Badia Torre 2017a

• Tesi
• Objectius
• La tesi en blocs
• Conclusions
• Autors

Tesi

La tesi pretenia determinar el correcte rang de situacions per a l'aplicabilitat de diferents estructures de xarxa d'autobusos mitjançant un model de disseny analític, i proporcionar directrius sobre el procés de planificació de la xarxa de transport públic. Resulta que la millor estructura no sempre és la mateixa, i depèn del patró espacial de la mobilitat. Una xarxa radial és la millor alternativa en ciutats molt concentrades; no obstant això, un sistema basat en viatges directes és més adequat per graus intermedis de dispersió de la mobilitat. Finalment, una estructura basada en transbordaments és la millor opció quan les activitats estan més descentralitzades. Tot i que el grau de descentralització que justifica una estructura específica de transport públic no és constant. Aquest grau depèn de les característiques de la ciutat, la tecnologia del transport i els usuaris. El patró de carrers sobre el que la xarxa està dissenyada també afecta el rang d'aplicabilitat, especialment al grau de dispersió que justifica un canvi entre els serveis directes i xarxes basades en transbordaments. No obstant això, les diferents estructures de xarxa segueixen el mateix comportament enfront de la dispersió urbana i canvis en els paràmetres d'entrada independentment del patró de carrers.

L'anàlisi de matrius O-D dona una primera aproximació sobre quin és l’escenari de descentralització en què està una ciutat. Per tant, atesa aquesta descentralització, la pregunta que sorgeix és quina estructura de xarxa és l'alternativa més adient per al seu sistema de transport públic. Barcelona (Espanya) és un exemple en què es justifica un canvi d'estructura de xarxa d'autobusos des de serveis directes a un esquema basat en transbordaments. El model analític desenvolupat s'aplica per dissenyar una xarxa d'autobusos basada en transbordaments per aquesta ciutat. Això proporciona un pla de disseny que s'utilitza com a punt de partida per desenvolupar un pla mestre real detallat. La xarxa finalment proposada, anomenada Nova Xarxa cobreix tota la ciutat amb 28 corredors de fàcil comprensió, línies no tortuoses, freqüències més altes i punts de transbordament ubics. El disseny final millora el nivell de servei i redueix un 9.09% el temps total de viatge de la demanda de l'autobús preexistent. No obstant això, el nou disseny de la xarxa d'autobusos té un desavantatge important, un nombre més gran de transbordaments.

La Nova Xarxa està sent desplegada d'acord amb un procés d'implementació de diverses etapes. És una oportunitat per posar a prova la saviesa convencional que indica que les persones usuàries del transport públic són reticents a transbordar i que, en conseqüència, les xarxes d'autobusos han ser dissenyades per limitar el seu nombre. Amb la finalitat de respondre a aquesta pregunta, aquesta tesi analitza les dades de les tres primeres fases de desplegament de la Nova Xarxa. Es constata que les seves línies ja estan portant més passatgers que les velles línies que van reemplaçar. A més, aquesta demanda s'ha incrementat de manera desproporcionada amb el nombre de línies implementades en cada fase i revela l'existència de l'efecte xarxa. A finals del 2015, el percentatge de viatges que suposaven un transbordament va ser d'aproximadament un 26%, i assolirà el 44% una vegada que s'hagi completat la Nova Xarxa en 2018. Per tant, els nombres desmenteixen la saviesa convencional.

Objectius

L’atenció de la tesi se centra en l’estructura de la xarxa de transport públic i les seves relacions amb el procés d’expansió del teixit urbà que afecta els patrons de mobilitat. A causa d'aquest procés de desconcentració i descentralització, el vector de desplaçaments canvia des de patrons centrípets en què cada viatge té el seu origen i/o destí en el centre de la ciutat, per evolucionar cap a escenaris dispersos, amb un elevat percentatge de viatges connecten àrees perifèriques. En aquest context, els sistemes de transport públic han d’evolucionar per respondre a aquests requisits.

La figura 1.6 de la tesi, que reproduïm més avall, esquematitza el context descrit de l’evolució de la trama urbana així com l’estructura de la xarxa de transport públic relacionada amb les diferents fases d’aquesta evolució.

  Com ja s’ha comentat prèviament, en una ciutat centralitzada, la millor solució seria una estructura radial. Ara bé, a mesura que aquest escenari és superat, s’implementen noves línies per donar servei a noves centralitats, mitjançant connexions directes. Aquesta estratègia conforma l’estructura de la xarxa que a la tesi s’anomena: estructura basada en viatges directes. El darrer grau de desenvolupament d'aquesta estructura és un sistema ubic, en què des de qualsevol zona de la ciutat hi ha almenys una línia per arribar a qualsevol altra zona.

Tanmateix, la tesi vol comprovar si hi ha un grau de dispersió de la demanda d’acord la qual la millor solució ja no és el desenvolupament de nous serveis directes. Segons aquest grau de dispersió, la reorganització de les línies de transport públic per dissenyar una estructura simple basada en transbordaments és la manera més eficient d'operar el sistema de transport públic. El principal objectiu d'aquesta tesi és obtenir quan i on cada estructura de xarxa és la més adient per servir el patró de mobilitat.

