Evaluación de la implementación de un carril de alta ocupación en la autopista norte, sin afectar el porcentaje de viajes en transporte público

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(1)ICIV 2 00 620 2 0. UNIV ERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE ING ENIERIA DEPARTAM ENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AM BIENTAL. EVALUACIÓN DE LA IMPLEM ENTACIÓN DE UN CARRIL DE ALTA OCUPACIÓN EN LA AUTOPISTA NORT E, SIN AFECTAR EL PORCENTAJE DE VIAJES EN TRANSPORT E PÚBLICO. Presentado por : LILIANA QUINTERO CANO 200210645. Asesor:. ARTURO ARDILA GÓM EZ. BOGOTA DC, Enero de 2007.

(2) ICIV 2 00 620 2 0. Gr acias a:. M i Familia M i asesor Arturo Ardila El profesor Germ án Lleras A mis amigos Natalia Tinjacá, Andrés Hernández y José Danilo Hernández.

(3) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 1. De. 71. TA BLA DE CONTENIDO. 1.0 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................. 6. 2.0 M ARCO TEÓRICO .............................................................................................................. 9. 2.1 Concepto de carril de al ta ocupación ....................................................................... 9 2. 2 Características de los carriles de alta ocupación: .............................................12 2.3 Vehículo particular en Bogotá .................................................................................14 2.4 Estado de la Autopista Norte ....................................................................................17 2.5 Modelos de elección discreta ...................................................................................18 2.6 Diseño de encuestas de preferencias ....................................................................20 2.7 Análisis de nivel de servi cio en vías multicarril ...................................................21 3.0 M ETODOLOGÍA ................................................................................................................24. 3.1 Encuesta de preferenci as declaradas ....................................................................24 3.1.1 Diseño de encuesta...............................................................................................24 3.1.2 A plic ación de enc ues ta definitiv a ........................................................................26. 3.2 Estim ación de modelos de elección di screta .......................................................27 3.3 Diseño conceptual de un carril de al ta ocupación en la Autopi sta Norte ....29 3.4 Análisis de nivel de servi cio Autopi sta Norte .......................................................31 4.0 RESULTADOS ...................................................................................................................32. 4.1 Modelos de elección discreta ...................................................................................32 4.1.1 Modelo total.............................................................................................................32 4.1.2 Elas ticidades del modelo de elección total ........................................................34.

(4) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 2. De. 71. 4.1.3 Modelos de elecc ión por car acterísticas demográfic as ...................................36. 4.2 Moti vos para viajar solo o en grupo según la encuesta ...................................37 4.3 Diseño conceptual de un carril de al ta ocupación ..............................................39 4.4 Análisis de nivel de servicio: antes y después del carril de al ta ocupación en la Autopista Norte ..........................................................................................................40 5.0 ANÁLISIS DE RESULTADOS.........................................................................................41. 5.1 Propuestas a parti r de los m odelos de el ección discreta .................................41 5.2 Pr opuestas par a no afectar el transporte público con el c arril de alta oc upaci ón 46. 5.3 Diseño conceptual del carril de al ta ocupación en la Autopi sta Norte .........47 5.4 Análisis de nivel de servi cio: antes y después del carril de alta ocupaci ón 51 6.0 CONCLUSIONES ..............................................................................................................53. 7.0 BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................58. 8.0 ANEXOS..............................................................................................................................61. 8.1 Formulario de encuesta de preferencias declaradas (Datos demográfi cos y preguntas sobre uso del vehícul o particular) ..............................................................61 8.2 Pr ueb a de raz ón de ver osimilitud par a m odelo de elección total ............................62 8.3 Modelos de elección por c aracterístic as dem ográficas ............................................62. 8.4 Predi cción del porcentaje de vehículos de alta ocupaci ón..............................70 8.5 Cálculos para el análisi s de nivel de servicio ......................................................71.

(5) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 3. De. 71. Índi ce de figura s Figura 2.1- C antidad de v ehículos y espacio requeridos para transportar a 45 pers onas, según tipo de v ehículo. Tomado del US D epartm ent of Transport ation, 1992. ............................................................9 Figura 2.2- Ejem plos de avisos publicitarios para los carriles de alta ocupación realizados en Est ados Unidos. ........................................................................................................................................... 11 Figura 2.3- Ejemplos de tipos de c arriles de alta ocupación: (a) Con separación física (b) Sin s eparación f ísica (c) Contraf lujo (d) HOT lane . Tomado de las páginas web del U S D epart ment of Transport ation y Metroplitan Transport ation Commision. ............................................................................................. 13 Figura 2.4-(a) Gráf ica para limit es de niv el de servicio según la densidad. (b) Criterios para la determinac ión del niv el de serv icio (c) Curva capacidad- v olumen para Bogotá. Tomado del Manual de Planeación de Tránsito y Trans porte de la STT. ................................................................................ 23 Figura 3.1- Estructura final de la encuesta de pref erencias dec laradas. .............................................. 25 Figura 3.2- Mapa de Bogotá con la ubicac ión de la Autopist a Norte y los s itios donde se realizaron las encuestas. ...................................................................................................................................... 26 Figura 4.1 – Motiv os para viajar s olo en v ehíc ulo particular. .............................................................. 38 Figura 4.2 –Motiv ación para v iajar en grupos en v ehículo partic ular. .................................................. 39 Figura 5.1- (a) Posicionamiento de un sistema de cámaras de vigilancia (b) R egist ros producidos por el sistema de cámaras. Tom ado de National Transportation Library. ...................................................... 49 Figura 5.2- (a) Estado actual de la Aut opista Norte, (b) Dis eño opción 1, (c) D iseño opc ión 2. ............ 51 Figura 6. 1- Diseño de carril de alta ocupación tipo ‘’H OT lane’’ para la Aut opist a Norte. .................... 56.

(6) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 4. De. 71. Índi ce de tabla s. Tabla 3. 1- Descripción de las v ariables que describen el modelo de elección general.......................... 29 Tabla 4. 1- Valores de los parámetros de la función de utilidad para el m odelo t otal. ............................ 33 Tabla 4.2- Valores de las probabilidades de cada modo de transporte de acuerdo al m odelo de utilidad total. ............................................................................................................................................... 34 Tabla 4. 3- Valores de las elasticidades directas para los modos carro (solo conductor) y para carro (conductor y pasajeros).................................................................................................................... 34 Tabla 4.4- Valores de las elasticidades c ruzadas para los modos: (a) carro (s olo conduct or) y (b) c arro (conductor y pasajeros).................................................................................................................... 35 Tabla 4.5- Valores de las probabilidades medias para cada m odo dados ciert os v alores de los atributos no marginales. ................................................................................................................................ 36 Tabla 4. 6- Valores de las probabilidades de cada modo de transporte de ac uerdo dif erent es modelos, segm entados por c aracterístic as demográf icas. ................................................................................ 37 Tabla 4.7 – Predicción del porcent aje de v ehíc ulos de alta oc upación y cantidad mínima de c arriles de alta oc upación requeridos según la cantidad de carriles por sentido. .................................................. 40 Tabla 4.8 – Análisis de niv el de servicio para la Autopista Norte en dos c asos: s in c arril de alta ocupación y con un c arril de alta ocupación. ..................................................................................... 40 Tabla 5.1 – Análisis de niv el de servicio para la Autopista Norte en dos c asos: s in c arril de alta ocupación y con un c arril de alta ocupación. ..................................................................................... 44 Tabla 8. 1- Prueba de razón de verosimilit ud para el modelo de elección total. .................................... 62 Tabla 8. 2- Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo por edades de 19 a 31 años. .............................................................................................................................................. 63 Tabla 8. 3- Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo por edades de 32 a 45 años. .............................................................................................................................................. 63 Tabla 8. 4- Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo por edades de 46 a 72 años. .............................................................................................................................................. 64 Tabla 8. 5- Valores de los parámetros de la función de utilidad para el m odelo de m ujeres. .................. 64 Tabla 8. 6- Valores de los parámetros de la función de utilidad para el m odelo de hombres. ................. 65 Tabla 8. 7- Valores de los parámetros de la función de utilidad para el m odelo para estratos 2,3 y 4. .... 66 Tabla 8. 8- Valores de los parámetros de la función de utilidad para el m odelo para estrat os 5 y 6........ 66 Tabla 8. 9- Valores de los parámetros de la función de utilidad para el m odelo para bac hilleres. ........... 67 Tabla 8. 10- Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo para univ ersitarios. ..... 67.

