3.01 Tesis magíster

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Análisis de la accesibilidad laboral para personas con y sin movilidad reducida en Santiago
(2022) Orellana Rossi, Romina; Galilea Aranda, Patricia Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El transporte es una actividad cotidiana importante para las personas, abriendo oportunidades para la educación, el trabajo, el entretenimiento, entre otros. Sin embargo, en el contexto chileno, las personas con movilidad reducida no solo enfrentan barreras en la infraestructura de transporte, sino también culturales. Esto los ha llevado a desarrollar ciertos comportamientos que difieren de una persona sin movilidad reducida. En este trabajo se propone modelar la accesibilidad para viajes de trabajo de personas con movilidad reducida en la ciudad de Santiago de Chile y compararla con la accesibilidad de personas sin movilidad reducida. Para obtener los costos y rutas se utilizó el programa ESTRAUS, que es un modelo de equilibrio oferta-demanda de cuatro etapas para múltiples clases de usuarios y varios modos de transporte. Específicamente, se utilizó la base 2012 ya calibrada y se modificó para ejecutar solo la etapa de asignación. Para esta investigación se decidió utilizar una medida de accesibilidad gravitacional con una función de impedancia exponencial negativa. También, se calculó la misma medida, pero agrupada por modo y otra agrupada por modo y tiempo. Además, se realizó un análisis respecto a ciertos parámetros del ESTRAUS. Finalmente, se evaluó un proyecto de transporte para comparar los impactos en la accesibilidad para ambos usuarios. Los resultados fueron diferentes tiempos de viaje y niveles de accesibilidad para ambos usuarios, con peores niveles para las personas con movilidad reducida, que varía según el modo, el tiempo y la zona. La obtención de estas comparaciones es importante dado que el programa ESTRAUS se utiliza para evaluar proyectos como líneas de metro, carreteras, corredores de buses, tarificación vial, entre otros. Por lo tanto, es recomendable poder explorar nuevas metodologías que incluyan a las personas con movilidad reducida a la hora de evaluar proyectos y apunten a un transporte más inclusivo.
Development and testing of LoRa Technology for satellite communications
(2022) Dunford Pabst, Antonia Kate; Vanzi, Leonardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Dada la topografía particular de Chile, hay muchas áreas rurales/remotas sin conectividad IoT porque es demasiado costoso instalar la infraestructura necesaria para una red terrestre. De este modo, para establecer un país verdaderamente conectado, las redes terrestres deben complementarse con redes satelitales. LoRa es una tecnología prometedora para conseguir este objetivo y está recién empezando a ser testeada para comunicación satelital alrededor del mundo. Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis es desarrollar un prototipo de comunicación inalámbrica de bajo costo con LoRa y probarlo para evaluar su viabilidad con tal de tener una red satelital de IoT en Chile. Para ello, se evaluaron diferentes órbitas, se propusieron diseños de enlaces de comunicación y se construyeron los nodos del prototipo. Luego, se probó la comunicación Tierra-espacio con la construcción de una estación terrestre que puede recibir paquetes de datos de satélites en órbita. El precio final de un dispositivo (nodo + antena) resultó ser ∼ $60000 CLP (US$ 70). Se concluyo que la órbita óptima (considerando cobertura y altitud) es una órbita geosíncrona, pero en la práctica las órbitas bajas (LEO) son la opción más factible. Los parámetros de diseño de LoRa seleccionados para los enlaces de comunicación son SF = 12, BW = 125 kHz y CR = 1 para la órbita geosíncrona y SF = 9, BW = 125 kHz y CR = 1 para LEO. Los nodos desarrollados funcionaron con éxito en pruebas de comunicación punto-a-punto y la estación terrestre estuvo operativa durante 18 días en un sector urbano y durante 29 días en un sector remoto. Se recibieron correctamente un total de 252 paquetes y no se requirió ningún mecanismo de seguimiento para la antena. Con todo esto, se puede concluir que es posible contar con una red satelital de IoT económicamente asequible en Chile, dado que está demostrado que los satélites en LEO pueden comunicarse exitósamente con nodos colocados tanto en áreas urbanas como remotas, con un alcance máximo estimado de aprox. 1200 km usando 500 mW de potencia de transmisión.
