Integrando el uso de autos compartidos con el transporte público para mejorar la movilidad urbana

La movilidad urbana está cambiando rápido gracias a la tecnología. Ahora tenemos servicios que nos dejan compartir viajes bajo demanda, como Uber y Lyft. Estos servicios hacen que moverse sea más fácil, pero también traen algunos problemas. Más autos en la carretera pueden empeorar el tráfico, dañar el medio ambiente y crear problemas para la gente que no tiene acceso fácil al transporte.

Los sistemas de transporte público, como autobuses y metros, pueden mover a muchas personas a la vez, pero necesitan suficientes pasajeros para funcionar bien. Esto puede hacer que sean menos flexibles y más difíciles de acceder, especialmente en áreas menos pobladas. Nuestro objetivo es encontrar formas de usar nueva tecnología, como el uso compartido de viajes, junto con estos sistemas de transporte público para ofrecer mejores opciones de transporte.

#El Problema de la Movilidad Centrada en el Auto

En muchas ciudades, el enfoque ha sido principalmente en autos personales. Aunque ofrecen conveniencia, también contribuyen a la contaminación y la congestión. Cada vez más personas buscan alternativas. Los servicios de uso compartido de viajes han surgido para llenar este vacío, pero también tienen sus propios problemas. Estudios muestran que estos servicios pueden aumentar la distancia total recorrida por autos, lo que lleva a más tráfico y mayores emisiones.

El transporte público es mejor para mover personas con menos vehículos. Sin embargo, para ser efectivo, depende de una concentración de pasajeros. Esto a menudo no sucede, especialmente para aquellos que viajan distancias cortas hacia o desde paradas de transporte. Así que, integrar el uso compartido de viajes con el transporte público puede ayudar a cerrar esta brecha.

#Integración del Uso Compartido de Viajes y Transporte Público

Investigaciones recientes exploraron cómo los servicios de transporte por solicitud pueden trabajar junto con los sistemas de transporte público. Por ejemplo, algunos estudios encontraron que combinar estos servicios en ciudades como Nueva York redujo significativamente el tiempo de viaje y las emisiones.

La mayoría de los trabajos anteriores se centraron en conectar una estación de transporte con un servicio de uso compartido de viajes solo para el primer o último tramo de un viaje. Sin embargo, nosotros estamos viendo una situación más amplia. Muchas estaciones de transporte pueden estar disponibles, y los pasajeros pueden elegir cualquier línea que quieran. Nuestro estudio permite que vehículos de uso compartido de viajes sirvan múltiples paradas de transporte en lugar de quedarse solo en una.

#Un Nuevo Enfoque al Uso Compartido de Viajes

Nuestro estudio presenta un modelo que utiliza tanto el uso compartido de viajes como el transporte público en las ciudades. Creamos un método que empareja a los pasajeros con opciones de transporte y calcula rutas para los vehículos de uso compartido de viajes. Este nuevo modelo es más eficiente y capaz de funcionar en una escala más grande que estudios anteriores.

A diferencia de métodos anteriores, tomamos en cuenta el estado actual de los vehículos de uso compartido de viajes. Esto significa que cuando asignamos pasajeros, consideramos los tiempos de espera y las duraciones de viaje reales, en lugar de confiar en suposiciones.

#Aportes Clave

Las principales contribuciones de nuestro trabajo son:

1. Creamos una nueva forma de optimizar el uso compartido de viajes que lo combina con el transporte público.
2. Desarrollamos un marco para la eficiencia operativa en la gestión de vehículos de uso compartido de viajes.
3. Validamos nuestro marco con datos del mundo real en cinco grandes ciudades de EE. UU. para mostrar los beneficios de nuestro sistema.

#Cómo Funciona el Sistema

Este sistema integrado funciona recibiendo solicitudes de viaje en tiempo real. Considera tanto las opciones de uso compartido de viajes como las de transporte público. El objetivo es atender a la mayor cantidad de pasajeros posible al costo más bajo.