(7) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 5. De. 71. Tabla 8. 11 Valores de los parám etros de la función de utilidad para el modelo para indiv iduos con menos de un carro /trabajador /hogar. .............................................................................................. 68 Tabla 8.12 Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo para quienes poseen entre 1 y 1.5 carros/trabajador/hogar. ............................................................................................... 69 Tabla 8.13 Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo para quienes pos een más de 2 c arros/trabajador/hogar. ........................................................................................................... 69 Tabla 8. 14- Volúmenes horarios máximos para la sección Aut opist a Norte- Colegio San Viator . ......... 70 Tabla 8. 15- Volúmenes m áxim os horarios estimados para la Autopista N orte teniendo un carril de alta ocupación. ...................................................................................................................................... 70 Tabla 8. 16- C aracterísticas geométricas de la Autopista N orte .......................................................... 71 Tabla 8. 17- C álc ulos para el anális is de nivel de serv icio en la Autopista N ort e para los cas os: sin c arril de alta oc upación y con carril de alta ocupación. ............................................................................... 71.

(8) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 6. De. 71. 1.0 INTRODUCCIÓN. El objetivo del transpor te no c onsis te en mov ilizar vehíc ulos, sino el des plaz amiento de pers onas o bienes hacia los lugares donde tienen un mayor valor ( MA RTIR, 2004). Los carriles de alta ocupación son carriles dedic ados al uso exc lus ivo de vehículos partic ular es que llevan más de 2 o 3 pasajeros abor do, y tienen como meta maximizar la capacidad de las vías al mov iliz ar más pers onas utilizando menos vehíc ulos . Teóricamente, al implementar un carr il de alta ocupac ión se lo gran beneficios c omo disminuc ión de los tiempos de v iaje, incremento de la c apacidad de c arga de personas en la vía, dis minuc ión de la nec esidad de aumentar la capacidad vehicular de las vías mediante la construcción de nueva infraestr uctura y r educc ión del cons umo de gasolina y de la contaminac ión produc ida por le emis iones v ehicular es. En Bogotá, a pesar de las innovaciones y mejoras al sis tema de tr ans porte, aún se pres enta congestión en las horas pico de tr áfico ( los bogotanos se demoran en promedio 53 minutos en un v ia je según el infor me de ‘’Bogotá c omo v amos’’). Adic ionado al hecho de que Bogotá se encuentra en un déficit par a realizar las repar aciones a la malla vial y por tanto, la constr ucción de nuevas v ías es poc o viable financ ier amente y que gran par te de los diner os con los que se financian las repar aciones pr ovienen de los usuarios de vehíc ulo particular (sobr etasa gasolina, los peajes y estacionamientos). Mientr as que la motor ización o la posesión del v ehículo partic ular ha venido aumentando en los últimos diez años ( PPM, 2006)..

(9) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 7. De. 71. De acuerdo a la situac ión de Bogotá, tomar un c arril de las v ías ya ex istentes y conv ertir lo en un c arril de alta ocupac ión podr ía r esultar c omo una solución de bajo costo para aumentar la capacidad. Sin embar go, al implementar un carril de alta ocupación debe teners e en c uenta que el objetivo es dis minuir la conges tión vehic ular , pero no s e des ea inc entiv ar a los us uarios del tr ansporte público a c ambiarse de modo de tr ans porte. En concr eto lo que se desea es lograr que las pers onas que regularmente viajan hacia sus trabajos o estudios s olas en su carro, dec id an viajar en el carro de alguien más o llevar a otra persona (que regularmente v iaja sola en c arr o) en su carro. Para la ev alu ación de esta idea evaluar é el impacto de c oloc ar un carril de alta ocupación en la Autopis ta Nor te, operando dur ante los dos horar ios de pico y placa. Este estudio se desarrollará a través de la realizac ión de encuestas de pr eferencias declaradas, conteos en la Autopis ta Nor te y un análisis de nivel de s ervic io. Los resultados mostrar án: 1) la aceptación potenc ial que tendr ía la implementac ión del carril de alta ocupación y la pr obabilidad del modo de tr ansporte ‘’v ehículo particular con 2 o más pasajer os’’ entr e los usuarios de vehíc ulo par ticular , 2) definir cuales son las caracter ístic as más importantes para cada modo de transporte y su elasticidad, definir políticas consistentes a esto 3) el diseño conc eptual del carril de alta ocupación sobr e la Autopista. Adic ionalmente, en este estudio s e suger irán polític as mediante las cuales s e pueda controlar que las pers onas que se moviliz an en tr ans porte público no se c ambien al modo “v ehículo partic ular de 2 o más pasajeros” y progr amas educ ativ os y políticas.

(10) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 8. De. 71. que motiven a los usuar ios del trans por te priv ado a v ia jar r egular mente en grupos o en otr os modos sostenibles de trans por te..

(11) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 9. De. 71. 2.0 MARCO TEÓRICO. 2.1 Concepto de carril de alta ocupación El objetiv o principal de implementar un c arril de alta ocupación en una autopista es maximiz ar la capacidad de la v ía para movilizar pers onas. Los carr iles de alta ocupación son carriles exclusiv os que le dan prioridad a v ehíc ulos de alta ocupac ión 1, generando ahorr os en tiempos de viaje y tiempos de v ia je más predecibles (US Department of Transportation, 1992).. Figura 2.1- Cantidad de v ehíc ulos y espacio requeridos para trans portar a 45 personas, s egún tipo de v ehículo. Tomado del US Departm ent of Transport ation, 1992.. Los ahorros en tiempo de viaje y tiempos de viaje más predecibles s irven como incentivos par a que más pers onas dejen de v iajar solas en sus vehíc ulos y comiencen 1. Vehículos con 2 o m ás pas ajeros o vehículos con 3 o m as pasajeros, dependiendo de las reglas de operación del carril. D entro de v ehículos se pueden inc luir: vehículos particulares, taxis, v anes y/ o buses..

(12) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 10. De. 71. a viajar en gr upos, reduciendo el número de v ehíc ulos en las vías y por tanto disminuy endo la conges tión en las autopistas (v er Figur a 2.1). En algunas c iudades existen inc entiv os adicionales par a que las pers onas v iajen en grupo, como por ejemplo: r educciones en tarifas de parqueo, zonas de parqueo gratis , sitios prefer enciales de parqueo, puntos en la lic enc ia de c onducción etc. Adic ionalmente, al dis minuir la cantidad de vehíc ulos en las vías s e r educ e el c ons umo de combustib le y. el niv el de emisiones al air e producidas por los v ehículos. ( HENDERSON, 2003). Generalmente, en Estados Unidos par a implementar un c arril de alta ocupación lo que se hace es constr uir un carr il nuevo, contiguo a la autopista y es te nuevo c arril s e conv ierte en el c arril de alta ocupación. Sin embargo en algunos cas os cuando la cons trucción de un nuevo c arril resulta poco factible desde el punto de v ista económico o fís ic o se toma un c arril y a ex istente en la autopista y se r estr inge su us o solo para vehíc ulos de alta ocupación. Los c ostos de un carr il de alta ocupación var ían dependiendo del tipo de carril, per o son la solución más barata en comparac ión c on el c osto de construir carr il es adic ionales u otr o tipo de infraestr ucturas c on el objeto de aumentar la capac idad. Además los pr oy ectos par a r ealiz ar carr iles de alta ocupac ión son los que menor riesgo implican, pues to que si el proyec to falla el c arr il de alta oc upac ión se puede conv ertir en un carr il general y ser utilizado de todas for mas ( US Depar tment of Tr ansportation, 1992). Además de los costos de constr ucc ió n y s eñalización, en los proyectos de carr iles de alta ocupación es r ecomendable r ealizar una gr an inversión en campañas publicitarias.

