Programación Operacional en el Transporte Público … · pasajeros convencionales de gran...

Programación Operacional en el Transporte Público Organizado

IX Encuentro de Matemáticas y sus Aplicaciones - EPN Quito -Ecuador 1 - 20


Norman David Llerena Miño Técnico en Transporte

Objetivo Este tópico tiene el objetivo de revisar temas básicos que están relacionados con la programación operacional que debe realizarse en los sistemas de transporte público integrados-organizados, y además muestra la metodología de trabajo desarrollado sólo para el sistema de líneas alimentadoras en la Unidad Operadora del Sistema Trolebús (UOST o Trole) en Quito-Ecuador. Temas relacionados a los costos sociales, costos operacionales, tarifas, dimensionamiento y asignación de flotas, frecuencias, perfiles de demanda, índices operacionales y encuestas en el transporte público serán revisados a lo largo de este documento, los cuales ayudan a realizar una programación operacional adecuada. Todo el desarrollo de este tópico está basado en el estudio de temas involucrados en los sistemas de transporte, especialmente en el modo de transporte público que utiliza buses de pasajeros convencionales de gran capacidad y que operan sobre sistemas integrados de transporte. Un sistema integrado de transporte se encuentra formado por varios servicios de transporte y con diversas modalidades de transporte; como ejemplo de sistemas integrados de transporte en Quito tenemos el Sistema Integrado Trolebús y Ecovía que operan bajo una modalidad de líneas alimentadoras operados por buses convencionales que llegan a terminales de transferencia de pasajeros, además tienen carriles exclusivos en donde circulan Trolebúses y buses Articulados respectivamente.

Añadiendo tan solo como interés y de conocimiento a este tópico, para el caso de la ciudad de Quito en la actualidad y en su gran mayoría la operación del transporte público bajo la modalidad de buses convencionales está formado por un gran número de líneas que forman una red muy grande de transporte, esta estructura esta presentando algunos problemas de fondo, estos son:

• Inadecuada distribución de las líneas de transporte

• Precaria organización y gestión administrativa de los operadores de transporte público.

• Desequilibrio entre el crecimiento de la población y del parque automotor frente a la oferta de la capacidad vial.

• Sistema de Transporte ineficiente y contaminante.

• Congestión Vehicular.

La Municipalidad a través de sus planificadores de transporte están reorganizando estas líneas de transporte habiendo ya propuesto el Plan Maestro de Transporte (consultar http://www.quito.gov.ec/DMT/dmt_inicio.htm) para la ciudad de Quito la cual presenta las siguientes soluciones:



• El desarrollo de una Red Troncalizada de Transporte Público

• Fortalecimiento empresarial de operadores

• Gerencia de tráfico dando prioridad al transporte público

• Racionalización del uso y ampliación de la capacidad de la red vial

• Modernización del sistema de transporte metropolitano

¿Qué es el Transporte Público? Cuando las personas necesitan desplazarse de un lugar a otro dentro de la ciudad ellas pueden hacerlo por diferentes medios, por medio de un bus, taxi, auto propio, tren, a pie, bicicleta, avión o por otro medio ingenioso de desplazamiento. Actualmente en muchas ciudades hay diferentes maneras de desplazarse, pero para una gran mayoría el uso del transporte mediante buses convencionales, trenes, metros, etc., es una gran opción, y que para realizar este desplazamiento el usuario debe pagar cierta cantidad de dinero (tarifa) determinada por el tipo y por el modo de viaje realizado. Dentro de este proceso, son dos los componentes que están presentes en este servicio del transporte, el primer componente es el usuario de los diferentes medios de transporte existente, y el segundo es el transportista o proveedor de este servicio. Teniendo estos antecedentes anteriores podemos responder a nuestra pregunta inicial dando una posible definición de lo que significa el Transporte Público: “la movilización o carga de personas mediante la utilización de un determinado modo de transporte, los cuales deben pagar una tarifa determinada por el uso de este servicio”. Pero, el Transporte Público es un concepto grande y que involucra muchos otros agentes como personas, varios modos de transporte, vías, semáforos, tráfico, contaminación, financiamiento, política, motores, capacidad, velocidad, servicio, planificación, territorio, vivienda, etc. El trabajo competente a la organización y planificación de sistemas del transporte público organizado para la ciudad requieren de una variedad de profesionales en diferentes áreas que trabajen conjuntamente (ingenieros, arquitectos, economistas, ecologistas, etc.). 1. Prioridad al Transporte Público Dar prioridad al transporte público es dar eficiencia al transporte, la prioridad al transporte público ha tomado mucho auge en las ciudades latinoamericanas donde los ingresos de sus habitantes no les dan la capacidad para adquirir su propio vehículo que le permita realizar su viaje. Cuando la demanda del tránsito excede la capacidad vial permitida en una cierta hora del día, punto, día, área, vía, etc., entonces se produce el congestionamiento. Aún después de que se toman medidas para mejorar la capacidad vial realizando mejoramientos en sitios de paradas, optimización de semáforos, aprovechamiento del espacio vial, estacionamientos privados y



otros, el problema del congestionamiento se presentará después de algunos años. Cuando esto sucede se vuelven a buscar alternativas para optimizar la capacidad vial. Los gobiernos de las ciudades consideran muchas alternativas para mejorar la capacidad vial, especialmente en aquellos lugares que son puntos centrales en el comercio donde el congestionamiento ya tiene lugar y tiempo en las horas de máxima demanda. Son en estos lugares donde se producen colas y la gente busca mejores alternativas para realizar su viaje, por esta razón se busca mejorar el transporte público dándole prioridad, esto no termina con el congestionamiento pero si lo reduce en términos de los costos sociales que produce. A continuación vamos a presentar algunas razones que dan prioridad al transporte público:

• Un bus o cualquier modo de transporte público puede transportar más personas que un auto propio.

