Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Disseny i gestió eficient de xarxes urbanes      dautobús daltes prestacions        Dr. Miquel Àngel Estrada Romeu        ...
Introducció (1)• Creixement de la demanda de mobilitat en les ciutats, en  quantitat i qualitat.• Mitjans de transport ind...
Introducció (2)• Passat: Infraestructura amb perspectiva estàtica   • segregació de carril, dret de pas   • capacitat inde...
Disseny de la xarxa urbana de     Transport Col.lectiu                   4           7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
Cadena GLOBAL de transport                            TRANSPORT                            COL·LECTIU        TARIFA       ...
Objectius del disseny de la xarxa urbana d’autobusos–    Prestacions per als Usuaris     •   Cobertura temporal (Temps esp...
Mètode de disseny                                                         MODEL ANALÍTIC1. Proposar un esquema simple de l...
Quina és l’estructura òptima de xarxes d’autobús?     Malla        Radial o hub-and-spoke                       Híbrida(Ho...
Esquema simple: Concepte híbrid bàsic                                                 Zona central                        ...
Concepte híbrid bàsic: Servei en els extrems Estructura en els extremsEls ramals cobreixen els extrems amb una accesibilit...
Definició generalVariables que no canvien:Grandària malla zona central , a=(dx/Dx)Distància entre parades (s)             ...
Formulació matemàtica: variables dependents          Cost operador             Cost usuari                               ...
Xarxes de TCU al món. Metro i bus a ChicagoChicago =70,000 pax/h; Dx=30 km, Dy=15km                                      ...
Xarxes de TCU al món. Metro a LondresLondres          =80,000 pax/h; D=20 kmLondon    α     s (km)    H       O       M  ...
Xarxes de TCU al món. BRT i tramvia a Stockholm        Stockholm  =45,000 pax/h, D=25 km Resultats del model de dissenySt...
Disseny xarxa d’autobusos a Barcelona                                                Amb restricció d’eixos ≤12• Àrea Rect...
Disseny xarxa d’autobusos a Barcelona                                                 Bus Actual      Híbrida adaptada a l...
Xarxes TCU a Catalunya. TerrassaTerrassa =2,500 pax/h; Dx= 3km Dy=3kmDades Xarxa Actual:• Accessibilitat no uniforme (s≈ ...
Xarxes TCU a Catalunya. SabadellSabadell =3,000 pax/h; Dx= 6km Dy=3kmDades Xarxa Actual:• Explotació per interval i horar...
Xarxes TCU a Catalunya. IgualadaIgualada =500 pax/h; Dx= 3km Dy=2.5kmDades Xarxa Actual:Explotació per horari: Interval 2...
Disseny de la xarxa interurbana            7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
Xarxes complexes de SERVEIS  • Complementarietat i connexió entre xarxes de TCU local i interurbana  • Vehicle privat en z...
Configuració interurbana com a sistema DF• Jerarquia: De serveis directes (rutes molts-a-molts) a terminals    “hub” i par...
Xarxa interurbana en TCU a CatalunyaBusos interurbans   (LaPTP,2007)                    • Xarxa radial amb un centre bàsic...
Gestió i control de l’operativa    del servei d’autobús           7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
La velocitat comercial incideix en el compte               d’explotació i el repartiment modal• (resultats TP/vcomercial)...
Operació: Ús intel·ligent de la Tecnologia (ITS) per a la            millora de la velocitat comercial• Carrils intel·lige...
Operació: Altres mesures de control, de col·laboració              ciutadana i entre stakeholders• Busos intel·ligents i s...
Regularitat del servei. Control estàtic•En línies amb explotació per interval, els vehicles s’agrupen quansucceeix una lle...
Control dinàmic de la regularitatEstratègia dinàmica de velocitat controlada (E2): • Vehicles avançats respecte horari han...
Control intel·ligent de la regularitat. FuturEstratègia de velocitat controlada i priorització semafòrica activada(E3):  •...
Conclusions• Davant una re-enginyeria del TCU: disseny, gestió, operacions i ITS• Línies d’autobús d’altes prestacions com...
