Estimación de matrices de movilidad mediante datos de telefonía móvil

Abstract

El documento final de esta Tesis Doctoral se ha dividido en 6 capítulos.En el Capítulo 1 se ha expuesto la temática en la cual se enmarca la Tesis, realizá ndose una introducción al problema de estimación de matrices de viajes origen–destino en redes de tráfico actuales y procediéndose a revisar los antecedentes sobre el uso de la telefonía móvil en la monitorización del tráfico.En el Capítulo 2 se describe el funcionamiento de las redes de telefonía móvil, revisándose con especial detenimiento el tratamiento seguido para gestionar la movilidad de sus abonados a fin de comprender la utilidad de la telefonía móvil en los estudios de transporte.En el Capítulo 3 se revisa el Estado–del–Arte, procediéndose a presentar los conocimientos actuales sobre la estimación de parámetros de tráfico mediante el uso de información procedente de los sistemas de telefonía móvil.El Capítulo 4 está dedicado a desarrollar una metodología para la inferencia de volúmenes de tráfico de vehículos mediante el flujo de teléfonos móviles que atraviesan una determinada zona. En el capítulo se lleva a cabo una revisión de los procedimientos actuales de obtención de volúmenes en arcos, enfocando el problema al caso del nivel de precisión disponible de los sistemas de telefonía móvil. Para el desarrollo de la metodología, se propone el uso de modelos matemáticos que permita expresar en forma cuantitativa relaciones de dependencia de vehículos y teléfonos móviles de modo que puedan ser usados con fines predictivos. En particular, se pretende que los modelos planteados proporcionen medidas admisibles de volúmenes de vehículos sin necesidad de instalar una estación de aforo sobre la zona. El capítulo se completa con un ensayo numérico sobre diferentes fronteras entre celdas en el que se evalúa el rendimiento de los modelos propuestos mediante un análisis comparativo entre ellos, contrastando los volúmenes estimados con medidas proporcionadas por estaciones de aforo ubicadas en puntos próximos a dichas fronteras, y seleccionando aquellos modelos que mejor balance alcancen entre todos los criterios evaluados.Para completar el estudio propuesto para esta Tesis, en el Capítulo 5 se aborda el problema de estimación de matrices Origen-Destino mediante un algoritmo cuya principal novedad es el uso de datos de volúmenes agregados sobre grupos de arcos como sería la información inferida mediante la telefonía móvil. En este capítulo se propone una metodología de ajuste de una matriz previa mediante un modelo de estructura binivel empleando la adaptación a nivel de grupos de arcos de un algoritmo robusto y eficiente que trabaja a nivel clásico de volumen de arco. La elección de dicho algoritmo como fundamento reside en la importancia de dos criterios tomados a la hora de emprender la resolución del problema: i) que la matriz resultante reproduzca, al ser asignada a la red, los datos de volúmenes agregados lo más fielmente posible y ii) que la información contenida en la matriz O–D previa no se vea distorsionada en exceso durante el ajuste, puesto que una distorsión excesiva de dicha información invalida cualquier esfuerzo presupuestario y humano dedicado a tareas de encuestación. Para analizar la consistencia y eficiencia del algoritmo desarrollado se completa el capítulo con un estudio numérico sobre dos redes: una de pequeña escala pero muy conocida en los estudios de transporte, la red de Sioux Falls. Y otra que se correspondería con la red de la Comunidad de Madrid, para la cual también se dispone de datos de aforos tradicionales (a nivel de arco), de modo que es posible realizar una comparación del algoritmo propuesto frente a otros que utilizan aforos a nivel de arco. Finalmente, en el Capítulo 6 se agrupan las conclusiones y se sugieren posibles líneas para futuras investigaciones.