• Disminuir la tendencia del uso del transporte particular. Cuando los autos particulares y el transporte público utilizan el mismo espacio el congestionamiento se agrava y el tiempo de viaje crece para los dos.

• Bajos salarios que no permiten la adquisición de autos particulares. • Cuando se da prioridad al transporte público por zonas congestionadas, el tiempo

de viaje puede ser menor que el tiempo por transporte particular. Si además se consideran medidas de confort en transporte público, puede ser mejor el viaje por este medio.

• Las concentraciones de población y actividades económicas bien definidas sobre zonas justifica dar prioridad al transporte público.

Una alternativa para dar prioridad al transporte público bajo la modalidad buses es asignándoles y diseñándoles carriles exclusivos para su circulación. Los carriles exclusivos pueden diseñarse de diferentes maneras siempre buscando mejorar la capacidad vial, algunos ejemplos de los diseños de carriles exclusivos utilizados son:

• Carriles exclusivos en el centro de la vía donde se ubican las paradas y los buses pueden circular en ambos sentidos.

• Carriles exclusivos ubicados a la derecha de la vía y en el mismo sentido. • Carriles exclusivos en sentido contrario a la vía, en estos casos la puerta de los

buses está ubicado en el lado izquierdo. 2. Demanda para los servicios de transporte Es importante entender cuáles son las características que tiene la demanda para los servicios de transporte. Primeramente podemos decir que la demanda del transporte tiene la característica de ser derivada, esto significa: gente se traslada o viaja de un sitio a otro para satisfacer una necesidad la cual puede ser trabajo, salud, compras, etc. Algo que se debe estudiar de la demanda del transporte es cómo esta se encuentra distribuida en el espacio y cuáles son las vías para satisfacer estas necesidades. La demanda del transporte toma un lugar en el espacio o se encuentra distribuida en el espacio. Son las diferentes actividades que realiza la gente y que se distribuyen en el espacio lo que hace que se genere una demanda para el uso del transporte. Por esto, para el análisis de los problemas de transporte es importante conocer la distribución de los usuarios sobre el



espacio, encuestas de origen destino es una técnica que ayuda mucho a conocer esta distribución. La demanda de transporte tiene la característica de ser bastante diferenciada por la hora del día, por día de la semana, por mes del año, etc. La demanda de transporte tiene un comportamiento particular que en ciertas horas del día toma valores máximos. Como ejemplo, el cuadro 2.1 muestra el perfil de demanda que tiene la línea de alimentación Cotocollao en la Unidad Operadora del Sistema Trolebús (UOST) para los días miércoles, sábado y domingo en el mes de abril del año dos mil tres.

Cuadro 2.1 : Perfil de dem anda para línea Cotocollao - Abril 2003

0

200

400

600

800

1000

1200

5:00

- 6

:00

6:00

- 7

:00

7:00

- 8

:00

8:00

- 9

:00

9:00

- 1

0:00

10:0

0 -

11:0

0

11:0

0 -

12:0

0

12:0

0 -

13:0

0

13:0

0 -

14:0

0

14:0

0 -

15:0

0

15:0

0 -

16:0

0

16:0

0 -

17:0

0

17:0

0 -

18:0

0

18:0

0 -

19:0

0

19:0

0 -

20:0

0

20:0

0 -

21:0

0

21:0

0 -

22:0

0

22:0

0 -

23:0

0

23:0

0 -

24:0

0

24:0

0 -

01:0

0

Períodos

Pas

ajer

os Día ordinario

Día sábado

Día domingo

Esta característica que tiene la demanda del transporte hace que la tarea de identificarla y pronosticarla sea difícil e interesante. Los encargados de operar estos sistemas de transporte deben considerar en la realización de su modelación y planificación planes adecuados para las horas de máxima y poca demanda. 3. Costos sociales, operacionales y tarifas 3.1 Costos sociales Los Costos Sociales dentro del servicio de transporte son todas las irritaciones que el pasajero tiene en su viaje, estos costos son independientes para cada persona y cada persona lo asume de una manera subjetiva, estos costos están relacionados con la hora, lugar, día, tráfico, tipo de bus, razón del viaje, etc. Encontrar el valor de los costos sociales de manera unitaria resulta una tarea difícil, de todas maneras se ha identificado que estos costos dependen de dos factores: el tiempo de viaje y la incomodidad.

• El tiempo de viaje es un costo social proporcional creciente, si el tiempo de viaje es cero, su costo también sería cero. El tiempo de viaje en el transporte es un indicador que mide la calidad de servicio que se está ofreciendo. El tiempo de



viaje es un costo proporcional creciente a la distancia de recorrido y el usuario va a sumar este costo con el valor económico de realizar el viaje (tarifa), entre todos los diferentes modos de transporte existente y elegirá el de menor costo. En el caso de que el usuario esté limitado a hacer el uso de un único modo y medio de transporte para realizar su viaje y este sea alto, el va a buscar las opciones de minimizar su costo total.