Moltes gràcies per la vostra atenció       Dr. Miquel Àngel Estrada Romeu              miquel.estrada@upc.edu        Unive...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Disseny i gestió eficient de xarxes urbanes d'autobús d'altes prestacions

916 views

Published on

La ponència del CENIT -Centre d'Einnovació del Transport de l'UPC- analitzarà els aspectes claus a considerar per a dissenyar i gestionar una xarxa d'autobusos que ofereixi les màximes prestacions en qüestió d'accessibilitat, cobertura temporal i velocitat de recorregut.

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Disseny i gestió eficient de xarxes urbanes d'autobús d'altes prestacions

  1. 1. Disseny i gestió eficient de xarxes urbanes dautobús daltes prestacions Dr. Miquel Àngel Estrada Romeu Professor de Transport i CENIT Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona TECH 7a Jornada AMTU – Encarant la Crisi Sant Cugat del Vallès, 9 de Març de 2011 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
  2. 2. Introducció (1)• Creixement de la demanda de mobilitat en les ciutats, en quantitat i qualitat.• Mitjans de transport individuals milloraran en energia i emissions, però seguiran presentant problemes de congestió i seguretat.• Sistemes de transport col.lectiu: Peça clau per a garantir l’eficiència de les ciutats.• Planificar el TCU des de la perspectiva de servei (no modal), demanda de mobilitat, dret d’accessibilitat. Cobertura temporal Vehicle Privat BRT o LRT ? Cobertura Bus espacial Metro Velocitat 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 2
  3. 3. Introducció (2)• Passat: Infraestructura amb perspectiva estàtica • segregació de carril, dret de pas • capacitat independent de la gestió• Futur: • Perspectiva dinàmica, associada a la gestió (temps en parades, interseccions, estacionalitat de la demanda, fluctuacions) • Re-enginyeria de processos • Optimització d’operacions • Control de l’explotació i estratègies d’actuació • ITS i TIC al servei de la re-enginyeria = ? 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 3
  4. 4. Disseny de la xarxa urbana de Transport Col.lectiu 4 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
  5. 5. Cadena GLOBAL de transport TRANSPORT COL·LECTIU TARIFA TARIFA ?F. Robusté, 2006 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 5
  6. 6. Objectius del disseny de la xarxa urbana d’autobusos– Prestacions per als Usuaris • Cobertura temporal (Temps espera, transferències) • Cobertura espacial (Temps caminant) • Rapidesa (Temps dins el bus) • Fiabilitat i legibilitat • Integrat amb modes de transport interurbans– Costos d’Operador i Administracions Recursos Fixos: • Número i grandària d’autobusos • Quilòmetres de carril Operacionals: Balanç òptim entre • Quilometratge diari d’autobús prestacions i costos? • Hores de conductor 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 6
  7. 7. Mètode de disseny MODEL ANALÍTIC1. Proposar un esquema simple de la xarxa2. Caracteritzar les prestacions i costos mitjançant poques variables de decisió: Interval, Valors òptims separació entre línies i parades, grandària de la xarxa3. Adaptar la solució òptima a la xarxa vial i comprovar resultats SOLUCIÓ REAL 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 7
  8. 8. Quina és l’estructura òptima de xarxes d’autobús? Malla Radial o hub-and-spoke Híbrida(Holroyd, 1965) (Transport aeri 1980’s, (Daganzo i CENIT, Newell, 1979) 2009) 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 8
  9. 9. Esquema simple: Concepte híbrid bàsic Zona central Doble cobertura per parada Zona exterior Simple cobertura per parada N/S E/O dx La xarxa híbrida pot representar tots els esquemes existents d’estructures de transportInterval de pas (H) públic Si a=0, xarxa radial oDistància entre parades (s) hub-and-spokeGrandària malla zona central, a=(dx/Dx) Si a=1, xarxa ortogonal 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 9