#Tipos de Opciones de Transporte

1. Opción de Transporte: Si el transporte público es una opción viable, los pasajeros lo usarán, especialmente si su punto de partida o destino está cerca de paradas de transporte. Esta opción se elige primero ya que no requiere vehículos de uso compartido y es más económica.

2. Opción Multimodal: Esta opción incluye el uso compartido de viajes para partes del viaje combinado con transporte público. Los pasajeros pueden necesitar un vehículo de uso compartido solo para el primer tramo o el último tramo de su viaje.

3. Opción de Uso Compartido de Viajes: Si no hay acceso a transporte público o si los tiempos de espera son muy largos, los pasajeros pueden necesitar usar el uso compartido de viajes para todo su viaje.

#Hallazgos de la Investigación

Estudiamos el sistema integrado en cinco ciudades de EE. UU.: Atlanta, Boston, Chicago, Houston y Los Ángeles. Usamos datos del mundo real sobre patrones de desplazamiento para simular solicitudes de viaje.

#Creación de Demanda

Para crear patrones de desplazamiento realistas, usamos datos de la Oficina del Censo de EE. UU., que muestra dónde vive y trabaja la gente. Estos datos nos permitieron seleccionar ubicaciones de hogar y trabajo dentro de bloques de la ciudad, llevando a la creación de pares de origen-destino. Nos enfocamos en viajes que ocurren durante horas pico y filtramos aquellos más cortos de tres kilómetros, ya que son menos adecuados para viajes multimodales.

#Fuentes de Datos

Usamos datos de la red vial de OpenStreetMap y horarios de transporte de agencias locales. Nuestro sistema informático analizó estos datos para simular cómo funcionaría el sistema integrado.

#Configurando el Experimento

Probamos diferentes configuraciones de flotas de uso compartido de viajes, variando sus capacidades y tamaños. Esto nos ayudó a entender cuántos vehículos se necesitarían para diferentes niveles de demanda.

#Resultados

Nuestras simulaciones mostraron que integrar el uso compartido de viajes con el transporte público puede mejorar significativamente el transporte en las ciudades.

#Métricas de Eficiencia

Los resultados demostraron un aumento en las tasas de servicio al usar el sistema integrado en comparación con el uso compartido de viajes solo. En ciudades como Boston y Chicago, las tasas de servicio mejoraron más del 11%.

#Millas de Vehículo Recorridas (VMT)

El sistema integrado también redujo las millas recorridas por vehículos en hasta un 20%. Esto significa que la cantidad de manejo necesaria para satisfacer las solicitudes de viaje disminuyó, lo que llevó a menos tráfico y emisiones.

#Composición de la Tasa de Servicio

Vimos tendencias variadas en cómo se atendían los viajes. Con tamaños de flota más pequeños, más solicitudes fueron atendidas por opciones multimodales, que utilizaron el transporte público de manera más efectiva. A medida que los tamaños de la flota aumentaron, también creció el número de viajes solo a demanda.

#Acceso a Pie y al Transporte

Nuestros hallazgos destacaron la importancia de las distancias a pie hasta las paradas de transporte. Un mayor porcentaje de viajeros podría usar el transporte público si estuvieran dispuestos a caminar más hasta las paradas.

#Conclusión

Nuestra investigación presenta un marco exitoso para operar un servicio de uso compartido de viajes integrado junto con opciones de transporte público. Los resultados muestran que un sistema integrado puede mejorar significativamente la eficiencia del transporte urbano. Al analizar cuidadosamente datos del mundo real, pudimos demostrar que implementar este sistema no solo puede mejorar las tasas de servicio, sino también reducir las millas recorridas por vehículos, haciendo que el viaje por la ciudad sea más sostenible y accesible.

Este marco podría ser una herramienta valiosa para impulsar los sistemas de transporte urbano. De cara al futuro, las ciudades pueden usar este enfoque para diseñar nuevas líneas de transporte o mejorar las existentes, beneficiando en última instancia tanto a las agencias de transporte como a los viajeros.

Nuestro estudio fue apoyado por una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias, enfatizando la importancia de la investigación en la transformación de la movilidad urbana para mejor.