• El transporte organizado siempre está buscando que el pasajero cuando realiza su viaje tenga la menor incomodidad, pero siempre, este factor va a estar presente en un grado mayor o menor. Un caso que produce incomodidad al usuario durante el viaje se da cuando la capacidad del medio de transporte está siendo usada en un porcentaje mayor al permitido, un ejemplo contrario a la incomodidad se da cuando el usuario puede leer el periódico durante el viaje. Los sistemas de transporte siempre andan buscando minimizar estos costos, para esto, ellos formulan varias alternativas tales como arreglar las sillas, poner música ambiental, entregan periódicos, etc.

Si pudiéramos hallar el costo social total involucrado en un viaje, este sería igual a la suma de los costos individuales involucrados en cada etapa del viaje, este costo se lo puede formular de la manera siguiente:

Donde,

Cs : costo social total, i : etapa del viaje, ci: costo involucrado en la etapa i, ti: tiempo de la etapa i del viaje.

Ahora, si sumamos este costo social más el valor económico de realizar su viaje (tarifa) tendríamos un costo total para el usuario del viaje realizado el cual se lo puede formular de la manera siguiente:

Donde,

CTu : costo total para el usuario, Cs : costo social total, Tarifa: valor del viaje a realizar,

�= iitcCs

TarifaCsCTu +=



3.2 Costos operacionales El análisis de los costos operacionales involucrados en los sistemas de transporte es clave para el desarrollo de este, todos estos sistemas siempre están generando datos que evidencian estos costos y que son útiles para diferentes propósitos financieros. Los costos operacionales forman parte del costo total generalizado del transporte, para el transportista la obtención de estos costos es importante porque su ganancia la obtiene haciendo la diferencia entre sus ingresos y sus costos. Por ejemplo, si en un día de operación tiene un ingreso de $ 200 (USD) y en costo le representa $ 120 (USD), entonces tendrían una ganancia de $ 80 (USD), la búsqueda de reducción en los costos de operación va a generar mayores ingresos. Los costos operacionales en un sistema de transporte están representados por el consumo de combustibles, mantenimiento preventivo, mantenimiento correctivo, consumo de llantas, kilómetros recorridos (programación operacional), patio de operaciones, salarios de los conductores, administración, tipo de vehículo usado, seguros y otros. Un esquema representativo de los costos involucrados de manera anual en la operación por tipo de vehículo y que son importantes para llevar un análisis financiero se muestra a continuación:

a) Costos de Personal • Salarios de personal en:

• Conductores • Mantenimiento • Administración

• Pagos para el personal de seguros • Otros

b) Costos fijos • Seguros • Remuneración del capital: tasa de interés aplicado igual a otras aplicaciones

de alternativas en el mercado (R = Capital * i). Hay que ver que aquí un activo es el bus, tómese en cuenta que cada bus tiene diferente valor, por esto cada bus tiene su propia remuneración.

• Depreciación: los buses tienden a perder su valor comercial en el mercado al paso de los años, el vehículo se deprecia. Una causa de esta depreciación es que a medida que un vehículo se hace viejo presenta más problemas; mayores reparaciones, más fallas en la operación, en sí sus costos de mantenimiento aumentan. Debe elegirse un buen método de depreciación para el cálculo de este valor.

• Costos de legalización: considerados como los costos de circulación del vehículo; matrícula y derechos de operación en la ciudad.

• Mantenimiento correctivo; monto anual que debe ser considerado con anticipación, este monto puede depender de la edad del vehículo como de los kilómetros anuales programados para el recorrido.

c) Costos Variables

• Mantenimiento preventivo: costo que tiene relación con el mantenimiento rutinario que tiene cada vehículo y que está en función al número de



kilómetros recorridos. Un ejemplo de un mantenimiento rutinario es el cambio de aceite al motor cada 5000 Km.

• Consumo de llantas: costo que está en función del número de kilómetros recorridos como de otros factores, por ejemplo, tipo de terreno recorrido.

• Consumo de combustible: costo relacionado también con el número de kilómetros programados y por el tipo de vehículo.

Para muchos economistas del transporte un buen indicador financiero es el costo que tiene un tipo de bus por recorrer un kilómetro, este costo tiene la finalidad de cubrir por su operación cada uno de los costos mencionados arriba. Una característica del costo por kilómetro recorrido es que está en relación inversa al número de kilómetros programados en la operación; es decir, cuando hay una mayor producción de kilómetros programados menor es su costo. En la actualidad se han desarrollado tecnologías que permiten el control casi completo de la operación de los buses; sistemas de registro del consumo de combustible, censores de calentamiento de motores, registro de los kilómetros recorridos en el día y otros más; esto permite que el cálculo del costo por kilómetro recorrido sea bastante confiable. Costos totales en la Operación Si podemos relacionar los dos tipos de costos vistos anteriormente entonces podemos llegar a varias conclusiones que son importantes para realizar un buen esquema en la planificación de la operación del transporte público, siempre buscando un equilibrio entre los intereses del transportista y del usuario. Podemos decir que el costo total involucrado en el servicio del transporte es el costo social dado al usuario más el costo de operación dado por el transportista. Este costo se lo puede representar por la siguiente fórmula:

En cada cambio de frecuencias, distancias recorridas, ruta, paradas y otros elementos dentro de la planificación del transporte público estamos alterando el costo social como el costo operacional. Cuando los costos sociales son bajos, los costos operacionales son altos y lo que los planificadores buscan normalmente es el punto óptimo donde la suma de estos costos sea mínima, ver figura. 3.2.1.