  10. 10. Concepte híbrid bàsic: Servei en els extrems Estructura en els extremsEls ramals cobreixen els extrems amb una accesibilitat constant, peròreduint la freqüència en les bifurcacionsExemple d’una línia completa Sincronització Línia 1A Línia 1A Tram central: Línia 1B Interval 3 min Línia 1B Ramals a interval 6 min Ramals a interval 6 min 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 10
  11. 11. Definició generalVariables que no canvien:Grandària malla zona central , a=(dx/Dx)Distància entre parades (s) dxInterval (H) HÍBRIDA RECTANGULAR Completa Semialternada AlternadaVariables que canvien:Distància entre línies (Sl) s Sl=s Parada sense transferencia Sl=2 Parada amb transferencia s s Sl=s Sl=2s Sl=2s  Dx Dy  3  Dx Dy   Dx Dy  Li  2  s   Li   s   Li    s     2    7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 11
  12. 12. Formulació matemàtica: variables dependents Cost operador Cost usuari  min Z  V V   M M   L L   A  W  T   vw  eT  : s  0, H  0,0  a  1, O  C   Termes de l’Operador (depenen d’a, s, H) V [veh-km/h] Distancia recorreguda pels vehicles per hora M [veh-h/h] Nombre d’autobusos i conductors L [km] Longitud carril (doble direcció) O [pax/veh] Grandària vehicular necessària Termes de l’Usuari (depenen d’a, s, H) A [h] Temps mitjà d’accés a peu W [h] Temps mitjà d’espera T [h] Temps mitjà de trajecte dins el vehicle eT [-] Nombre mitjà de transferències vc [km/h] Velocitat comercial del vehícle 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 12
  13. 13. Xarxes de TCU al món. Metro i bus a ChicagoChicago =70,000 pax/h; Dx=30 km, Dy=15km Costos i prestacions C v πL πV πM (p) (km/h) (€/km-h) (€/veh-km) (€/veh-h) Bus 120 25 9 3-5 35-50 BRT 150 40 90 5 40-50 Metro 900 50 900 10 40-60 Resultats del model de disseny Chicago α s (km) H O M vc ZU (min) (pax) (veh) (km/h) (min) Bus 1 0.63/1.26 8.4 117 906 16.88 85 BRT 0.95 0.99/1.98 5.4 149 703 20.96 67 Metro 0.66 1.88/3.76 3 399 342 30.17 64 Bon ajust entre xarxa existent i xarxa òptima 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 13
  14. 14. Xarxes de TCU al món. Metro a LondresLondres =80,000 pax/h; D=20 kmLondon α s (km) H O M vc ZU (min) (pax) (veh) (km/h) (min)Bus 0.92 0.56 3.5 110 2627 17.8 71BRT 0.83 0.61 3 150* 1882 25.1 62Metro 0.57 1.05 2.5 396 724 35 88 Bon ajust entre xarxa existent i xarxa òptima 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 14
  15. 15. Xarxes de TCU al món. BRT i tramvia a Stockholm Stockholm  =45,000 pax/h, D=25 km Resultats del model de dissenyStockholm α s (km) H O M vc ZU (min) (pax) (veh) (km/h) (min)Bus 1 0.64/1.28 12 115 622 15.68 104BRT 0.90 1.1/2.2 7.2 149 425 21.65 78Metro 0.5 2/4 3 337 241 32.42 75.5 Diferències entre realitat i model de disseny degut als alts costos constructius i concentració de la demanda en el centre 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 15
  16. 16. Disseny xarxa d’autobusos a Barcelona Amb restricció d’eixos ≤12• Àrea Rectangular de Cobertura Dx=10 km i Dy=5 km Variables de decisió s*= 650 [m]• Connexions metropolitanes amb carril bus-VAO [m] sl*= 1300 α= 0,85 [-] H*= 3 [min] COSTOS L= 90,98 (x2) [km] V= 3860 [veh-km/h] M= 250 [veh-h/h] vc= 15,46 [km/h] Ox /Oy= 140/140 [pax/veh] Z=42.508 €/h 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 16
  17. 17. Disseny xarxa d’autobusos a Barcelona Bus Actual Híbrida adaptada a la xarxa viàriaTemps porta-a-porta (min) 57,9 50,3Velocitat comercial (km/h) 11,9 15,1Nombre d’autobusos 890 266Distància entre parades (m) 300 650 (430 en el centre)Grandària zona central a = a/A N.A. 0,85Interval (min) 13 3 •30 % dels recursos mòbils actuals •Increment del 40% en velocitat comercial •Cobertura completa 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 17