(13) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 11. De. 71. como un medio para logr ar la ac eptac ión y partic ipac ió n del público (ver figura 2.2). La public idad es de vital impor tanc ia , sobretodo en proy ectos que buscan c onv ertir un carril ya ex istente en un c arril de alta ocupac ión ( BEST, 2001) . Las campañas s e deben enfoc ar en infor mar a la comunidad ac erc a de: -. Compartir v ia jes en v ehíc ulo particular c omo una alter nativ a sostenible de transporte.. -. Las reglas de oper ac ión de un carr il de alta oc upación. -. Infraestr ucturas adicionales al c arril de alta ocupac ión: par k and ride, sistemas de asignac ión de c ompañeros de v iaje en carro, etc.. Figura 2.2- Ejem plos de av isos public itarios para los c arriles de alta ocupación realizados en Est ados Unidos..

(14) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 12. De. 71. 2. 2 Características de los carriles de alta ocupación: Tipos de carriles de alta ocupac ión: Los carr iles de alt a oc upación pueden s er de cinco tipos (US Department of Tr ansportation, 1992): 1. Sobr e infraes truc tur as específ icas : c ons iste en uno o. var ios carriles s obr e. infraestr ucturas destinadas a un us o específic o ( típicamente se utilizan como carriles exclus ivos para buses). Los carriles se ubican al lado der echo y s e encuentran separ ados fís icamente de demás carr iles. 2. Con separac ión f ísica: es un carril constr uido al lado der echo de una autopista. Las separ aciones s on f ísicas y los acc esos a los carr iles se hacen en lugares espec íf ic os mediante r ampas o desde los c arriles generales (v er figura 2.3 a) . 3. Sin separac ión física: cons iste en un carril de la autopista que no se encuentr a separ ado de los carr il es generales. Los c arriles de alta ocupac ión se ubican generalmente en el c arr il iz quier do y s e s eñaliz an con marcas de pintur a s obr e el pavimento (ver fig ura 2.3 b). 4. Contr aflujo: los carriles de c ontraflujo oper an únic amente durante los per iodos pic o de tráfic o. Se implementan en autopistas donde hay desequilibrios en los volúmenes de tráfico que circulan en cada s entido en las hor as pic o. El carr il de alta ocupac ión se ubica en el lado iz quierdo en el sentido de menor tráfic o y s e utiliz a para la c irc ulac ión en el s entido de mayor tr áfico. El c arril se separa de los otr os carriles con postes de plás tico que se colocan temporalmente durante el periodo de operac ión (ver figura 2.3c )..

(15) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 13. De. 71. 5. High Occupancy Toll lane ( HOT lane): es un carr il de alta ocupación que per mite el acces o a vehíc ulos de baja ocupac ión mediante el pago de un peaje. El objetiv o de este tip o de carriles es incrementar el us o del carril de alta ocupación al vender parte de la capacidad que no esta siendo utiliz ada. Para el éxito de este tipo de carriles debe ex istir un nivel de conges tión importante en los carr iles de pr opós it os generales, para que los usuarios es tén dispuestos a pagar par a ev it ar la congestión (ver figur a 2.3 d).. (a). (b). (c). (d). Figura 2.3- Ejemplos de tipos de c arriles de alta oc upación: (a) Con s eparación física (b) Sin s eparación f ísica (c) Contraf lujo (d) H OT lane . Tomado de las páginas web del U S Department of Transportation y Metroplitan Transport ation Commision.. Horar ios de operac ión Los hor arios se pueden clas ificar en tres tipos: 1. Operación 24 horas.

(16) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 14. De. 71. 2. Operación en las mañanas y por la noche 3. Operación en horas pico de tr áfico Requisitos de ocupación v ehicular y tipos de v ehículos per mitidos: Para poder circular por un carr il de alta oc upac ión los vehíc ulos deben ser de alta ocupación. Alto oc upación vehic ular, dependiendo del carr il, puede variar entre 2+ (2 o más pasajeros por vehíc ulo) o 3+ (3 o más pasajeros por vehíc ulo) . Algunos carr il es de alta ocupac ión, pueden tener reglas de oc upac ión vehicular variable. Dentr o de v ehículo per mitidos se pueden incluir: automóviles, tax is, v anes y/ o buses. Los carr iles de alta ocupación pueden ac eptar: 1. Solo buses con alta ocupación 2. Buses y vanes con alta oc upación 3. Buses, v anes y carros con alta ocupac ión La mayoría de carriles de alta ocupac ión ex istentes permiten tax is que cumplan con los requisitos de número de pas ajer os. Además, pueden c ircular por los carr iles de alta ocupación v ehículos de la policía y de emer gencias aunque no cumplan con el requisito de oc upac ió n vehic ular .. 2.3 Vehículo particular en Bogotá En Bogotá circ ula n más de un millón de vehíc ulos partic ular es por día (STT, 2006), los cuales representan únic amente el 14,7% de los viajes diarios de la ciudad y us an el 42,19% de la capacidad de la infraestructura de tr ansporte ex istente ( PMM, 2006) . Sin embargo, el v ehíc ulo par tic ular es un mal necesar io , aunque genera congestión y moviliza un porcentaje bajo de los viajes de Bogotá, paga la sobretasa a la gasolina,.

(17) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 15. De. 71. los peajes y los estacionamientos, que son los ingres os con los que se mejora la malla vial de la ciudad ( LLERAS, 2006). Actualmente en Bogotá existen algunas políticas de administración del uso del vehículo par tic ular . Dentr o de estas polític as s e encuentr an: -. Pico y plac a dos días a la semana en el hor ar io pico de tr áfic o (6 a 9 a.m. y de 4 a 7 p.m.).. -. Día del no carr o: todos los v ehículos partic ular es tienen pic o y placa de 6:30 a.m. a 7:30 p.m. una vez al año.. -. Peatonalización del centr o de la ciudad: entr e las c alles 10 y 11, entr e las c arreras 3a y 10a, el acc eso a todo tipo de vehíc ulos está restringido permanentemente.. Sin embar go, parece que estas medidas no han sido s ufic ientes, puesto que aún pers iste la conges tión en las v ías de la c iudad. A dicionado al hec ho de que el IDU (Instituto de Desarr ollo Ur bano) se encuentra en un déficit de r ecursos financ ieros par a realizar las mejor as r equeridas a la malla v ial de la c iudad 2 , por tanto no esta en condiciones de financ iar la constr ucc ión de vías adicionales y que en algunos sitios simplemente ya no hay espacio para ampliar o constr uir nuevas vías ( a menos que sean vías a des niv el, que son excesivamente cos tos as). A futuro, se planean nuev as polític as par a regular el us o del vehíc ulo partic ular. Dentr o de es tas iniciativas se enc uentran las s iguientes:. 2. El IDU requería en el 2006 de 7,2 billones para la reparación de vías principales y barriales y apenas contó c on medio billón de pes os..