Fig. 3.2.1: Punto óptimo del Costo Total.

.

CoCsCT +=

Costo Total Costos operacionales

Costos sociales

Óptimo



3.3 Tarifas Dentro del negocio del transporte, la tarifa se la puede definir como el valor pagado que realiza el pasajero por el uso del transporte, para el transportista este valor debe cubrir su costo de operación más su ganancia. La tarifa es un elemento importante dentro de la operación del transporte público y afecta directamente al viaje realizado por el pasajero, esta siempre ocupa una posición central dentro de la administración y resultados de la operación del transporte público además de los pasajeros a ser transportados (demanda). Los sistemas tarifarios propuestos para el transporte público deben siempre estar regulados para obtener beneficios sociales y económicos; es decir, que el usuario esté recibiendo un buen nivel de servicio (menor costo social) y que para el operador del transporte su oferta de servicios propuesto le asegure una óptima utilización de su capacidad de operación considerando además cambios en la operación que no le afecte a su desempeño. Tipos de Tarifas Para muchos sistemas de transporte público vigentes existen dos tipos de tarifas: la tarifa normal o integral y la tarifa reducida o subsidiada. Tarifa Normal: esta tarifa es la pagada por la mayoría de pasajeros y está determinada por posiciones técnico-políticas, esta tarifa puede ser determinada técnicamente por la propia operadora del transporte. Tarifa reducida: socialmente esta tarifa se la ha definido para las personas de la tercera edad (> 65 años), personas entre 6 y 18 años y estudiantes. En nuestro país por decisión socio-política esta tarifa es el 50% del valor de la tarifa normal. Diferenciación de Tarifas La diferenciación de tarifas se la realiza para no cobrarse un mismo valor por los diferentes servicios de transporte que se ofrecen. Por ejemplo líneas de transporte de larga y corta distancia. Además, la diferenciación de tarifas se ha planteado por las diferencias existentes en los costos de operación que se producen en el transporte público. Una forma de realizar una diferenciación de tarifas es considerando los parámetros “espacial” y “temporal”. Las tarifas espaciales son aquellas que están relacionadas con las distancias recorridas y las temporales con los periodos de tiempo en el día. Una diferenciación de tarifas espaciales se da cuando se debe pagar más por recorridos largos y menos por recorridos cortos. Una diferenciación de tarifas temporales se da cuando se paga más en horas pico (mucha demanda) y menos en horas valles (poca demanda). Las tarifas usadas en el transporte público son muy diversas y pueden ser dependientes aún del modo de transporte a ser usado. Hay mucha diferenciación de tarifas usadas en el transporte público; ejemplos de estas tarifas tenemos sólo para personas discapacitadas, tarifas especiales para grupos de empleados en una fábrica, tarifas para viajes incluyendo varios modos de transporte, etc.…



Cálculo de Tarifa La ecuación básica de la tarifa que debe ser cobrada por el transportista es:

Es decir; la tarifa multiplicada por el número de pasajeros debe cubrir el costo de operación más la utilidad o ganancia del transportista. Si se pudiera obtener una tarifa por viaje, esta se diferenciaría para cada viaje considerando el número de pasajeros que realiza en ese viaje. La ecuación para este cálculo sería:

Donde, Tarifai: tarifa válida para el viaje i Pasajerosi: números de pasajeros en el viaje i Costo: costo de operación total Utilidad: ganancia del transportista.

Ejemplo práctico Los cuadros 1.3.1 y 1.3.2 muestran los datos de operación y análisis financiero de la línea “Los Laureles (AN60)” del sistema de alimentación del Sistema integrado Trolebús.

Cuadro 1.3.1: Datos de Operación de la Ruta Ruta Flota Kilómetros

programados $ / Km.

promedio Costo Diario

Pasajeros diarios

Tarifa sistema

equivalente

Ingreso Diario

Los Laureles

6 911.2 1,129 1028.74 5719 0.211=0.70*0.25+0.30*0.12 1200.99

Cuadro 1.3.2: Análisis Financiero de la Ruta

Ruta Tarifa diaria calculada Utilidad (% del costo)