  18. 18. Xarxes TCU a Catalunya. TerrassaTerrassa =2,500 pax/h; Dx= 3km Dy=3kmDades Xarxa Actual:• Accessibilitat no uniforme (s≈ 350 m)• Nombre de Vehicles (M): 55• Longitud de la xarxa(L): 84 km (longitud línies 193 km) Exemple Xarxa Híbrida BRT amb 8 corredors Corredors Recursos Alternada Lliure N corredors 8 Variables de Disseny N corredors x 4 Alfa 0.85 N corredors y 4 H (min) 6.6 Longitud Xarxa (L) 49 s (km) 0.32 Flota (M) 38 sl (km) 0.64 veh-km/h (V) 467.26 Prestacions Usuari Vel. Circ. (km/h) 12.41 Long. Viatge (km) 2.03 Tviatge (min) 30.74 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 18
  19. 19. Xarxes TCU a Catalunya. SabadellSabadell =3,000 pax/h; Dx= 6km Dy=3kmDades Xarxa Actual:• Explotació per interval i horari (h=15-20 min)•Accessibilitat no uniforme (s300m)•Velocitat comercial 12.87 km/h Exemple Xarxa Híbrida BRT amb 8 corredors•Nombre de Vehicles (M): 60•Longitud de la Xarxa (L) : 114.4 km Semialternada N≤8 Recursos Variables de Disseny N corredors 8 Alfa 0.7 N corredors x 4 H (min) 8.4 N corredors y 4 s (km) 0.53 Longitud Xarxa (L) 75.9 sl (km) 1.06 Flota (M) 56 veh-km/h (V) 99.32 Prestacions Usuari Vel. Circ. (km/h) 16.31 Long. Viatge (km) 3.15 Tviatge (min) 37.81 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 19
  20. 20. Xarxes TCU a Catalunya. IgualadaIgualada =500 pax/h; Dx= 3km Dy=2.5kmDades Xarxa Actual:Explotació per horari: Interval 20minAccessibilitat no uniformeRutes circulars, viatges circuitats Exemple Xarxa Híbrida BRT amb 4 corredors Corredors Recursos Semialternada Lliure N corredors 4 Variables de Disseny N corredors x 2 Alfa 0.65 N corredors y 2 H (min) 9.6 Longitud Xarxa (L) 23.6 s (km) 0.45 Flota (M) 10 sl (km) 0.9 veh-km/h (V) 159.51 Prestacions Usuari Vel. Circ. (km/h) 15.71 Long. Viatge (km) 1.92 Tviatge (min) 38.26 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 20
  21. 21. Disseny de la xarxa interurbana 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
  22. 22. Xarxes complexes de SERVEIS • Complementarietat i connexió entre xarxes de TCU local i interurbana • Vehicle privat en zones de baixa demanda + (Park & rides) Xarxa interurbana Accessibilitat Cotxe p1 local (P&P) p2 P Transfers Xarxa local Carril bus- P P P&R VAO Origens / DestinacionsCotxe Cotxe Accessibilitat (P&R) Microbus global 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 22
  23. 23. Configuració interurbana com a sistema DF• Jerarquia: De serveis directes (rutes molts-a-molts) a terminals “hub” i parades múltiples 95% 40% Parades múltiples 55% 42% 92% 50% Molts a molts Nivell regionalA Nivell nacional B HUB Nivell continental 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 23
  24. 24. Xarxa interurbana en TCU a CatalunyaBusos interurbans (LaPTP,2007) • Xarxa radial amb un centre bàsic a Barcelona • Complementarietat xarxa local + interurbana + regional • Transport de mercaderies per Cta. Espanya: Cost % demanda transport als hubs 10% de reducció de costos operatius amb igual NdSRodalies RENFE Possibilitats de noves jerarquies de hubs... ....però:  Regulació i concessions “territorials” o per corredors?  Demanda vs. Costos de la infraestructura ? (FF.CC. prohibitiu) 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 24
  25. 25. Gestió i control de l’operativa del servei d’autobús 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi
  26. 26. La velocitat comercial incideix en el compte d’explotació i el repartiment modal• (resultats TP/vcomercial)= + 3,3• Temps de cicle = Temps en moviment + temps mort en capçalera• Flota = Temps de cicle / H Velocitat entorn/velocitat TCU 2 1,75 1,5 VEL. COMERCIAL 1,25 1 5 10 15 20 Repartiment modal TCU (%)• Les actuacions de potenciació del TP són incomplertes senseactuacions de restricció de l’ús del VP 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 26