(18) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. •. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 16. De. 71. El alc alde actual de Bogotá, Luis Eduar do Garzón, ha propues to v ar ias medidas. para desinc entivar el uso del vehíc ulo partic ular y estimular el us o de modos alt ernos de tr ans porte. A lgunas de las medidas que planteó s on: - Peajes ur banos - Sobretasa al gas vehicular. - Incr emento en el valor de los impues tos par a v ehículos. - Incr emento de las tar ifas de par queo en ciertas zonas de la c iudad. - Cobro de par queo en las bahías por medio de par químetros. - Cierre de algunas calles de la ciudad y peatonalizar las. - Aumento de los hor ar ios del Pico y placa y/o coloc ar Pico y Plac a los sábados. - Volver el carril de alta velocidad par a el us o exclusivo de vehículos de alta ocupación. - Pacto con los gremios par a autorregular el us o del carr o y las motoc icletas: s e fir mará el 17 de enero de 2007 y busca hacer c ampañas public itar ias par a promoc ionar medios alter nos de tr ansporte, distintos al v ehículo partic ular. •. El PMM ( Plan Maestro de Movilidad) pres enta las siguientes medidas par a la. reducción del uso del vehículo partic ular: -. Implementación de un s istema de transporte inteligente en las v ías de la ciudad para mejor ar los tiempos de v ia je.. -. Peajes urbanos Plan de estacionamientos: r egulación de la demanda por medio de los pr ecios de parqueo y disponibili dad de s itios para parquear en sitios es pec íf icos de la c iudad..

(19) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 17. De. 71. Las tr es medidas mencionadas anterior mente, s on las únic as políticas específ icas que el PMM menciona dentro de s u plan para mejor ar los problemas de c ongestión y contaminac ión de la ciudad. Pero en general, el PMM no realiz a una planeación detallada para este modo de trans por te, sino que le da un tratamiento complementario o r esidual entr e los demás s istemas de trans por te de Bogotá ( LLERA S, 2006).. 2.4 Estado de la Autopista N orte La Autopista Norte es una de las v ías más importantes de Bogotá, inic ia al s ur en el monumento a Los Hér oes y continúa hac ia el norte hasta llegar al Por tal del Nor te en la calle 170 y c ulmina en La Caro ( Chía) (v er figura 3.2) . A mediados del 2006 la Autopista Norte ha venido pr esentado problemas de congestión a c aus a de la in auguración del c entro c omercial más gr ande de la ciudad, el centr o comercial Santafé en la c alle 183. Des de julio del 2006 el distr ito pr opus o la ampliac ión de la A utopis ta entre las carreras 180 y 192 a diez carriles, c omplementado con la c onstr ucción de andenes, cic lor utas y una r ed de alc antarillados. La ampliac ión tiene un costo de 21 mil millones de pes os y se planea financ iar a través de los r ecaudos del pr imer peaje ur bano de la ciudad y aportes de la Nación y el Distrito..

(20) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 18. De. 71. 2.5 Modelos de elección discreta Los modelos de elecc ión discreta ex plic an por que los individuos eligen un modo de transporte par a viajar, sobre otr os modos dis ponibles 3. Suponiendo que los in dividuos deciden de for ma racional, cada individuo s elecc ionará la alt er nativa de v iaje que maximiz a su utilidad pers onal. Donde la utilidad se define como el niv el de satisfacción al consumir un bien por unidad de tiempo ( ORTÚZA R, 2000). Sin embar go, en condic iones reales puede que algunos indiv iduos no seleccionen el modo con mayor utilidad. Por tanto, par a tener en cuenta este efecto: U in = Vin + ε in Donde: U in = utilidad de la alter nativa A par a el individuo n. i V in =. ∑β. i. xi. es la componente sis temátic a de la utilidad. Es función de los atr ibutos xi. de la alternativ a Ai y de las c ons tantes βi asoc iadas a los atr ib utos de la alter nativa Ai .. εin = componente aleatoria de la utilidad. Depende de los gustos personales del individuo n y de err or es de medición y observ ación c ometidos por el modelador. Según la distr ibuc ión de pr obabilidades que s igue la componente aleator ia de la utilidad, el modelo de selecc ión puede ser: Logit (εin se dis tribuye Gumbel) o Pr obit ( εin se dis tribuye normal) . El modelo más s enc illo y c omúnmente usado es el modelo logit, que define la probabilidad de la alter nativa Ai de ser elegida por el individuo n como:. 3. En el caso general la decisión de un individuo depende de las características del v iaje, los m odos de transporte disponibles, los atributos de los m odos disponibles y las reglas de decisión..

(21) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. Pi n =. e. 19. De. 71. µ Vin. ∑e. µ Vjn. A jεA. Los modelos logit se estiman generalmente mediante el método de máxima veros imilitud. Con este método se es timan los valor es de las constantes βi e indicadores de la bondad estadística del modelo. Los estadísticos más importantes para ev aluar un modelo logit son: t, ρ2, ρ 2 , ρ 22 y LR 4. Los modelos de elección discreta s on ampliamente utiliz ados c omo una herr amienta de decisión en la implementac ión de polític as de tr ansporte. A partir de los modelos de utilidad se puede determinar c uales atributos de los difer entes modos de transportes son los más influyentes en la dec isión de un individuo par a trans por tars e en deter minado modo. A dic ionalmente, a par tir de los modelos de elecc ión se pueden deter minar elas tic idades 5 , que per miten cuantific ar el impacto de distin tas políticas de transporte s obr e la distribuc ión de indiv iduos en los modos de transporte dis ponibles, y tasas marginales de sustituc ión 6.. 4 t: permite com probar la significancia de los β i en el m odelo. Si ⎜t ⎜<1.96 se puede suponer con 95% de conf ianza que β i =0. ρ 2: com para si el m odelo estimado es mejor que asum ir un modelo donde la probabilidad de elegir cualquier modo es la m ism a.. ρ 2:. igual que el ρ 2, excepto que este tiene una penalización dependiendo de la cantidad de atributos incluidos en el modelo.. ρ 22 :. com para si el modelo estim ado es m ejor que asumir un m odelo donde la f unción de utilidad equiv ale a una constante para cada modo. LR: permite realizar pruebas estadísticas para com parar dos modelos de elección. En particular, sirv e para saber si los β i se pueden suponer como genéricos para algunos atributos. Si LR<χ 2 se puede asum ir un m odelo con atributos genéricos. 5. Tendencia de los indiv iduos a cam biar de m odo de transporte ante v ariaciones de un atributo. En el modelo de elección discreta la elasticidad directa es E(P in, Xin)= β iX in(1-P ni ) y la elasticidad cruzada es E(P jn, Xjn)= -β jX nj P jn 6 Es la cantidad de un atributo al que los indiv iduos están dispuestos a renunciar para obtener una unidad adicional de otro atributo y continuar en la misma curv a de indif erencia (m antener la m ism a utilidad). La tasa de sustitución m arginal se def ine como (dV i/dx)/(dV i/dy), donde x y y son atributos de la alternativ a Ai..

(22) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 20. De. 71. 2.6 Diseño de encuestas de preferencias El objetiv o del dis eño de ex per imentos es la c onstrucc ión de alt er nativas hipotéticas o escenarios capaces de medir los efectos de cada atr ibuto sobre la elecc ión de los individuos de viajar en deter minada alter nativa de tr ansporte. Los diseños de exper imentos usualmente s on ortogonales, es dec ir que cada uno de los atributos varía independientemente de los demás evitando la ‘’multi-c olinealidad’’ entr e atr ib utos 7. Adic ionalmente, el diseño no debe presentar demasiados atributos, niv eles o demasiadas opc io nes, puesto que esto puede c ausar fatiga en los encuestados conllevando a err ores en las res puestas de las enc uestas. Las técnicas de dis eño de exper imentos s ugier en en la may or ía de c as os un mínimo de tr es atr ibutos por alter nativa, atr ibutos c on dos niv eles y tal vez un atr ib uto c on tr es o más niveles y un rango máximo de 9 a 16 opc iones por enc ues ta ( ORTÚZAR, 2000) . Para reduc ir el número de opciones en las encuestas hay var ias metodologías, la más conoc id a es el diseño fraccional factorial. El dis eño fracc ional factor ial elimina v arias opciones bajo la s uposición de que las inter acc iones entr e los distintos atr ibutos son despr eciables. Aunque, en algunas etapas del diseño se pueden estudiar algunos de los efectos produc idos por las interacc iones o al menos comprobar que los pr incipales efectos de los atributos s on independientes de la influenc ia de interacciones significativas ( ORTUZAR, 2000). Otras metodologías para r educ ir el númer o de opciones son: remoc ión de las opciones dominantes o dominadas por el conjunto de. 7. N o se puede distinguir indiv idualmente los efectos de cada uno de los atributos, porque v arían sim ilarm ente entre sí..