Los Laureles 0.21=1200.99/5719 16.74

UtilidadCostoPasajerosTarifa +=×

UtilidadCostoPasajerosTarifai

ii +=×�



4. Programación Operacional (UOST) Cada sistema de transporte público organizado tiene sus propias características en la prestación del servicio del transporte; una infraestructura adecuada, cierto número de unidades móviles, personal, etc. La Programación Operacional u Optimización Operacional en cada sistema de transporte tiene el objetivo de relacionar cada característica del sistema y preparar una oferta de transporte que satisfaga la demanda a un costo mínimo. La optimización operacional en los sistemas de transporte abarcan los temas que van desde la preparación de encuestas para el conocimiento de la demanda hasta la preparación de horarios de conductores. A continuación, se va a mostrar la metodología y temas adicionales a la optimización operacional que se realizó en el sistema de líneas alimentadoras de la Unidad Operadora del Sistema Trolebús que tuvo su fin de implantación en el mes de octubre del año dos mil tres. 4.1 Antecedentes La Unidad Operadora del Sistema Trolebús es una unidad de servicios del transporte administrada por el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito y que está a cargo de la operación del Sistema Integrado Trolebús (SIT) desde diciembre del año noventa y cinco. El Sistema Integrado Trolebús está basado en una red de transporte que tiene las características de tener ejes troncales para el uso exclusivo de buses de gran capacidad y que están unidos por terminales de transferencia de pasajeros a los cuales llegan líneas radiales de alimentación que cubren las áreas cercanas a los terminales y que son operadas por buses de menor capacidad La figura 4.1.1.de una ilustración de este sistema.

Fig. 4.1.1: Esquema del Sistema Integrado Trolebús.

MV

Recreo La Y

MV08

MV03

MV07

MV09

AS21

AS11

AS30

AS40

AS50

AN10

AN30

AN60

AN50 AN40

AS40

20 paradas

19 paradas

9 paradas



Características generales de la red de transporte del Sistema Integrado Trolebús.

• El SIT esta compuesto por tres terminales de transferencia de pasajeros; Morán Valverde, El Recreo y Terminal Norte o La Y.

• El Terminal Morán Valverde de transferencia de pasajeros tiene cuatro líneas radiales de alimentación.

• El Terminal El Recreo está ubicada en el sur de la ciudad y tiene cinco líneas radiales de alimentación.

• El Terminal La Y está ubicado en el norte de la ciudad y tiene cinco líneas radiales de alimentación.

• Existe un carril exclusivo en contra flujo del Terminal Morán Valverde al Terminal el Recreo y un carril exclusivo entre los terminales de El Recreo y La Y.

• Los carriles exclusivos están operador por Trolebuses de capacidad de 170 pasajeros.

• Las líneas de alimentación que llegan a los terminales de transferencia están operadas por buses convencionales de capacidad promedio de 80 pasajeros y tienen integración tarifaria y física.

• La operación y el mantenimiento de los trolebuses está a cargo de la UOST, el sistema de líneas alimentadoras están también bajo la UOST pero a través de contratos con empresas y propietarios de buses convencionales.

• En el carril exclusivo entre el Terminal Morán Valverde y el Terminal El Recreo existen nueve paradas ubicadas en el centro del carril exclusivo para el uso de trolebuses.

• En el carril exclusivo entre el Terminal El Recreo y el Terminal La Y existen 19 paradas en el sentido sur norte y 20 paradas en el sentido norte sur para uso de trolebuses.

4.2 Metodología

La metodología usada para realizar la optimización operacional en el sistema de líneas alimentadoras del SIT involucró primeramente la toma de datos de demanda para cada una de las líneas involucradas, actualización de datos operacionales en cada línea, involucrar los costos operacionales de los buses convencionales con la programación de kilómetros dadas, optimización en la asignación de flotas, niveles de servicios en las líneas, elaboración de la forma de pago involucrada en el contrato para la prestación del servicio, y por último la asignación operacional de la flota a cada línea de alimentación elaborando las tablas de despachos para lo cual se diseñó un programa.

Para la explicación de la metodología usada se ha tomado como referencia de estudio la línea de alimentación “Los Laureles (AN60)” y en ciertos casos “Cotocollao (AN10)” señalando que esta misma metodología de optimización se la realizó para cada una de las otras líneas pertenecientes al sistema.

4.2.1 Datos de demanda

Los datos de demanda para cada línea de alimentación fueron tomados para cada día del mes de abril del año 2003 y por hora de operación. Los datos recogen la información por hora de los pasajeros que suben al bus y salen del terminal de transferencia, los pasajeros que llegan al terminal desde los barrios y los que suben/bajan en la línea.

20 paradas



Los cuadros 4.2.1.1. y 4.2.1.2 muestran los resultados, en promedio, del perfil de la demanda de la línea Los Laureles para los días miércoles, sábados y domingos.

Cuadro 4.2.1.1: Demanda día miércoles y sábados. Demanda miércoles Demanda sábados Demanda Demanda Demanda sube/bajan Demanda Demanda Demanda sube/bajan total total Total En la línea total total Total en la línea Hora [hora] Salen Llegan [hora] Salen Llegan 5:00 - 6:00 84 68 17 58 0 0 0 0 6:00 - 7:00 458 234 224 234 151 47 123 104 7:00 - 8:00 996 551 444 551 352 164 222 188 8:00 - 9:00 1.032 588 444 588 580 278 284 302 9:00 - 10:00 678 324 354 354 546 284 252 262 10:00 - 11:00 627 318 310 318 473 194 290 278 11:00 - 12:00 533 262 271 271 503 248 294 255 12:00 - 13:00 560 284 276 284 488 236 218 252 13:00 - 14:00 758 477 281 477 534 284 289 249 14:00 - 15:00 632 341 291 341 415 208 235 207 15:00 - 16:00 687 337 350 350 495 220 229 275 16:00 - 17:00 622 305 316 316 499 210 268 289 17:00 - 18:00 944 445 499 499 361 201 169 161 18:00 - 19:00 995 420 575 575 476 230 216 246 19:00 - 20:00 912 533 379 533 388 200 186 188 20:00 - 21:00 536 292 245 292 355 186 138 169 21:00 - 22:00 455 358 97 358 227 124 106 104 22:00 - 23:00 204 142 62 142 0 0 0 0 23:00 - 24:00 77 56 21 56 0 0 0 0