  27. 27. Operació: Ús intel·ligent de la Tecnologia (ITS) per a la millora de la velocitat comercial• Carrils intel·ligents - De permanents a intermitents (BLIP)• Semàfors intel·ligents - Prioritat activa als autobusos igual com succeeix amb el tramvia• Parades dobles intel·ligents - Punt d’encotxament múltiple - Pantalles d’informació a l’usuari (PIU) - Facilitar accés als busos disminuint la congestió - Facilitar accés a PMRs• Ticketing – Màquines de venda de títols a les parades – Smardcards sense contacte 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 27
  28. 28. Operació: Altres mesures de control, de col·laboració ciutadana i entre stakeholders• Busos intel·ligents i sostenibles - Disseny atractiu - Llums intermitents per a avisar als usuaris de la via pública (com autobusos escolars o ambulàncies)• Públic sensibilitzat, cooperatiu i proactiu - Cotxes, vianants, taxis han de respectar el dret de pas del TCU.• Normatives i ordenances intel·ligents i funcionals• Control intel·ligent - Sistemes de localització automàtica mitjançant seguiment via satèl.lit Protocols d’actuació? 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 28
  29. 29. Regularitat del servei. Control estàtic•En línies amb explotació per interval, els vehicles s’agrupen quansucceeix una lleugera demora•Intervals de pas variables augmenten l’espera dels usuaris Dt H* H* H* vídeoEstratègia tradicional (E1): • Inclusió de temps marge d’operació en parades o en capçalera Resultats: •Estratègia rígida: Temps mort (improductiu) independent del servei • No funcionen per línies sensibles a la demanda 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 29
  30. 30. Control dinàmic de la regularitatEstratègia dinàmica de velocitat controlada (E2): • Vehicles avançats respecte horari han d’anar més lents +Ràpid · +Lent · Resultats : · • Estratègia flexible: Únicament aplicable quan hi hagi demores i escalable a la seva dimensió • Línia opera a menys velocitat Trade-off entre regularitat i rapidesa (Daganzo, 2009) 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 30
  31. 31. Control intel·ligent de la regularitat. FuturEstratègia de velocitat controlada i priorització semafòrica activada(E3): • S’actua sobre (alguns) semàfors per afavorir el temps de recorregut de l’autobús endarrerit Activació Resultats: verd • Estratègia flexible i escalable (igual a E2) fa=0.05 alteration time = 5 min, disturbed stop=3 4500 0,50 4000 0,40 • Recursos més productius (més velocitat) !! Total Time (h) 3500 0,30 Cv 3000 0,20 2500 0,10 2000 0,00 • Centre de control trànsit coordinat amb CCO busos 4 5,5 7,5 variation of Lay-over Do Nothing Strategy 2 (S2) Cv Do Nothing Cv Strategy2 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 31
  32. 32. Conclusions• Davant una re-enginyeria del TCU: disseny, gestió, operacions i ITS• Línies d’autobús d’altes prestacions com una alternativa real, eficaç i eficient al LRT i RRT• Incorporació de la R+D+i, quantificació, know how i mètode científic en totes les fases de planificació i operació• Responsabilitats compartides entre ajuntaments i operadors. Col·laboració en les mesures de gestió de TCU i trànsit• Concepció intermodal i acoplada TP-VP a on el bus transcendeix les seves fronteres tradicionals• Conscienciació a usuaris, ciutadans, mitjans i sector 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi 32
  33. 33. Moltes gràcies per la vostra atenció Dr. Miquel Àngel Estrada Romeu miquel.estrada@upc.edu Universitat Politècnica de Catalunya Centre d’Innovació del Transport www.cenit.cat 7a Jornada AMTU- Encarant la crisi

×