Appendix 3: Additional results
3.1 Sensitivity analyses
La muestra de encuestas origen-destino obtenida a través de los estudios de campo representa una parte del total de la demanda potencial del proyecto analizado, por lo que se requiere expandir la muestra para estimar matrices origen- destino que representen el patrón y cantidad de viajes para el periodo de modelación seleccionado. La muestra encuestada está afectada por una estacionalidad que varía de acuerdo con el día y mes en los cuales se recopiló la información.
Dicha estacionalidad debe ser normalizada para que la información sea representativa de un día de operación promedio de la vía durante cualquier época del año. Esta estacionalidad es representada por épocas vacacionales o periodos de baja actividad económica.
Para tener en cuenta esta estacionalidad se deben estimar unos factores de expansión que la consideren, la metodología seguida para estimar estos factores se muestra en siguiente figura:
Figura 2-64. Estimación de factores de expansión
Fuente: Estudio de demanda USTRAN-ILF.
Metodología para estimar factores de expansión
Los factores de expansión, como su nombre lo señala, expanden la muestra para que representen la totalidad del tránsito de la vía y además remuevan la estacionalidad del periodo en que se levantaron las encuestas. La metodología se ilustra en la figura anterior y cada factor de expansión se describe a continuación.
1. Factor horario (Fh): este factor sirve para expandir la muestra de encuestas tomada durante una hora al total de vehículos o pasajeros que circularon durante la misma hora. Se estima un factor por cada hora de encuesta, por sentido de circulación, por fecha y por sitio de encuesta, utilizando la expresión de la ecuación siguiente.
ijkl ijkl ijkl
N
n
Fh
Dónde: Fhijkl es el factor hora,
Nijkl es el número de encuestas recopiladas; y
nijkl es el aforo vehicular o de pasajeros;
i es la hora de encuesta,
j es el tipo de vehículo o pasajeros;
k es el sentido de circulación; y
l es la fecha de encuesta.
En caso de que no existan encuestas de un vehículo o pasajeros en particular para algunas horas del periodo de aforo, la expresión anterior puede ser sustituida por la ecuación siguiente.
jkl jkl ijklN
n
Fh
Dónde: Fhijkl es el factor hora,
ΣNjkl es la suma de encuestas recopiladas durante todo el periodo de encuesta (24 hrs.); y
Σnjkl es la suma aforo vehicular para el mismo periodo (24 hrs.);
j es el tipo de vehículo;
k es el sentido de circulación; y
l es la fecha de encuesta.
2. Factor diario (Fd): este factor sirve para expandir la muestra de encuestas tomada durante el horario de levantamiento de información al total de vehículos aforados en el día. Este factor se aplica si el periodo de encuesta fue menor a 24 horas. Se estima un factor por tipo de vehículo o pasajeros, por sentido de circulación, por fecha y por sitio de encuesta, de acuerdo a la expresión de la ecuación siguiente.
ijk ijk ijk Aforon Aforo Fd 24 Dónde:
Fdijk es el factor día;
Aforo24ijk es el total del aforo vehicular o pasajeros de 24 horas;
i es el tipo de vehículo o pasajeros;
j es el sentido de circulación; y
k es la fecha de encuesta. En este caso que se encuestan las 24 horas, este factor no aplica.
3. Factor semanal (Fs): debido a que los comportamientos de los flujos vehiculares o pasajeros son diferentes para cada día de la semana, es necesario estimar factores de expansión para cada periodo (entre semana y fin de semana). Se estima un factor por tipo de vehículo o pasajeros, por sentido de circulación, por fecha y por sitio de encuesta, utilizando la expresión mostrada en la ecuación siguiente.
ijk ij ijk Dia Aforo Semana Aforo Fs _ _ Dónde:
Fsijk es el factor de día entre semana ó fin de semana;
Aforo_Semanaijk es el promedio del aforo vehicular o pasajeros entre semana ó fin de semana;
Aforo_Diaijk es el aforo vehicular o pasajeros total del día que se levantó la encuesta;
i es el tipo de vehículo o pasajeros;
j es el sentido de circulación; y
k es la fecha de encuesta.