TOTAL 11.791 6.334 5.457 6.596 6.840 3.312 3.518 3.528

Cuadro 4.2.1.1: Demanda días domingos. Demanda domingo Demanda Demanda Demanda sube/bajan total Total total en la línea Hora [Hora] T – B B - T 5:00 - 6:00 0 0 0 0 6:00 - 7:00 114 36 54 79 7:00 - 8:00 307 129 163 178 8:00 - 9:00 380 143 228 237 9:00 - 10:00 511 234 210 277 10:00 - 11:00 557 247 272 310 11:00 - 12:00 568 295 282 273 12:00 - 13:00 485 237 214 248 13:00 - 14:00 456 240 159 216 14:00 - 15:00 432 234 132 198 15:00 - 16:00 475 256 151 219 16:00 - 17:00 379 198 147 181 17:00 - 18:00 449 268 124 181 18:00 - 19:00 512 302 175 210 19:00 - 20:00 481 281 187 200 20:00 - 21:00 358 246 104 112 21:00 - 22:00 211 125 69 86 22:00 - 23:00 0 0 0 0 23:00 - 24:00 0 0 0 0

TOTAL 6.672 3.469 2.667 3.203



4.2.2 Datos de la ruta

Cada línea de alimentación tiene sus propios indicadores operacionales los cuáles son útiles para la programación operacional. Los datos importantes considerados en este punto son las velocidades operacionales que se desarrollan en las distintas horas del día y la longitud de la línea a ser recorrida. Para esto se ha clasificado las velocidades operacionales desarrolladas por los buses en el día en:

• Velocidad hora extrema o lateral: esta velocidad se desarrolla en el inicio y fin de la operación cuando no hay tanta congestión en las vías.

• Velocidad hora pico: velocidad obtenida en las horas de máxima demanda, cuando la congestión es mayor a las otras horas del día.

• Velocidad hora valle o entre picos: velocidad desarrollada entre las horas pico Estos datos se obtienen tomando los tiempos que se demoran para las diferentes horas del día los buses desde el momento que salen del terminal, cerrada sus puertas, hasta el momento que arriban al terminal, a este tiempo se lo denomina tiempo de viaje. Otro indicador importante es el tiempo de ciclo que es resultado del tiempo de viaje más el tiempo que se toma en el desembarque y embarque de los pasajeros en los andenes. Estos datos para la línea en estudio se muestran en el cuadro 4.2.2.1:

Cuadro 4.2.2.1: Datos operacionales de la ruta Los Laureles.

DATOS OPERACIONALES LÍNEA

Longitud (ida y vuelta) (Km.) 6,7

Tiempos de viaje Minutos

Pico 29,00

Valle 27,00

Extrema o lateral 25,00

Tiempo en terminales 6,00

Tiempos de ciclo Minutos

Pico 35,00

Entre picos 33,00

Sin restricción 31,00

Velocidades operacionales km/h

Pico 11,49

Entre picos 12,18

Sin restricción 12,97



4.2.3 Costos operacionales buses UOST Los costos operacionales fueron calculados para los diferentes tipos de buses convencionales que prestan su servicio en la UOST. La forma de cálculo de estos costos sigue el esquema mostrado en el punto 3.2, Costos Operacionales visto anteriormente. La estructura de costos por kilómetros calculada para cada tipo de bus y por año se muestra en el cuadro 4.2.3.1 siguiente.

Cuadro 4.2.3.1: Costo operacionales por tipo de bus. Marca Mercedes Mercedes DIMEX Chevrolet

Tipo 1620 1721 D600-270HP FTR

Costo total por Km. Costo por Km. $ 0,2244 $ 0,2249 $ 0,2016 $ 0,2104

Total de costos expresados por año

Edad 00-03 Costo por año $ 25.735,26 $ 27.727,43 $ 25.893,14 $ 22.938,86

Edad 99-96 $ 15.031,26 $ 15.827,43 $ 15.093,14 $ 13.388,86 Datos, agosto del 2003.

4.2.4 Asignación de flota y nivel de servicio Teniendo los datos de la demanda por línea, datos de operación de cada línea y los costos operacionales de los buses, entonces podemos realizar la asignación de flota a cada línea buscando un equilibrio de todo el sistema entre los ingresos dados por el número de pasajeros y el costo de operación producto de la oferta de transporte propuesta para satisfacer esa demanda. La manera de que la oferta de transporte sea aceptable hacia los usuarios depende mucho del nivel de servicio o calidad de servicio que se le este ofreciendo, el nivel de servicio se relaciona como habíamos dicho anteriormente con el tiempo de viaje y la incomodidad. Un indicador operacional que nos ayuda a medir el nivel de servicio es el radio de ocupación producto de la división entre la demanda de transporte y la capacidad de transporte ofertada. Este indicador toma valores entre 0 y 1; 1 significa que se está ocupando toda la capacidad de el transporte ofertado, los valores recomendables para este indicador es que estén entre 0,80 y 0,85 donde se obtiene un buen nivel en el servicio. El razonamiento para realizar la asignación de flota en cada línea relaciona todos los elementos que hemos considerado hasta ahora. El tener un perfil de la demanda por horas para nuestro estudio nos permite realizar una oferta del servicio de transporte también por horas y además nos permite calcular el costo que tenemos por horas, así podemos llegar a tener una oferta de servicio de transporte para todo el día. Cálculo de asignación y dimensionamiento de flotas La forma de cálculo para la asignación y el dimensionamiento de la flota necesaria para el servicio de transporte dado por una línea tienen como resultado la respuesta a la siguiente pregunta. ¿Cuántos buses como mínimo necesito en la línea y cada que tiempo debería enviarlos al recorrido de tal manera que mi demanda sea satisfecha? Para dar respuesta a esta pregunta analicemos el cuadro 4.2.1.1 de la demanda para el día miércoles de la línea Los Laureles, y entre las columnas que hacen referencia a los pasajeros que salen del terminal y