Localización óptima de estaciones de bicicletas públicas en función del entorno construido y la accesibilidad
(2020) Mix Vidal, Richard Alexander; Hurtubia González, Ricardo; Raveau Feliú, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Esta investigación presenta una propuesta metodológica para el apoyo de la planificación de los sistemas de bicicletas públicas (SBP), alternativa de transporte que se ha afianzado como un modo atractivo y sustentable de movilidad urbana en los últimos años. Concretamente, se propone una estructura integrada para la modelación de la demanda de viajes en bicicletas públicas y de la localización óptima de estaciones de un SBP, en función de variables del entorno construido y de accesibilidad. Para esto, se estiman modelos de generación de viajes en un SBP a través de regresiones múltiples, para diferentes tipos de viaje y períodos de la semana. Luego, se desarrollan modelos de cobertura máxima de demanda para localizar las estaciones del SBP, los que se ajustan a los modelos de generación de viajes y los que se aplican en distintos escenarios posibles. Para probar la metodología propuesta, se ha utilizado el sistema Bike Santiago. Los resultados obtenidos para este caso de estudio confirman la relación entre el entorno construido y el uso de bicicletas públicas, con especial importancia en los usos de suelo residenciales y de oficinas y en la presencia de ciclovías en torno a las estaciones. Además, se ratifica la presencia de patrones endógenos en la demanda, incorporados a través de variables de accesibilidad a usos de suelo. Luego, por medio de los modelos de localización óptima se obtuvieron distribuciones espaciales de las estaciones del SBP que estiman un mayor nivel de viajes mensuales para configuraciones con mayor densidad de estaciones en el centro de Santiago y a lo largo zonas con ciclovías en su entorno. En conclusión, se confirma que la modelación de viajes y de la localización de estaciones permite identificar aspectos relevantes para una mayor generación de viajes en bicicletas públicas, punto relevante para la toma de decisiones de planificación de los SBP.Esta investigación presenta una propuesta metodológica para el apoyo de la planificación de los sistemas de bicicletas públicas (SBP), alternativa de transporte que se ha afianzado como un modo atractivo y sustentable de movilidad urbana en los últimos años. Concretamente, se propone una estructura integrada para la modelación de la demanda de viajes en bicicletas públicas y de la localización óptima de estaciones de un SBP, en función de variables del entorno construido y de accesibilidad. Para esto, se estiman modelos de generación de viajes en un SBP a través de regresiones múltiples, para diferentes tipos de viaje y períodos de la semana. Luego, se desarrollan modelos de cobertura máxima de demanda para localizar las estaciones del SBP, los que se ajustan a los modelos de generación de viajes y los que se aplican en distintos escenarios posibles. Para probar la metodología propuesta, se ha utilizado el sistema Bike Santiago. Los resultados obtenidos para este caso de estudio confirman la relación entre el entorno construido y el uso de bicicletas públicas, con especial importancia en los usos de suelo residenciales y de oficinas y en la presencia de ciclovías en torno a las estaciones. Además, se ratifica la presencia de patrones endógenos en la demanda, incorporados a través de variables de accesibilidad a usos de suelo. Luego, por medio de los modelos de localización óptima se obtuvieron distribuciones espaciales de las estaciones del SBP que estiman un mayor nivel de viajes mensuales para configuraciones con mayor densidad de estaciones en el centro de Santiago y a lo largo zonas con ciclovías en su entorno. En conclusión, se confirma que la modelación de viajes y de la localización de estaciones permite identificar aspectos relevantes para una mayor generación de viajes en bicicletas públicas, punto relevante para la toma de decisiones de planificación de los SBP.Esta investigación presenta una propuesta metodológica para el apoyo de la planificación de los sistemas de bicicletas públicas (SBP), alternativa de transporte que se ha afianzado como un modo atractivo y sustentable de movilidad urbana en los últimos años. Concretamente, se propone una estructura integrada para la modelación de la demanda de viajes en bicicletas públicas y de la localización óptima de estaciones de un SBP, en función de variables del entorno construido y de accesibilidad. Para esto, se estiman modelos de generación de viajes en un SBP a través de regresiones múltiples, para diferentes tipos de viaje y períodos de la semana. Luego, se desarrollan modelos de cobertura máxima de demanda para localizar las estaciones del SBP, los que se ajustan a los modelos de generación de viajes y los que se aplican en distintos escenarios posibles. Para probar la metodología propuesta, se ha utilizado el sistema Bike Santiago. Los resultados obtenidos para este caso de estudio confirman la relación entre el entorno construido y el uso de bicicletas públicas, con especial importancia en los usos de suelo residenciales y de oficinas y en la presencia de ciclovías en torno a las estaciones. Además, se ratifica la presencia de patrones endógenos en la demanda, incorporados a través de variables de accesibilidad a usos de suelo. Luego, por medio de los modelos de localización óptima se obtuvieron distribuciones espaciales de las estaciones del SBP que estiman un mayor nivel de viajes mensuales para configuraciones con mayor densidad de estaciones en el centro de Santiago y a lo largo zonas con ciclovías en su entorno. En conclusión, se confirma que la modelación de viajes y de la localización de estaciones permite identificar aspectos relevantes para una