La tesi en objectius més concrets vol:

• Comprovar si hi ha un cert grau de dispersió de la demanda segons el qual continuar amb el desenvolupament de serveis directes ja no és la millor decisió.
• El principal objectiu de la tesi es determinar quan i on implementar cada tipus d’estructura de xarxa. Això és, proporcionar unes línies estratègiques per conèixer quina és la millor estructura de xarxa en diferents escenaris d’estudi.
• Proporcionar una metodologia senzilla per obtenir una primera aproximació sobre quina estructura de xarxa de transport públic seria l'alternativa més adequada a ciutats reals, és a dir, si una ciutat ha arribat al llindar de dispersió urbana que justifica un canvi en l'estructura de la xarxa.
• Redisseny d'un sistema de transport públic real des de serveis directes a una estructura que funciona per transbordaments. Una comparativa entre el nou disseny i l'anterior permet validar els resultats teòrics assolits. A més, la seva implementació ofereix l'oportunitat d'examinar amb dades reals els beneficis del nou disseny.

La tesi en blocs

• En primer lloc, es desenvolupa un model analític que es basa en aproximacions contínues i probabilitat geomètrica. Aquest model dona els resultats teòrics per entendre el comportament del sistema de transport públic i les pautes generals sobre el disseny de xarxes.
• En segon lloc, es defineix una metodologia senzilla per comparar els resultats analítics amb els nivells de dispersió urbana en ciutats reals. Una eina per la presa de decisions en el procés de planificació de la xarxa.
• Finalment, l'estudi d'un cas real, mitjançant  simulacions de la demanda i el posterior anàlisi de la demanda real, serveix per avaluar els beneficis i la millora de les prestacions a causa d'un canvi en l'estructura de la xarxa d'autobusos.

Conclusions

• En relació amb el disseny de la xarxa d’autobusos, s’analitzen tres enfocaments bàsics: radial, connexions directes i transbordaments senzills i fiables. El principal argument per canviar d'alternativa és la creixent dispersió urbana. Per poder parametritzar aquesta disjuntiva a la tesi es desenvolupa un model analític que, entre altres qüestions, pot fer aquesta comparació i que determinar que cadascun dels enfocaments té un rang de dispersió urbana en què esdevé la millor solució.
• Aquest grau de dispersió que justifica el canvi d'estructura no és constant, depèn de factors com ara: el nivell de demanda, la mida de la ciutat, la penalització per transbordament i els costos unitaris de cadascun dels recursos del sistema als quals ha de fer front l'operador versus el valor del temps dels usuaris.
• • En un context de baixa demanda, ciutats petites on els costos de l'operador prevalen sobre el valor del temps dels usuaris, el model radial és la millor solució.
  • D'altra banda, les connexions directes guanyen aplicabilitat amb el creixement de demanda, ciutats acotades en les quals el cost de transbordament és elevat i els costos d'un dels dos actors de la xarxa preval clarament sobre l'altre.
  • Consegüentment, un esquema de transbordaments és aplicable a grans ciutats, baixa demanda, poca penalització en el transbordament i els costos de l'operador estan equilibrats pel que fa al cost del temps dels usuaris.

  Cal remarcar que la tesi també posa la seva atenció en un cas real com és la xarxa d’autobusos de Barcelona, en què la preexistent xarxa era un exemple d’una estructura basada en viatges directes, que es compara amb dos dissenys basats en transbordaments: un proposa 11 corredors que coexisteixen amb gran part de la xarxa preexistent, l’altre és una xarxa completa de 28 corredors que reemplacen gairebé la totalitat de les línies convencionals. Les conclusions que s’extreuen són:

• Un model analític és una eina adequada per dissenyar xarxes basades en transbordaments. La comparació entre els resultats del model i els de la simulació posterior només discrepen un 10%.
• Mitjançant simulacions es constata que les dues propostes milloren el nivell de servei anterior: redueixen el temps de trajecte porta a porta un 9%.

  Finalment, la proposta que l’Ajuntament va escollir és la de 28 corredors implementats de manera progressiva. Les dades reals d’aquesta Nova Xarxa mostren que les noves línies transporten més passatgers que les que s’han eliminat. Aquest increment és conseqüència de l’efecte xarxa resultant del disseny de les noves línies.

A la Nova Xarxa el percentatge de transbordaments és del 26%, que és significativament superior als percentatges assolits a les xarxes d’autobús convencionals d'altres grans ciutats, que està per sota del 16%.

Les previsions del model anuncien que en la implementació definitiva del model, 2018, els nivells de transbordament estaran prop del 44%. L'increment de demanda derivat de l'augment del nombre de transbordaments dona fonament a la idea que si els transbordaments estan ben dissenyats aquest tipus de xarxa pot atraure noves persones usuàries.

Autors

Redactat de la noticia: Hugo Badia i Marga Torre

Per saber-ne més: Hugo Badia