tecnologías del transporte para aliviar el...
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Ricardo E. Arredondo OrtizInvestigador del Instituto Mexicano del Transporte
CICM: Grupo Prospectiva México 20308 de Marzo de 2010
Tecnologías del Transporte para Aliviarel Congestionamiento vial en las Grandes Ciudades
Instituto
Mexicano del Transporte
1. Introducción
2. Teoría del congestionamiento
3. Planteamiento del problema
4. Transporte sustentable
5. Conclusiones
Contenido
Planteamiento del problema:
1. Se requiere transportar de manera sustentable a personas y mercancías en la ciudad de México y su área metropolitana, a un bajo costo y en el menor tiempo posible-
2.- Se propone permitir el acceso igualitario de la población a las oportunidades de servicio que ofrece la vida urbana, ( educación, salud, recreación, servicios sociales y administrativos).
¿Qué se puede hacer?
1.- Incrementar la capacidad vial2.- Reducir la demanda3.- Cambiar los paradigmas del
transporte urbano4.- Utilizar transporte activo5.- Introducir nuevas tecnológicas
1ª Alternativa: La solución clásica.
Incrementar la capacidad vial para aliviar el congestionamiento
Pros
Se alivia el congestionamiento:
ampliando calles y avenidas, ó
Construyendo nuevas vialidades.
Contras
Absorben cuantiosos recursos en capital y generan necesidades permanentes de mantenimiento y de subsidios.
Conducen a la expansión urbana consumiendo áreas agrícolas o protegidas.
Tienen largos tiempos de ejecución.
¿Resuelven el problema?
1ª Alternativa
La teoría de Youn y Jeong
Cuando los conductores intentan escoger la ruta más rápida, suelen causar demoras a los demás vehículos e incluso incrementar las colas en toda la red.
(Youn & Jeong, 2008,
Instituto Avanzado de Valencia y Tecnología de Korea,
Physical Review Letters )
Ejemplo simplificado de como ocurre esto:Se trata de alcanzar un destino usando dos
opciones: una ruta que pasa por un puente angosto, y otra que usa una autopista amplia, con un recorrido más largo.
En este caso hipotético, el tiempo combinado de viaje de todos los conductores se minimizaría si la mitad usara el puente y la otra mitad la autopista.
Pero eso no es lo que ocurre, porque al principio, algunos conductores escogerán el puente para reducir su tiempo de viaje, pero a medida que el tráfico aumente, la autopista comenzará a parecer mejor, así que algunos regresarán a ella.
Eventualmente, el flujo del tráfico en las dos rutas se asentará en lo que se conoce en teoría de juegos como “Equilibrio de Nash”. Este es el punto en donde ningún conductor llegará más rápido con sólo cambiar la ruta.
La Paradoja de Braess
Establece que al agregar capacidad adicional a una red, cuando los conductores pueden escoger su propia ruta, sin preocuparse por los demás, se puede reducir el rendimiento general de toda la red. Esto ocurre porque el equilibrio en tal sistema no es el óptimo. La paradoja consiste en que para reducir las demoras en una red, en lugar de ampliarla, se deberían cerrar ciertas calles o tramos carreteros.
(Braess, 1968)
El Principio de Lewis-Mogridge
Recoge la observación de que entre más calles o carreteras se construyan, más tráfico surgirá para llenar la oferta. Las ganancias de velocidad de algunas nuevas vialidades pueden desaparecer en cuestión de meses, si no es que en semanas. En algunas ocasiones, las carreteras nuevas pueden reducir los congestionamientos viales, pero en muchos casos la congestión sólo se cambia a otra intersección.
(Lewis-Mogridge 1990)
El principio de Mogridge establece que el tráfico se expande hasta cubrir el espacio carretero disponible, lo que se conoce en la literatura como demanda inducida y que se denomina como la “Ley de Hierro de la Congestión”, por Anthony Downs.
La Paradoja de Downs-Thomson(También conocida como la paradoja de Pigou-Knight-Downs)
Establece que la velocidad de equilibrio del tráfico vehicular en una red carretera está determinada por la velocidad puerta a puerta de los viajes equivalentes en transporte público (metro, tren ligero o autobuses de tránsito rápido)
(Downs, 1992)
La paradoja consiste en que al incrementar la capacidad carretera, se empeora el nivel general de congestionamiento.
Esto ocurre cuando la migración de pasajeros, del transporte público al privado, desincentiva las inversiones de los operadores o concesionarios, de tal forma que se reduce la frecuencia del servicio o se incrementan las tarifas para cubrir los costos.