mayor generación de viajes en bicicletas públicas, punto relevante para la toma de decisiones de planificación de los SBP.Esta investigación presenta una propuesta metodológica para el apoyo de la planificación de los sistemas de bicicletas públicas (SBP), alternativa de transporte que se ha afianzado como un modo atractivo y sustentable de movilidad urbana en los últimos años. Concretamente, se propone una estructura integrada para la modelación de la demanda de viajes en bicicletas públicas y de la localización óptima de estaciones de un SBP, en función de variables del entorno construido y de accesibilidad. Para esto, se estiman modelos de generación de viajes en un SBP a través de regresiones múltiples, para diferentes tipos de viaje y períodos de la semana. Luego, se desarrollan modelos de cobertura máxima de demanda para localizar las estaciones del SBP, los que se ajustan a los modelos de generación de viajes y los que se aplican en distintos escenarios posibles. Para probar la metodología propuesta, se ha utilizado el sistema Bike Santiago. Los resultados obtenidos para este caso de estudio confirman la relación entre el entorno construido y el uso de bicicletas públicas, con especial importancia en los usos de suelo residenciales y de oficinas y en la presencia de ciclovías en torno a las estaciones. Además, se ratifica la presencia de patrones endógenos en la demanda, incorporados a través de variables de accesibilidad a usos de suelo. Luego, por medio de los modelos de localización óptima se obtuvieron distribuciones espaciales de las estaciones del SBP que estiman un mayor nivel de viajes mensuales para configuraciones con mayor densidad de estaciones en el centro de Santiago y a lo largo zonas con ciclovías en su entorno. En conclusión, se confirma que la modelación de viajes y de la localización de estaciones permite identificar aspectos relevantes para una mayor generación de viajes en bicicletas públicas, punto relevante para la toma de decisiones de planificación de los SBP.Esta investigación presenta una propuesta metodológica para el apoyo de la planificación de los sistemas de bicicletas públicas (SBP), alternativa de transporte que se ha afianzado como un modo atractivo y sustentable de movilidad urbana en los últimos años. Concretamente, se propone una estructura integrada para la modelación de la demanda de viajes en bicicletas públicas y de la localización óptima de estaciones de un SBP, en función de variables del entorno construido y de accesibilidad. Para esto, se estiman modelos de generación de viajes en un SBP a través de regresiones múltiples, para diferentes tipos de viaje y períodos de la semana. Luego, se desarrollan modelos de cobertura máxima de demanda para localizar las estaciones del SBP, los que se ajustan a los modelos de generación de viajes y los que se aplican en distintos escenarios posibles. Para probar la metodología propuesta, se ha utilizado el sistema Bike Santiago. Los resultados obtenidos para este caso de estudio confirman la relación entre el entorno construido y el uso de bicicletas públicas, con especial importancia en los usos de suelo residenciales y de oficinas y en la presencia de ciclovías en torno a las estaciones. Además, se ratifica la presencia de patrones endógenos en la demanda, incorporados a través de variables de accesibilidad a usos de suelo. Luego, por medio de los modelos de localización óptima se obtuvieron distribuciones espaciales de las estaciones del SBP que estiman un mayor nivel de viajes mensuales para configuraciones con mayor densidad de estaciones en el centro de Santiago y a lo largo zonas con ciclovías en su entorno. En conclusión, se confirma que la modelación de viajes y de la localización de estaciones permite identificar aspectos relevantes para una mayor generación de viajes en bicicletas públicas, punto relevante para la toma de decisiones de planificación de los SBP.Esta investigación presenta una propuesta metodológica para el apoyo de la planificación de los sistemas de bicicletas públicas (SBP), alternativa de transporte que se ha afianzado como un modo atractivo y sustentable de movilidad urbana en los últimos años. Concretamente, se propone una estructura integrada para la modelación de la demanda de viajes en bicicletas públicas y de la localización óptima de estaciones de un SBP, en función de variables del entorno construido y de accesibilidad. Para esto, se estiman modelos de generación de viajes en un SBP a través de regresiones múltiples, para diferentes tipos de viaje y períodos de la semana. Luego, se desarrollan modelos de cobertura máxima de demanda para localizar las estaciones del SBP, los que se ajustan a los modelos de generación de viajes y los que se aplican en distintos escenarios posibles. Para probar la metodología propuesta, se ha utilizado el sistema Bike Santiago. Los resultados obtenidos para este caso de estudio confirman la relación entre el entorno construido y el uso de bicicletas públicas, con especial importancia en los usos de suelo residenciales y de oficinas y en la presencia de ciclovías en torno a las estaciones. Además, se ratifica la presencia de patrones endógenos en la demanda, incorporados a través de variables de accesibilidad a usos de suelo. Luego, por medio de los modelos de localización óptima se obtuvieron distribuciones espaciales de las estaciones del SBP que estiman un mayor nivel de viajes mensuales para configuraciones con mayor densidad de estaciones en el centro de Santiago y a lo largo zonas con ciclovías en su entorno. En conclusión, se confirma que la modelación de viajes y de la localización de estaciones permite identificar aspectos relevantes para una mayor generación de viajes en bicicletas públicas, punto relevante para la toma de decisiones de planificación de los SBP.