(23) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 21. De. 71. opciones , separación de las opc iones en bloques, definic ión de los atributos en tér minos de diferencias entr e las alter nativ as 8, etc.. 2.7 Análisis de nivel de servicio en vías multicarril Nivel de servicio se define como una " medida cualitativ a que describe las condiciones de c irculac ión de una c orriente vehicular, car acteriz ada gener almente por ciertos parámetr os de velocidad y tiempo de recorrido, liber tad par a maniobrar , interrupciones de la circulación, comodidad y segur idad" (Transportation Researc h Board, 2000). A pesar de que el niv el de s ervic io es una medida cualitativ a se puede medir cuantitativamente mediante los siguie ntes parámetr os: - Velocidad de flujo libr e VFL: VFL = VFLB − f LW − f LC − f M − f A. donde VFLB: la velocidad de flujo libre bas e, par a v ías urbanas es de 100 Km/h. fLW : corrección por ancho de c arril. Partiendo de un ancho id eal de 3.6 m. fLC : corrección por dis tanc ia libr e later al en ambos lados. Partiendo de una dis tanc ia libre lateral ideal de 3.6 m. fM: corr ecc ión por tipo de s epar ador. fA: c orr ección por densidad de puntos de acc eso por kilómetro. Los valores de las cuatro correcciones f, se pueden enc ontr ar en el Manual de Tr ánsito y Planeac ión de transporte de la STT (Secretar ía de Tránsito y Transporte). - Tas a de flujo equivalente en 15 minutos VP:. 8. Por ejemplo: tiempo en carro = tiempo en transmilenio + 10 minutos..

(24) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. VP =. De. 22. 71. V FHP * N * f HV * f P. donde V: v olumen horario por s entido. FHP: es el factor hora pico N: c antidad de carr iles por s entid o. f HV =. 1 es el factor de ajuste por pr esencia de 1 + PT (ET − 1) + PR (E R − 1). vehículos pes ados. Donde PT es el porcentaje de v ehíc ulos pesados, ET el númer o de v ehículos equiv alentes por camión, PR es el porcentaje de vehículos recr eacionales y ER es el número de vehículos equiv alentes por vehículo r ecreac ional. fP: fac tor de ajus te por tipo de conduc tor es. A partir de los valores VFL y VP s e puede hallar la densidad, velocidad media y niv el de servic io a partir de la gráficas y tablas mos tradas en la figura 2.3.. (a). (b).

(25) ). Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 23. De. 71. (c) Figura 2.4-(a) Gráf ica para limit es de niv el de servicio según la densidad. (b) Crit erios para la determinación del niv el de s ervicio (c) Curva capacidad- v olum en para Bogotá. Tomado del Manual de Planeación de Tránsito y Trans porte de la STT..

(26) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 24. De. 71. 3.0 METODOLOGÍA. 3.1 Encuesta de preferencias declaradas 3.1.1 Diseño de encuesta Diseñé una encuesta de preferenc ias declar adas c on el objetiv o de ev aluar la posibilidad de que usuar ios que viajan solos en su carr o estén dispues tos a viajar en grupos en su carr o o en el c arro de alguien más. La encuesta estaba destinada exclusivamente a personas c on acc es o a un vehículo particular y que r egularmente s e movilizan s olas hac ia su tr abajo y/ o estudios en este medio de trans por te. Diseñé las encuestas us ando diseño fracc ional factorial y luego mejoré el diseño de la encuesta a trav és de la r ealización de una enc uesta piloto y un modelo de elección preliminar. Los datos que obtuv e en la encuesta piloto no los tuv e en cuenta par a la estimac ión del modelo de elección final. Las mejor as a la encuesta que realic é después de la enc uesta piloto fueron: -. Incluir más niv eles de costo de parqueo y tiempos de v iaje para que en el modelo de elección final estos atr ibutos pres entar an s ignificanc ia estadística.. -. Realicé for mularios de encuesta es pec iales para las pers onas que tienen par queo gratuito en el lugar donde trabajan.. La encuesta de pr efer enc ias final tenía cinco esc enarios por encuesta, los escenarios evaluaban c uatro alternativ as de tras porte disponibles: c arro (solo conductor), carr o (conductor y pasajer os), tax i y tr ans milenio. No tuv e en cuenta la alternativ a de buses.

(27) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 25. De. 71. públic os debido a que ac tualmente en la Autopis ta Norte no c irc ulan ninguna ruta de buses en el tramo Hér oes - Calle 170. La encuesta de prefer encias er a pers onalizada, obtuve los escenar ios a partir de tres datos de entr ada pr ovenientes del encuestado: tiempo promedio de viaje en carr o hasta el sitio de tr abajo, cos to promedio diario del parqueadero y tiempo pr omedio de viaje hasta el sitio de tr abajo en tr ans milenio. Para crear escenarios personaliz ados mientras encuestaba a las pers onas programé una macro en Excel que recibía los datos del enc ues tado, gener aba los escenar ios y guardaba los v alor es de los escenarios en una base de datos. En la figura 3.1 se puede v er la es truc tur a de la encuesta de pr efer enc ias dec laradas final.. Figura 3.1- Estructura final de la enc uesta de pref erencias dec laradas..

(28) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 26. De. 71. Adic ionalmente, le hice a los enc ues tados algunas preguntas acerc a de sus carac ter ísticas demográficas y la for ma. en que usan el vehíc ulo par tic ular . El. cues tionario de pr eguntas se encuentr a en el anexo 8.1.. 3.1.2 Aplicación de encuesta definitiva Apliqué la encuesta de preferencias declaradas únicamente pers onas que s e movilizan regularmente hacia s u tr abajo en vehíc ulo partic ular 9, obteniendo 404 observ ac iones para el modelo de elecc ión.. Figura 3.2- Mapa de Bogot á con la ubic ación de la Autopista Norte y los sitios donde se realizaron las enc uest as.. 9. Pers onas de todas las edades, estratos, s exo, niv el educativ o, etc..

(29) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 27. De. 71. Realicé enc uestas en el Centro Internacional y las oficinas de la Calle 72 con Cra. 7 (ver figur a 3.2), por que son los dos centros financ ieros más importantes de la ciudad. Ambos sitios poseen una alta densidad de ofic inas . En la Univ ers idad de los A ndes, porque posee una gran c antidad de parqueaderos en las zonas aledañas y un alto porcentaje de sus estudiantes se moviliz an en vehículo particular. Por últ imo, hic e encuestas en Unicentro por ser uno de los c entros comerciales más visitados en Bogotá ( en promedio r ec ibe 16500 v ehículos particular es diariamente) y con uno de los es tacionamientos más gr andes (c on una capacidad de 3232 v ehículos) (EL TIEMPO, 2006) .. 3.2 Estimación de modelos de elección discreta A partir de las 404 observaciones obtenidas en las enc ues tas de pr eferencias declaradas definitiv as estimé var ios modelos de logit . Estimé un modelo total us ando todos los datos que obtuve en la encuesta y estimé otros modelos us ando los datos segmentados por car acterísticas demogr áficas (por gr upos bas ados en edad, sexo, estr ato, niv el educativo y cantidad de carr os/ tr abajador /hogar). Calibré los coefic ientes de los modelos y calc ulé las probabilidades medias de c ada modo de transporte c on ayuda del pr ograma Biogeme v 1.4, hec ho por Mic hael Bierlaire 10. Adic ionalmente, a par tir del modelo total de elección c alculé elasticidades dir ectas y probabilidades condicionales, para los atributos que cambian de modo no marginal. El modelo de elección gener al que planteé fue el siguiente (ver tabla 3.1) :. 10. Descarga de Biogem e v 1.4 en http://transp-or.epf l.ch/page63023. html.