los que llegan al terminal tomemos el máximo valor de entre ellos, consideremos además la hora del día donde se da esta demanda máxima. Analizando, vemos que son 588 pasajeros entre las 8 y 9 horas donde se tiene el valor máximo. Por otro lado, si disponemos de un cierto número de buses diseñados para llevar 42 pasajeros sentados y 38 pasajeros parados como su máxima capacidad, entonces estos buses pueden llevar hasta 80 pasajeros sin problema. Ahora, si dividimos nuestra demanda máxima de 588 pasajeros para la capacidad de 80 pasajeros por bus, entonces se necesitarían 7,35 ~ 7 buses en esa hora del día a un intervalo de 8,6 minutos cada uno. Ahora, seguramente esa hora del día donde la demanda es máxima es cuando hay más congestionamiento, esto quiere decir que el tiempo de ciclo a esa hora también es el máximo que según los datos del cuadro 4.2.2.1 para la línea de referencia es de 35 minutos. Entonces el número de buses que como mínimo se necesitaría en esa línea si el tiempo de ciclo es de 35 minutos es de 35/7,35 = 4,6 ~ 5 buses con un radio de ocupación cercano a uno. El cuadro 4.2.4.1 muestra la flota necesaria para esta línea para diferentes radios de ocupación.

Cuadro 4.2.4.1: Flota necesaria considerando diferentes radios de ocupación.

Línea Los Laureles

Día miércoles

Capacidad 80

Hora 8:00-9:00

Demanda máxima 588

Ciclo 35 Indicador

radio de ocupación Capacidad ofertada

Intervalo minutos

Flota requerida

1,05 588 8,6 5

0,95 619 8,6 5

0,90 688 7,5 5

0,85 809 6,0 6

0,80 1011 5,0 7

La asignación de la flota para las diferentes líneas fue también una tarea importante, porque la flota que se disponía era diversa (diferentes marcas, capacidad, etc.) y debía realizarse una asignación de flota adecuada para cada línea. Esta tarea se la realizó con la experiencia operacional de cada uno de los encargados de la operación por terminales. Hay que notar que esta metodología de asignación y dimensionamiento de flota ha sido diseñada y utilizada sólo para el esquema de operación del sistema de líneas alimentadoras en el Sistema Integrado Trolebús.

4.2.5 Forma de pago Una vez hecho este análisis de dimensionamiento y asignación de la flota, también se realizó la oferta de servicios de transporte para cada línea, programando un cierto número de kilómetros para los días ordinarios y fines de semana, siempre buscando que en cada línea se asegure el nivel de servicio y logrando un equilibrio entre los costos y los ingresos en todo el



sistema. Se identificó que cada línea por tener su propia programación de kilómetros también tenía sus propios costos. El resultado de todo este análisis fue la elaboración de las especificaciones técnicas del contrato para la forma de pago de la prestación de los servicios en el sistema de alimentación. Esta forma de pago primeramente categorizó a toda la flota en tres tipos de buses. El análisis determinó el costo por kilómetro recorrido para cada línea y para cada tipo de bus bajo una programación de kilómetros dada. La forma de pago consistió en reconocer bajo un porcentaje el costo por los kilómetros recorridos en la operación y el reconocimiento de $ 0,10 por cada pasajero transportado en toda la línea. El cuadro 4.2.5.1 muestra las formas de pago elaboradas para las líneas N10, Cotocollao y N60, Los Laureles para el contrato de octubre del año 2003.

Cuadro 4.2.5.1: Forma de pago para las líneas Cotocollao y Los Laureles.

N10, Cotocollao N60, Laureles

Km./mes 5.333,0 Km. / mes 3.343,9

Pasajeros Ref. / mes 19.136 Pasajeros Ref. / mes 27.783

No. De Buses requeridos en la línea 9 No. De Buses requeridos en la línea 6

N10, Cotocollao N60, Laureles

TARIFAS TARIFAS

Porcentaje de pago por Km. Recorridos 58,80% Porcentaje de pago por Km. 42,10%

Tarifa x Pasajero equivalente. 0,10 Tarifa x Pasajero equivalente. 0,10

Tipo de Bus Tarifa x Km. Tipo de Bus Tarifa x Km.