Este cambio genera pasajeros o conductores adicionales en el transporte privado. En última instancia, el sistema de transporte público podría ser eliminado y el nivel de congestionamiento de la carretera expandida será peor que antes.
La conclusión, si es que la paradoja prevalece, es que expandir un sistema vial, buscado aliviar el congestionamiento, no sólo es inefectivo, sino contraproducente.
Después de que se termina un carril en una vialidad saturada, el congestionamiento disminuye en los primeros años, pero crece
rápidamente debido al tráfico generado.
Efecto de la ampliación de carreteras en los costos externos del congestionamiento
2ª Alternativa:Reducir la demanda de espacio
AB
C
D
E
F
Capacidad vial vista por un ingeniero
Flujo vehicular
Velocidad
(TRB, 1985)
Demanda (Beneficio Marginal)
Curva de Costo Social Marginal
Oferta (Costo Privado Marginal)
$
Flujo vehicular
Capacidad vial vista por un
economista
(Nakagawa, 1997))
Efectos a Fauna y Flora
Energía
Ruido
Contaminación sobre aire y agua.
Efectos en el aire
Vibraciones
Congestionamiento
Accidentes
Uso de espacio
Costos
privados
Combustible
Mantenimiento
Reparaciones
Impuestos sobre seguros
Amortización de vehículos
Costos de
energía
Costos
externos
Costos
internos
Costos
Totales de
Transporte
Costos de infraestructura
Fuente: Adaptado de Quinet, E. (1997).
Costos totales de Transporte
Costo total del viajero y costos marginales
Costo Total del Viajero = T(x). x
Costo Marginal = δ [T(x).x]/δx = T(x) + δT(x).x/δx
Donde T (x) representa el tiempo de viaje o costopersonal del viajero y δT(x).x/δx representa elcosto externo.
Donde x representa la demanda de viaje y T (x) la función de tiempo de viaje.
Velocidad
QQi
A
B
C
D
E
F
Qe
Q
$
QiQe
Comparación de criterios de evaluación
de la capacidad vial
Internalizando los costos externos
Demanda (Beneficio Marginal)
$Curva de Costo Social Marginal
Oferta (Costo Privado Marginal)
Flujo vehicular
(Nakagawa, 1997))
$
EL PEAJE URBANO:
INTERNALIZANDO LOS COSTOS EXTERNOS
(Singapur, Estocolmo, Durham, Oslo, Bergen, Troedheim, Malta)
AREA DE COBERTURA DEL
PEAJE URBANO EN LONDRES
CONTROL DEL TRÁFICO
OPCIONES URBANAS PARA EL PAGO
DEL PEAJE URBANO.
EL TRANSPORTE PÚBLICO SOBRE
SUPERFICIE EN LONDRES.
EL TRANSPORTE PÚBLICO
SUBTERRÁNEO EN LONDRES.
EL MERCADO DE RENTA Y VENTA DE
BICICLETAS EN LONDRES.
CALLES CENTRALES DE LONDRES,
LIBRES DE CONGESTIONAMIENTO
3ª Alternativa:Cambiar los paradigmas del
transporte urbano
La competencia por el espacio
En la fotografía aparecen 1,265 vehículos, aproximadamente,principalmente autos particulares que transportan a un sólo viajero: el conductor.
El problema del congestionamiento
Que es equivalente a 9 autobuses articulados
Capacidad:
140 personas
Longitud:18 m
ó entre 4 y 6 autobuses doblemente articulados
Capacidad: Entre 200 y 270 pasajeros
Longitud:25m
N de puertas:4 ó 5
Frecuencia promedio de paso:@ 55 segundos
ó cerca de 5/8 capacidad de un tren suburbano
Capacidad: 2,019 pasajeros de pie ó 507 pasajeros sentados
Longitud del convoy de tres carros:75m
Demanda diaria inicial =
320,000 px
Comparación de costos entre las opciones de transporte rápidos masivos
4ª Alternativa:Transporte sustentable
mediante transporte activo
Transporte activo:
Aquel en el que el objeto de transporte aporta la fuerza motriz
Una milla recorrida en bicicleta permite quemar 35
calorías,mientras que si se camina, se usan 100 calorías. En
contraste, un auto consume 1,860 calorías, que no
aprovechan al conductor y si contribuye al calentamiento
global.
Distribución modal entre ciclistas y peatones, en países seleccionados.
Distribución de viajes urbanos por grupos de edad en EE.UU., Alemania y los Países Bajos.