(30) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 28. De. 71. 1. Vc arro(solo c onduct or) = α 1 + β 1 * Cc arro + β 2 * Tcarro + β 3 * PYPc arro 2. Vc arro(con duct or y p asajer os) = α2 + β 4 * Ccarpool + β 5 * Tcarp ool + β6 * PYPcarpo ol + β7 * PO Cc arpo ol + β 8 * TPcar po ol 3. Vtaxi = α3 + β 9 * Ctaxi + β 1 0 * Ttaxi 4. V trans milenio = α 4 + β 11 * Ct m + β1 2 * T t m + β13 * Ll tm Donde: Variable. Descripción Carro (solo conductor):. Cc arro. Costo del parqueadero en pesos. Tc arro. Tiempo de v iaje (puerta a puert a) en minut os. PYPcarro. Pico y placa, puede s er: - 1 = Pico y placa 2 días por sem ana, todo el día - 0 = Pico y placa 2 días por sem ana en horario 6-9 a.m. y 4-7pm. Carro (co nductor y pasajeros) o Carpool : Cc arpool. Costo del parqueadero en pesos. Tc arpool. Tiem po de v iaje (puerta a puert a) + Tiem po recogiendo pas ajeros, en minut os. PYPc arpool. Pico y plac a: - 1 = Pico y placa 2 días por sem ana en horario 6-9 a.m. y 4-7 p.m. - 0 = No tiene pico y placa ningún día.. ¿Ud. v iaja cómo conduct or o cóm o pasajero? POCc arpool. - 1= Ud. v iaja cóm o pasajero - 0 = Ud. viaja cóm o conductor. Tipo de pas ajero/ c onduct or TPc arpool. - 1= pasajeros desconocidos (si POCcarpool= conductor) o conductor desconocido(sí POCcarpool =pasajero), con acceso a un carro. - 0= pasajeros conocidos (si POC carpool = conductor) o conductor conocido (si POC carpool = pasajero), con acceso a un carro.. Taxi: Ctaxi. Costo de la carrera en pesos. Ttaxl. Tiempo de v iaje (puerta a puert a) en minut os.

(31) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. Variable. 29. De. 71. Descripci ón Transmilenio:. Ctm. Costo del pas aje en pesos. Ttm. Tiempo de v iaje (puerta a puert a) en minut os Ocupac ión:. Lltm. -. -. 1= el bus esta lleno 0 = bus no esta lleno. Tabla 3.1- Descripción de las v ariables que describen el modelo de elección general.. 3.3 Diseño conceptual de un carril de alta ocupación en la A utopista Norte Para realiz ar el dis eño c onceptual del carril de alta ocupación en la A utopis ta Norte hice una pr edicción aprox imada del porcentaje de v ehículos que s e mov iliz arían por el carril de alta ocupación. El carr il de alta oc upación que propongo implementar oper ar ía en el hor ario de pico y placa (Lunes a Viernes de 6 a 9 a.m. y 4 a 7 p.m.) y permitir ía los siguientes vehículos : vehículos partic ular es, tax is, vanes y bus es. con alta. ocupación, además de los v ehículos de polic ía y emer genc ias. Pero no se per mitir á el acces o a camiones, aunque cumplan c on el requisito de oc upación. A fin de realizar el dis eño me base en aforos rec ientes sobr e la Autopis ta Norte y las probabilidades medias que estimé con base en modelo de elección modal total (ver tabla 4.2). Respecto a los afor os s obr e la Autopista Norte, por pr oblemas logísticos no pude hacer c onteos pr opios, como tenía planeado origin almente. La únic a infor mación acerc a de volúmenes a la que tuve acces o fueron los aforos r ealizados por la STT el 8 de junio y el 18 de julio del 2006 en la secc ión: A utopista Norte- Colegio San Viator.

(32) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 30. De. 71. (ver figura 3.2) . Los afor os fuer on realiz ados de 5 a.m. a 7 p.m. y clas if ic aban el tráfic o por v ehículos livianos, buses ( buses corrientes, c olec tivos, alimentadores y flotas ) , camiones (c1,c2, c 3 ,c 4, c5) y v ehículos espec ia les 11. De acuerdo c on la información disponible halle el porcentaje de v ehículos que potencialmente harían us o del carril. de alta oc upación, bajo las siguientes. supos iciones: -. Los volúmenes de vehículos van a crec er confor me la Autopista Norte va recogiendo los viajes con or igen en el norte y destino en el centr o o s ur de la ciudad, similar mente va a suceder c on los viajes en el s entido sur o centro y hacia el nor te. Es to quiere dec ir que a partir de los volúmenes obtenidos de los afor os en la sección Autopista Norte- Colegio San Viator obtengo un porcentaje mínimo de los posibles usuar ios par a el carr il de alta ocupac ión.. -. Ocupac ión promedio de carr o (s olo conduc tor) = 1.3 pers onas/ vehículo par ticular. -. Ocupac ión promedio de carro (conductor y pasajeros)= 2.4 pers onas / v ehículo partic ular .. -. Porcentaje de taxis (c omo porcentaje del % vehíc ulos liv ianos) = 7% 12. -. Vehículos equivalentes por c amión = 1.5 vehíc ulos equivalentes. -. Porcentaje buses públicos = 0%. Los bus es públicos no c irculan en la may or parte de la Autopista Norte.. 11. Vehículos escolares y v anes. Según la STT hay alrededor de 45, 000 t axis registrados y más de 1 millón de v ehículos particulares, es decir un 5% de taxis. Incrementé el porcentaje de t axis para poder incluir los taxis no registrados en el dis eño. 12.

(33) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. -. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 31. De. 71. Las probabilid ades medias obtenidas del modelo de elecc ió n discr eta total s erán tomadas c omo los porc entajes de: c arro (solo c onductor), c arr o (c onductor y pasajer os) y taxis adicionales .. 3.4 Análisis de nivel de servicio Autopista Norte Realicé varios anális is de niv el de s ervicio para la Autopista Norte, s iguiendo la metodología pr opuesta en el Manual de Planeación de Tránsito y Tr ansporte de la STT. Los anális is de nivel de servic io que r ealicé fuer on los siguientes: - Nivel de s erv icio de la Autopista Norte actualmente: utilizando el volumen horar io máximo por sentido y factor hora pico obtenidos a par tir de los aforos hec hos por la STT. - Niv el de serv icio de la A utopista Nor te después de añadir el carr il de alta ocupac ión: utiliz ando los volúmenes máximos hor arios por sentido obtenidos de los estimativos hechos par a el dis eño conceptual del c arr il de alta oc upación..