1 0,830 1 1,255

2 0,740 2 1,051

3 0,763 3 1,083



4.2.6 Programación de flotas, despachos Finalmente, la asignación, dimensionamiento y oferta del servicio planificado debe ser ejecutado en la operación, para llevar a cabo este trabajo se necesita realizar los itinerarios de la flota para cada día de la operación y en cada línea alimentadora. Tablas de despachos Las tablas de despachos son una guía operacional tanto para los conductores como para el personal de operación. Estas tablas en resumen muestran las horas de salidas de cada uno de los buses asignados a cierta línea de transporte. También esta tabla cumple el papel de control de los buses en la operación. El cuadro 4.2.6.1 muestra una tabla de salidas de buses para el día de operación ordinario en la línea Cotocollao y el cuadro 4.2.6.1 muestra la asignación de la flota a las horas de salidas en la línea Cotocollao hasta las 8:18 horas.

Cuadro 4.2.6.1: Tabla de salidas

LÍNEA AN10, COTOCOLLAO

TABLA DESPACHO DÍA ORDINARIO

HORA MINUTOS

5 15 30 45 55

6 5 12 19 26 33 40 47 54

7 1 8 15 22 29 36 43 50 57

8 4 11 18 25 32 39 46 53

9 0 7 15 23 31 40 49 58

10 7 16 25 34 43 52

11 1 10 19 28 37 45 53

12 1 9 17 25 33 40 47 54

13 1 8 15 22 29 36 43 50 57

14 4 11 18 25 32 42 52

15 2 15 28 41 54

16 7 19 31 42 53

17 4 11 18 25 32 39 46 53

18 0 7 14 21 28 35 42 49 56

19 3 10 17 24 31 38 45 52 59

20 6 13 20 27 34 43 52

21 1 13 25 37 49

22 1 13 25 37 49

23 14 27 40

24 10 28 45



Ejecutar esta tarea de diseñar una tabla de despacho y asignación de buses para 14 líneas con un promedio de dimensionamiento de flota de 6 buses por línea es una tarea ardua y difícil si no se tiene instrumentos que ayuden.

Cuadro 4.2.6.1: Tabla de despacho con la asignación de los buses

BUS SALIDA LLEGADA

AN10-1 5:15:00 6:08:00

AN10-2 5:30:00 6:23:00

AN10-3 5:45:00 6:38:00

AN10-4 5:55:00 6:48:00

AN10-5 6:05:00 7:03:00

AN10-1 6:12:00 7:10:00

AN10-6 6:19:00 7:17:00

AN10-2 6:26:00 7:24:00

AN10-7 6:33:00 7:31:00

AN10-8 6:40:00 7:38:00

AN10-3 6:47:00 7:45:00

AN10-4 6:54:00 7:52:00

AN10-9 7:01:00 7:59:00

AN10-5 7:08:00 8:06:00

AN10-1 7:15:00 8:13:00

AN10-6 7:22:00 8:20:00

AN10-2 7:29:00 8:27:00

AN10-7 7:36:00 8:34:00

AN10-8 7:43:00 8:41:00

AN10-3 7:50:00 8:48:00

AN10-4 7:57:00 8:55:00

AN10-9 8:04:00 9:02:00

AN10-5 8:11:00 9:09:00

AN10-1 8:18:00 9:16:00

. . .



Por esta razón se elaboró un programa que ayude a realizar la tabla de despachos como la asignación de la flota necesaria para cada una de las líneas presentes en la operación. Este programa considera específicamente en su estructura imput los datos operacionales de la ruta, los intervalos de servicios ponderados en minutos especificados en períodos de media hora y como output del programa tenemos la generación de la tabla de despacho y la asignación de los buses a esta tabla. La ilustración del programa diseñado se muestra en la figura 4.2.6.1.

Figura 4.2.6.1: Programa Itinerarios UOST.



5. Conclusiones

• El tema del transporte público organizado está tomando gran campo en las ciudades latinoamericanas y especialmente en nuestro país por ende es necesario la preparación de profesionales en esta área de trabajo.

• El diseño de nuevas estructuras para darle prioridad al transporte público busca la optimización de la capacidad vial.

• Los diseños que buscan prioridad al transporte público deben ser considerados en los sitios donde existe gran congestionamiento.

• Los costos operacionales en los sistemas de transporte público están en función de los niveles de servicios ofrecidos.

• Todo el proceso de la optimización operacional en los sistemas de transporte busca generar una oferta de transporte óptima para la demanda.

• El cálculo del indicador de costo por kilómetro recorrido es un indicador operacional básico para el estudio financiero de la oferta del transporte.

• Igualmente, la consideración del nivel de servicio en los sistemas de transporte es básica.

• La optimización en la operación de estos sistemas de transporte necesitan de herramientas informáticas de toma de decisiones rápidas.

6. Bibliografía

• G. A. Giannopoulos. Bus Planning and Operation Urban Areas: A Practical Guide.

• Juan de Dios Ortúzar. Luis G. Willumsen. Modelling Transport. • SEDESOL. Manual de Operación del Transporte Público.

Norman David Llerena Miño. Especialista Técnico en Transporte Dirección Metropolitana de Transporte y Vialidad Municipio del Distrito Metropolitano de Quito. e-mail: [email protected]

Programación Operacional en el Transporte Público … · pasajeros convencionales de gran...

Documents

Transcript of Programación Operacional en el Transporte Público … · pasajeros convencionales de gran...