Relocalización dinámica de vehículos y staff para un servicio de car-sharing
(2020) Strobl Agrela, Diego; Giesen Encina, Ricardo; Klapp Belmar, Mathias; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Recientemente, los sistemas de transporte urbano basados en uso compartido (shared economies) han experimentado un significante crecimiento, guiados por la demanda de clientes a modos más flexibles y eficientes de movilizarse. Por esto, es común ver servicios de vehículos compartidos, como bicicletas (Mobike, Ofo), scooters (Lime, Bird) y automóviles (Zipcar, Shared Now, Car2go). Estudiamos la operación de un servicio de one way car-sharing (OWCS), cuyo propósito consiste en ofrecerle al cliente recoger y devolver un automóvil de la agencia que ofrece el servicio en dos lugares geográficos distintos y habilitados. Este tipo de servicios presenta grandes desafíos logísticos. Primero, es común observar patrones de asimetría espacial y temporal de la demanda, que producirán desbalances de los inventarios de vehículos geográficamente. Esto, puede generar pérdidas de demanda por estaciones vacías o exceso de devoluciones de vehículos en estacionamientos no habilitados (over-parking). Para evitar esto, los vehículos deben ser relocalizados dinámicamente durante la operación. Segundo, a diferencia de sistemas de bike/scooter-sharing, en los que es posible relocalizar múltiples vehículos en un sólo viaje, cada automóvil debe ser relocalizado por un conductor de la agencia, que a la vez, también debe ser relocalizado durante la operación. Formulamos un modelo de optimización dinámico que relocaliza conjuntamente vehículos y staff durante la operación. Además, proponemos y comparamos diferentes políticas online para el problema. Algunas de estas políticas son reactivas, otras anticipativas y otras incorporan ambos aspectos. Por ejemplo, una política basada en approximate dynamic programming (ADP) que estima una función de pérdida. El valor de las políticas es estimado computacionalmente mediante instancias simuladas en un experimento base y en el escenario con datos reales de la agencia chilena de OWCS, Awto. Finalmente, nuestra política basada en ADP presentó los mejores resultados, con respecto a las otras políticas, y mejoró el costo de no hacer en nada en un 48% en el escenario de Awto.Recientemente, los sistemas de transporte urbano basados en uso compartido (shared economies) han experimentado un significante crecimiento, guiados por la demanda de clientes a modos más flexibles y eficientes de movilizarse. Por esto, es común ver servicios de vehículos compartidos, como bicicletas (Mobike, Ofo), scooters (Lime, Bird) y automóviles (Zipcar, Shared Now, Car2go). Estudiamos la operación de un servicio de one way car-sharing (OWCS), cuyo propósito consiste en ofrecerle al cliente recoger y devolver un automóvil de la agencia que ofrece el servicio en dos lugares geográficos distintos y habilitados. Este tipo de servicios presenta grandes desafíos logísticos. Primero, es común observar patrones de asimetría espacial y temporal de la demanda, que producirán desbalances de los inventarios de vehículos geográficamente. Esto, puede generar pérdidas de demanda por estaciones vacías o exceso de devoluciones de vehículos en estacionamientos no habilitados (over-parking). Para evitar esto, los vehículos deben ser relocalizados dinámicamente durante la operación. Segundo, a diferencia de sistemas de bike/scooter-sharing, en los que es posible relocalizar múltiples vehículos en un sólo viaje, cada automóvil debe ser relocalizado por un conductor de la agencia, que a la vez, también debe ser relocalizado durante la operación. Formulamos un modelo de optimización dinámico que relocaliza conjuntamente vehículos y staff durante la operación. Además, proponemos y comparamos diferentes políticas online para el problema. Algunas de estas políticas son reactivas, otras anticipativas y otras incorporan ambos aspectos. Por ejemplo, una política basada en approximate dynamic programming (ADP) que estima una función de pérdida. El valor de las políticas es estimado computacionalmente mediante instancias simuladas en un experimento base y en el escenario con datos reales de la agencia chilena de OWCS, Awto. Finalmente, nuestra política basada en ADP presentó los mejores resultados, con respecto a las otras políticas, y mejoró el costo de no hacer en nada en un 48% en el escenario de Awto.

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