(34) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 32. De. 71. 4.0 RESULTA DOS. 4.1 Modelos de elección discreta 4.1.1 Modelo t otal La tabla 4.1 describe el modelo de elección total estimado. Los coeficientes pr esentan los signos corr ectos y signif ic ancia estadístic a par a una confianza del 90%. Los c oeficientes as oc iados a costo y tiempo se pueden as umir como genér ic os (ver prueba de r azón de v erosimilitud en el anexo 8.2). Los valores de los c oeficientes de costo y tiempo pr esentan los v alor es más bajos r especto a los demás c oeficientes. Apar entemente para los individuos los atributos de tiempo y c osto s on los menos influy entes en la selecc ión de modo de transporte. Mientras que son de gran importancia relativ a atributos c omo pico y placa, tipo de pasajer o y oc upac ión de trans milenio en la func ión de utilidad de los indiv iduos. Según el modelo total el valor del tiempo 13 para los us uar ios del vehículo partic ular es de $56 pesos/ minuto, el c ual es un v alor muy bajo, s i se c ompara c on el v alor del tiempo par a los usuar ios de transmilenio14. Este res ultado signific a que los usuarios d e vehículo partic ular pr efieren no ahorrar en s us tiempos de viaje y s oportar la congestión en las v ías, c on tal de permanecer en el mis mo modo de transpor te.. 13 Disposición de los usuarios para pagar por ahorrars e un minuto en su tiempo de v iaje. En este cas o de este estudio, el tiempo de v iaje representa el tiempo tot al de v iaje puerta a puert a (incluy endo tiempos de es pera, tiempo de v iaje en el v ehículo y tiempo de caminata). 14 Para us uarios de transmilenio el v alor del tiempo de caminata hast a trans milenio es de 205.15 pesos/min, el valor del tiempo de es pera es de 50.89 pes os/min, el v alor del tiempo de v iaje de 45.7 pesos/min y el valor del tiempo de caminata desde t ransmilenio a su destino es de 162.29 pes os/ min. (LLER AS, 2003)..

(35) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. De. 33. 71. 1. Vc arro(solo c onduct or) = α 1 + β 1 * Cc arro + β 2 * Tcarro + β 3 * PYPc arro 2. Vc arro(con duct or y p asajer os) = α2 + β 1 * Ccarpool + β 2 * Tcarp ool + β4 * PYPcarpo ol + β5 * PO Cc arpo ol + β 6 * TPcar po ol 3. V taxi = α3 + β 1 * Ct axi + β 2 * Tt axi 4. Vtransmilenio = α 4 + β1 * Ct m + β2 * T t m + β7 * Ll t m. Atribu to Cte. carro (s olo conduct or) Cte. carro (c onduct or y pasajeros) Cte. Taxi Cte. Transmilenio Costo (genéric o) Tiempo (genéric o) Pico y plac a para carro (s olo conductor) Pico y plac a para carro (c onductor y pasajeros ) Pasajero o conductor para carro (c onduct or y pasajeros) Tipo de pasajero / conductor para carro (c onductor y pasajeros) Ocupac ión de transmilenio Número de obs erv aciones ρ2 ρ 2 (ajustado) L(0) L(C) -2[L(0)-L(C)]. Coefi ciente t 0,400 1,758 1,422 4,144 0 -0,877 -0,00025 -0,014 -0,872 -0,444 -0,481 -0,657 -0,849 404 0,244 0,226 -560,063 -423,53 273,066. -3,070 -7,044 -2,007 -3,180 -1,875 -2,065 -2,835 -2,423. Tabla 4. 1- Valores de los parámetros de la f unción de utilidad para el modelo t otal.. A par tir del modelo total estimado, la probabilidad media de que un individuo que actualmente v iaja en el modo carro (s olo conductor) decida movilizars e en otros modos alter nos de tr ansporte o per manezca en el mismo modo se presenta en la tabla 4.2 :.

(36) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. Modo. 34. De. 71. Probabilidad media d e elegir: ( %). Carro (s olo conduct or). 19,31. Carro (c onduct or y pasajeros). 55,84. Taxi. 14,85. Transmilenio. 9,9. Tabla 4. 2- Valores de las probabilidades de cada modo de trans porte de ac uerdo al modelo de utilidad total.. 4.1.2 Elasticidades del modelo de elección total Las elas tic idades de las pr obabil idades de los modos carro (solo conduc tor) y c arr o (conductor y pasajeros) pres entan un comportamiento inelástico15 par a los atributos d e tiempo y c osto (v er tabla 4.3). Es to signific a que para disminuir la pr obabilidad del modo c arr o (s olo conductor) y para incrementar la pr obabilidad del modo c arr o (conductor y pas ajer os) en cantidades signific ativas, se deber ían realiz ar grandes incrementos en los costos o tiempos de viaje de carro (solo c onductor) y grandes disminuc iones en los cos tos o tiempos de viaje de c arr o (c onductor y pas ajer os).. Elasticid ades directas Modo. Costo. Tiemp o. Carro (s olo c onductor). -0,57. -0,44. Carro (c onductor y pasajeros). -0,17. -0,19. Tabla 4. 3- Valores de las elastic idades direct as para los m odos carro (solo conductor) y para c arro (conductor y pasajeros).. ⏐Elasticidad del atributo i⏐ <1, es decir que la demanda del modo es insensible a cambios en el atributo i.. 15.

(37) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 35. De. 71. Los v alor es de las elasticidades cruzadas también son inelástic as para los atributos de tiempo y costo, por tanto aumentos en los costos o tiempos de viaje del modo carr o (solo conductor) no hacen que la may or ía de los indiv iduos dec idan trans por tars e en modos alt er nos (v er tabla 4.4a). Lo mis mo s ucede par a el caso del modo carr o (conductor y pasajeros) , dis minuc iones en los c ostos o tiempos de viaje no generan efectos importantes s obre las probabilid ades de los otros modos de tr ans porte (ver tabla 4.4 b).. Elasticidades cruz adas: carro (solo conductor) Modo. Costo. Tiemp o. Carro (c onduct or y pasajeros). 0,13. 0,27. Taxi Transmilenio. 0,16 0,003. 0,04 0,05. (a) Elasticid ades cruzadas: carro (conductor y pasajeros) Modo Costo Tiemp o Carro (solo c onductor). 0,13. 0,09. Taxi Transmilenio. 0,16 0,03 (b). 0,04 0,05. Tabla 4. 4- Valores de las elastic idades cruzadas para los modos: (a) carro (solo c onduct or) y (b) carro (conductor y pasajeros).. En la tabla 4.5 se puede ver que al variar algunos atributos del modo c arro (conductor y pasajeros) las pr obabilidades de los modos carro (solo c onductor) y c arro (conductor y pas ajer o) pr esentan var iac iones importantes. Se incr ementa la probabilidad de v iajar en gr upo en v ehículo particular y se disminuye la probabilidad de que los individuos viajen s olos en su vehíc ulo particular cuando: el pasajero/ conductor es una persona.

(38) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 36. De. 71. conoc id a, el individuo va conduc iendo su carr o o cuando hay pic o y placa todo el día para el modo c arr o (s olo c onductor).. Carro (condu ctor y pasajero s) Viajar en carro (cond uctor y pasajeros) con :. Probabilidad de ser elegido dado (%) :. Carro (solo condu ctor). Taxi Transmilenio. Pasajero/ Conduct or desc onocido 22,00 49,54 Pasajero/ Conduct or c onocido 16,21 63,30 Viajar en carro (cond uctor y pasaj eros) como:. 17,60 11,70. 10,86 8,80. Conduct or Pasajero. 14,25 15,33. 8,86 10,72. 15,66 61,24 22,18 51,77 Pico y pl aca par a carro (cond uctor y pasaj eros): 55,84 56,00 60,06 48,46. 14,84 10,21 14,86 9,71 Pico y pl aca par a carro (solo conductor): 15,24 13,10 13,40 7,34. Tabla 4.5- Valores de las probabilidades m edias para cada modo dados ciertos v alores de los atributos no m arginales.. 4.1.3 Modelos de ele cción por características demográficas La tabla 4.5 mues tra las probabilidades par a cada modo de transporte de ac uer do a distintos modelos de utilidad, obtenidos al segmentar los datos de la encuesta de prefer encias por difer entes las características demográfic as de los encuestados . Los modelos de utilidad estimados por c aracter ístic as demográficas s e enc uentran descr itos en el anexo 8.3. De acuerdo c on los estimativos pr es entados en la tabla 4.6, de los indiv iduos que actualmente se tr ansportan en c arr o (s olo conduc tor) tienen una mayor pr obabilidad de dejar su carro y v iajar en el carro de alguien más o de llevar a alguien en su c arro:.

