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Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

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Page 1: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Una Aplicación de la Teoría de Juegos

Cooperativos en la Reorganización del Sector

Ferroviario en Europa

Page 2: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Una Introducción Rápida a las Juegos Cooperativos

Page 3: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Una Introducción Rápida a las Juegos CooperativosEl conjunto de imputaciones

El core (o núcleo)

El valor de Shapley

Relación entre los tres conceptos anteriores

G. Owen (1995). Game Theory. Academic Press.H. Moulin (1995). Cooperative Microeconomics. Princeton University Press.S. Tijs (2003). Introduction to Game Theory. Hindustan Book Agency.

Page 4: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Algunos EjemplosEl reparto de un millón de euros

Un problema de bancarrota

El juego del guante

Page 5: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Algunos EjemplosEl problema del profesor visitante

Page 6: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Juegos de Coste (Problemas de Reparto de Costes)

Page 7: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

A. Meca, J. Timmer, I. García Jurado and P. Borm (2004). “Inventory Games”. European Journal of Operational Research 156, 127-139.

I. García Jurado, L. Méndez Naya and C. Sánchez Sellero (2004). “Density Estimation Using Game theory”. Mathematical Methods of Operations Research 59, 349-357.

Otras aplicaciones de los juegos de coste...

En modelos de investigación operativa

En inferencia estadística

Page 8: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Juegos del Aeropuerto

Page 9: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

El Valor de Shapley en Juegos del Aeropuerto

...

...

Page 10: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Reorganización del sistema ferroviario en Europa

DIRECTIVA 91/440/CE

DIRECTIVA

2001/12/CE

• Separación de la gestión de la infraestructura ferroviaria y de la explotación de los servicios de transporte de las empresas ferroviarias.

• Saneamiento de la estructura financiera de las empresas ferroviarias.

• El administrador de la infraestructura aplicará un canon de utilización de la infraestructura.

• El canon de utilización, que se calculará de forma que excluya toda discriminación entre empresas ferroviarias, podrá tener en cuenta, en particular, los kilómetros recorridos, la composición del tren y todo tipo de condicionante especial debido a factores tales como la velocidad, la carga eje y el nivel o el período de uso de la infraestructura.

DIRECTIVA 95/18/CE

DIRECTIVA

2001/13/CE

• Sobre la concesión de licencias a las empresas ferroviarias.

DIRECTIVA 95/19/CE

DIRECTIVA

2001/14/CE

• Sobre la adjudicación de la capacidad de infraestructura ferroviaria, aplicación de cánones por su utilización y certificación de su seguridad.

• Los cánones por utilización de infraestructura ferroviaria se abonarán al administrador de infraestructuras y se utilizarán para financiar su actividad.

Page 11: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

EuROPE (1997-1999)

European Railways Optimisation Planning

Environment

TRIP: Transportation Railways Integrated Planning

TRIS: Transportation Railways Information System

TRIO: Transportation Railways Integrated Optimisation

ShRInC: Sharing Railways Infrastructure Costs

PARTNER (2003-2005)

Path Allocation Re-engineering for

Timetable Network of European

Railways

En proceso

Page 12: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Juegos de Mantenimiento

Page 13: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

El valor de Shapley de un Juego de Mantenimiento

...

...

...

tn

1n2n

1 2, ( ,..., )tn n n 1, ( )tn n

2 , ( )tn n

Page 14: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Un juego de infraestructuras de complejidad 1 es la suma de un juego del aeropuerto y un juego de mantenimiento con el mismo conjunto de tipos.

Un juego de infraestructuras de complejidad k es la suma de k juegos de infraestructuras de complejidad 1 con k conjuntos de tipos distintos.

V. Fragnelli, I. García Jurado, H. Norde, F. Patrone and S. Tijs (2000). “How to share railways infrastructure costs?” In: Game Practice: Contributions from Applied Game Theory, F. Patrone, I. García Jurado and S. Tijs (eds.), Kluwer Academic Publishers, 91-101.

H. Norde, V. Fragnelli, I. García Jurado, F. Patrone and S. Tijs (2002). “Balancedness of infrastructure cost games”. European Journal of Operational Research 136, 635-654.

Page 15: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Un ejemplo (Tomado de J.P. Baumgartner (1997). Ordine di grandezza di alcuni costi nelle ferrovie. Ingegneria Ferroviaria 7, 459-469.)

Page 16: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

La situación en España• Vamos con retraso con respecto a los demás países europeos.• El 17 de Noviembre de 2003 se aprobó la Ley 39/2003 del Sector Ferroviario

(BOE 18/11/2003). Estaba prevista su entrada en vigor el 18 de Mayo de 2004.• El 7 de Mayo de 2004 se aprobó el Real Decreto Ley 1/2004 (BOE 11/5/2004)

en el que “se aplaza la entrada en vigor de la Ley 39/2003, de 17 de Noviembre, del Sector Ferroviario”. Su nueva entrada en vigor se fija el 31 de Diciembre de 2004.

• La nueva ley “conlleva la extinción de la entidad pública empresarial Gestor de Infraestructuras Ferroviarias, la transformación de Red Nacional de Ferrocarriles Españoles (RENFE) y la creación de dos nuevos organismos públicos, el Administrador de Infraestructuras Ferroviarias, encargado de la proyección, construcción y mantenimiento de las infraestructuras y de la gestión de sus sistemas de control y seguridad, y RENFE-operadora, responsable de la prestación de servicios de transporte.”

• La nueva ley indica sobre las tarifas que “serán aprobadas anualmente por el administrador de infraestructuras ferroviarias y remitidas al Ministerio de Fomento”. Sobre la estructura de las tarifas establece lo siguiente:

Total=Acceso+Reserva de Capacidad+Circulación+Tráfico+Utilización de Estaciones+Estacionamiento y Utilización de Andenes+Otros.

Page 17: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Las tarifas en Portugal

Page 18: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Nuestras tareas son:• Proponer un modelo de tarifa unificado para todos

los países de la Unión Europea. Para ello tendremos en cuenta los modelos de tarifas existentes en estos momentos en los países de la Unión. Aunque el modelo será el mismo, los coeficientes pueden cambiar, incluso dentro de cada estado.

• Proponer un sistema de revisión anual de los coeficientes de la tarifa.

• Diseñar una aplicación informática que pueda ser usada por los gestores de infraestructuras de los diferentes estados de la Unión Europea.

Page 19: Una Aplicación de la Teoría de Juegos Cooperativos en la Reorganización del Sector Ferroviario en Europa

Una Aplicación de la Teoría de Juegos

Cooperativos en la Reorganización del Sector

Ferroviario en Europa