La elección del transporte activo obliga a adaptar las
instalaciones urbanas, para el uso de peatones y ciclistas, así
como reorientar el tráfico en barrios residenciales.
Un ejemplo sería el diseño urbano de la ciudad de
Santiago de Chile, orientado a las personas y no a los
automóviles.
Ampliar programas de
educación y formación, y
una aplicación más estricta
de las leyes de tránsito.
Muchos piensan que las bicicletas son cosas de niños…
Quizá nuestra preferencia por los automotores sobre otros medios de transporte más simples y ecológicamente sustentables, sea equiparable a la de los antiguos mexicanos…
quienes utilizaban un sistema de tamemes o porteadores para
el transporte,
…quizá porque pensaban que el uso de la rueda era sólo para los
juguetes de los niños…
Muchos estudios sugieren que
la falta de ejercicio físico es
una razón importante para la
alarmante tendencia hacia el
aumento de la obesidad
Y que es una practica
cada vez mas constante y
fomentada desde la niñez.
Los países europeos con los niveles más altos en el
uso de la bicicleta tienen mucho menores tasas de
obesidad, de diabetes y de hipertensión que en
México o los EE.UU.
Con innovadoras soluciones técnicas
Bicicleta “Spirit”, con apoyo de motor.
Bicicleta plegable tipo "Dahon".
Estacionamiento para bicicletas en Delft, como ejemplo de ciudad ciclista por excelencia en Holanda.
La mejor opción sigue
siendo el uso de este
transporte alternativo
El cual también se ha
convertido en una actividad
para sociabilizar
EL TRANSPORTE ACTIVO ES UN SUEÑO
QUE TODOS NECESITAMOS QUE SE
HAGA REALIDAD
5ª Alternativa:Nuevas tecnologías
Nuevas tecnologías para autos
CELULAS DE COMBUSTIBLE
ELÉCTRICOS
HÍBRIDOS
BIO-COMBUSTIBLES
SOLARES
EÓLICOS
ENERGÍA ELEMENTAL
MECANISMO DE RELOJERÍA
SISTEMAS DE INFORMACIÓN EN TIEMPO REAL.
Conclusiones
1.1. Es evidente la imposibilidad de Es evidente la imposibilidad de resolver racionalmente los problemas resolver racionalmente los problemas de congestionamiento utilizando la de congestionamiento utilizando la expansión vial como única salida.expansión vial como única salida.
1)1) Es necesario internalizar los costos Es necesario internalizar los costos externos del transporte a través de cargos externos del transporte a través de cargos directos a los usarios del transporte directos a los usarios del transporte privado. privado.
En una sociedad justa y equitativa, todos En una sociedad justa y equitativa, todos los individuos deben colaborar en forma los individuos deben colaborar en forma directamente proporcional a su beneficio directamente proporcional a su beneficio individual.individual.
1)1) En zonas saturadas, es necesaria una En zonas saturadas, es necesaria una política de estado que privilegie el política de estado que privilegie el transporte público masivo, sobre el transporte público masivo, sobre el transporte privado.transporte privado.
1)1) Fomentar el transporte activo, no sólo Fomentar el transporte activo, no sólo como alternativa de alivio vial, sino como alternativa de alivio vial, sino como una urgente medida de salud como una urgente medida de salud pública, ante los graves problemas de pública, ante los graves problemas de obesidad y sobrepeso que sufre la obesidad y sobrepeso que sufre la población mexicana y que amenazan su población mexicana y que amenazan su viabilidad como sociedad.viabilidad como sociedad.
1)1) Es necesario entender que el transporte privado Es necesario entender que el transporte privado cumple un papel importante, al satisfacer las cumple un papel importante, al satisfacer las necesidades de movilidad de varios sectores de la necesidades de movilidad de varios sectores de la sociedad, como las personas con capacidades sociedad, como las personas con capacidades diferentes o los individuos que por diversas razones diferentes o los individuos que por diversas razones no quieren aprovechar las alternativas de transporte no quieren aprovechar las alternativas de transporte en zonas saturadas. Por tal motivo, es importante en zonas saturadas. Por tal motivo, es importante fomentar la innovación y desarrollo tecnológico de fomentar la innovación y desarrollo tecnológico de vehículos energéticamente eficientes y vehículos energéticamente eficientes y ecológicamente sustentables.ecológicamente sustentables.
Quizá lo tendríamos que revisar sería el concepto moderno del éxito.
El sugestivo modelo neoliberal de…
…o un modelo más simple y
ecológicamente sustentable de…