(39) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. De. 37. 71. pers onas entre 19 a 31 años y/ o personas de es tratos 5 y 6. Asimismo, c ar acterísticas como el sexo, nivel educativo y cantidad de carr os/ trabajador / hogar parecen no ejerc er un efec to tan importante sobre la dec isión de v iajar en carro acompañados.. Mo delo según :. Probabilidad de el egir: (%) Carro (co nductor Taxi y pasajero s) 55,9 16,9 29,97 7,13 44,68 13,65. 19 a 31 años 32 a 45 años 46 a 72 años. Carro (solo condu ctor) 16,2 17,3 34,1. Sexo. Femenino Masculino. 16,89 17,54. 50,56 55,22. 10,64 17,27. 21,9 9,96. Estrato. 2, 3 y 4 5y 6. 26,96 9,2. 49,57 64,37. 10,05 19,54. 13,43 6,9. Nivel Educativo. Bac hiller Universitario. 10,83 23,53. 58,04 55,36. 18,08 12,46. 13,04 8,65. < 1 c arro Carros/trabaj ador 1 a 1.5 carros / hogar >2 c arros. 23,58 17,18 16,33. 55,31 58,46 45,78. 13,56 12,57 27,89. 7,55 11,8 10. Edad. Tr ansmilenio 11 45,62 7,56. Tabla 4. 6- Valores de las probabilidades de cada modo de transporte de ac uerdo diferentes modelos, segmentados por características dem ográficas.. 4.2 Motivos para viajar solo o en grupo según la encuesta De acuer do con las encuestas que realic é el 65,8% de las pers onas viajan solas en sus carr os porque no conoc en a alguien con la misma r uta y/ o horar io (v er figura 4.1) . Adic ionalmente,. la may or ía de los enc uestados afir mar on no estar principalmente. inter esados en viajar c on var ias personas como medio para r educ ir s us c ostos de v ia je.

(40) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 38. De. 71. (costo de par queo, gasolina o peajes), sino que les gustar ía llevar a alguien en s u carro por motiv os de compañía (ver figura 4.2). Aunque 12% de los encuestados dijeron que no exis tía ninguna motivación por la cual dejar ían de viajar s olos en s u carro (ver figur a 4.2).. Motivos para viajar solo en vehículo particular Independencia. 2,6% 10,5%. 2,6%. 3,9% 14,5%. Vive muy cerca a su sitio de trabajo Privacidad Diligencias. 65,8%. No conoce a nadie con el mismo horari o y/o ruta No tiene un horario de trabajo regular. Figura 4.1 – Motivos par a v iajar solo en vehículo particul ar..

(41) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 39. De. 71. Motivación para viajar en grupo en vehículo 3% 5% particular 5%. 6%. 37%. 12% 16%. 16%. Compañía Compartir costos Viajar con personas que tengan el mismo horario y/o ruta Ninguna Viajar con personas conocidas Seguridad Turnarse los días de pico y placa Hacer un favor. Figura 4.2 –Motivaci ón para viaj ar en gr upos en vehícul o partic ul ar.. 4.3 Diseño conceptual de un carril de alta ocupación Según los estimativos, el porc entaje de v ehículos de alta ocupación atraídos por el carril de alta ocupación repr esentar ían alrededor de un 50% del tr áfic o de la Autopista Norte. A demás, el carril de alta ocupación generar ía una reducción del 26% de los vehículos que s e mov iliz an en la Autopis ta Norte (ver tabla 4.7). Los cálculos en los que s e basa el diseño conceptual s e encuentr an en el anex o 8.4..

(42) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. Descripción Porcentaj e de vehícul os pr om edio ( %) Núm. mín. de carril es r equeridos ( 3 car ril es/ senti do) Núm. mín. de carril es r equeridos ( 4 car ril es/ senti do) Reducci ón de vehículos promedi o ( %). 40. Norte- Sur Carril alta Carril ocupaci ón general 47,1 52,9 1,4 1,6 1,9 2,1 26,1. De. 71. Sur-Nor te Carril alta Carril ocupaci ón gener al 50,7 49,3 1,5 1,5 2,0 2,0 26,7. Tabla 4. 7 – Predicci ón del porcentaje de v ehículos de alta oc upaci ón y cantidad mínim a de carril es de alta oc upaci ón requeri dos según la canti dad de car ril es por sentido.. 4.4 Análisis de nivel de servicio: antes y después del carril de alta ocupación en la Autopista N orte El anális is de nivel de servic io muestr a que al implementar un carril de alt a ocupación habr ía una mejor a en el nivel de s erv icio, la Autopista Norte pasar ía de un niv el de servic io D a un niv el de serv icio C (ver tabla 4.8). Esta mejor a en el nivel de servic io sería res ultado de una dis minución en el volumen y la densidad de los vehíc ulos , generada por el carr il de alta ocupac ión. Los cálc ulos detallados par a el anális is de nivel de serv ic io sobr e la Autopista Nor te se enc uentr an en el anexo 8.5.. Descripci ón. Sin carril de alta ocupación. VFL (km/h) VP (v eh/h/car ril) Dens idad (v eh/k m/car ril) Nivel de Ser vicio. 90,6 681,00 7,52 D. Con carril de al ta o cupaci ón 3 carriles/ sentido. 4 carriles/ sentido. 90,6 478,89 5,29 C. 90,6 359,16 3,96 C. Tabla 4. 8 – Análisis de niv el de serv icio para l a Autopista Norte en dos cas os: sin c arr il de alt a ocupación y con un c arri l de alta ocupación..

(43) Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Proyecto de Grado - ICYA 3102 Prese nta do por: Liliana Quintero Cano 200210645. ICIV20 0620 20. Presenta do a: Artu ro A rdila Pági na. 41. De. 71. 5.0 ANÁLISIS DE RESULTADOS. 5.1 Propuestas a partir de los modelos de elección discreta Los r esultados que obtuve a partir de los modelos de elecc ión y de las encuestas mues tran altas posibilidades de ac eptac ión par a el nuevo modo de trans por te carr o (conductor y pasajer os) y para la implementación de un c arr il de alta oc upación entr e los us uarios de vehículo par ticular. Según el modelo de elección total, la pr obabilidad media de que los indiv iduos que actualmente viaja n en el modo c arro (solo conductor) dec idan movilizars e en el modo carro (conductor y pasajeros) es de 55, 4%. Además en los modelos de elecc ión por carac ter ísticas demográficas la probabilidad de carr o (conductor y pas ajer os) fue en promedio de 52%. Cabe rec or dar que al implementar un c arr il de alta ocupación en ningún momento s e busc a que los us uar ios regular es del tr ansporte público s e cambien de modo de transporte y se c onviertan en pasajeros del modo c arro (c onductor y pas ajer os), porque con esto no s e estar ía disminuy endo la c ongestión vehicular.. Incentiv os para el c arr il de alta ocupación Como descr ib í en el capítulo de marco teór ico el pr incipal inc entiv o que gener a la implementac ió n de un c arril de alta ocupación es la dis minución en los tiempos de viaje y los tiempos de viaje más pr edecibles. Sin embargo, de acuerdo al modelo de elecc ión total el c oefic iente asoc iado a tiempo c ompar ado con los demás coeficientes.