4. Factor anual (Fa): este factor se debe a las variaciones de flujo mensual (estacionalidad anual) que se presentan en el tránsito vehicular o pasajeros a lo largo de un año. Se estima un factor por tipo de vehículo o pasajeros solamente, de acuerdo a la expresión contenida en la ecuación siguiente
i i i Mes Aforo Mensual Aforo Fa _ _ Dónde:
Fai es el factor anual para el tipo de vehículo o pasajeros i;
Aforo_Mensualijk es el promedio del aforo vehicular o pasajeros de los 12 meses del año para el tipo de vehículo i o pasajeros; y
Aforo_Mesi es el aforo vehicular o pasajeros total del mes en que se levantó la encuesta para el tipo de vehículo i.
5. Factor total (Ft): este factor abarca la expansión horaria y diaria de las encuestas junto con la desestacionalización por el día y mes en que se levantaron las encuestas. La estimación se hace de acuerdo a la ecuación siguiente:
j jkl ijkl ijkl ijkl
Fh
Fd
Fs
Fa
Ft
Dónde: Ftijkl es el factor total;
Fhijkl es el factor hora;
Fdijkl es el factor día;
Fsjkl es el factor semana;
Fal es el factor anual;
i es la hora de encuesta,
j es el tipo de vehículo;
k es el sentido de circulación; y
l es la fecha de encuesta.
Al final del proceso de expansión, se obtuvieron matrices origen – destino para cada estrato de demanda de interés. Obtención matriz OD2007+OD2012
El proceso de expansión de la muestra origen-destino fue realizado para la región en donde se llevaron a cabo las encuestas. Sin embargo, la región no representa el total de la zona en estudio. Por lo tanto, fue necesario actualizar la matriz de viajes para las demás zonas de la ciudad. Para ello, se utilizó la metodología de ajuste por conteos vehiculares y pasajeros. La información utilizada en este estudio acerca del origen, el destino y el motivo de viajes vehiculares fue extraída de los resultados de la encuesta INEGI, aplicada en el año de 2007, y de las obtenidas de los distintos estudios realizados y mencionados previamente.
Con base en lo anterior, el desarrollo de las matrices de origen-destino para este estudio, se obtiene a partir del ajuste de las matrices disponibles por el “Método de Conteos”, el cual es ampliamente utilizado para la generación de matrices de origen-destino a partir de matrices resultado de estudios anteriores y/o de información socioeconómica y de análisis de aforo en puntos clave de la red de influencia.
Los métodos de ajuste de matrices por conteos permiten la obtención de resultados confiables sobre el origen y destino de los viajes, utilizando datos de información disponible. Esta metodología obedece a la necesidad de buscar procedimientos alternativos a la encuesta de origen-destino, motivados por los múltiples problemas que giran alrededor de éstas, tales como costos excesivos, tiempo demasiado largo y problemas severos de orden técnico relacionados principalmente con la confiabilidad estadística de los resultados, con la validez de los sistemas de muestreo, con los sistemas y métodos de zonificación, con información complementaria asociada a cada zona y con el tamaño de la muestra.
De manera muy general, la explicación básica de esta metodología consiste en que los volúmenes vehiculares pueden ser interpretados como la combinación de dos elementos: una matriz de origen-destino y un patrón de selección de rutas por los viajeros de la red vial.
Estos dos elementos pueden estar linealmente relacionados a los volúmenes de tránsito, pero bajo circunstancias normales, nunca habrá suficientes conteos para identificar una sola matriz como la única fuente de los flujos observados. Los conteos por si solos no son suficientes para estimar una matriz de O-D, es necesario contar con información adicional. El ajuste por conteos puede realizarse tanto a matrices de transporte privado como de transporte público. En este caso, los conteos vehiculares de transporte privado sirvieron para actualizar las matrices de viaje de tal transporte. Los conteos de pasajeros, a partir de los estudios de frecuencia y ocupación visual, fueron utilizados para actualizar la matriz de viajes de transporte público.
Heinz Speiss (1987) desarrolló una metodología, que posibilita la utilización de ajustes por conteos. El Algoritmo de Speiss se basa en el método del gradiente, que toma como base la matriz desarrollada a partir de encuestas de origen previas y la ajusta a través de la reproducción de los volúmenes vehiculares de la mejor forma posible. Este problema es resuelto con un enfoque de optimización, cuyo objetivo es minimizar la diferencia entre los volúmenes asignados y los observados.
Tabla 2-14. Datos e indicadores de demanda en transporte público