Este curso es una introducción a las metodologías fundamentales para la gestión, planificación y evaluación de sistemas de transporte de pasajeros. Se aprenderán técnicas usadas en la práctica para estimar la demanda, modelar la operación y realizar análisis económicos de proyectos de transporte. Algunos temas estudiados incluyen: modelo clásico de transporte de cuatro etapas, modelo de distribución de viajes gravitacional, modelo de elección discreta logit, teoría de colas, análisis de redes, paradoja de Braess, tarificación por congestión y evaluación social de proyectos de transporte.
Conclusiones
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Del curso dictado por Pontificia Universidad Católica de Chile
Análisis de Sistemas de Transporte
342 calificaciones
De la lección
Teoría de colas
El objetivo de este módulo es que comprendas el concepto de variabilidad y los efectos que tiene sobre los sistemas y servicios. Al final de este módulo serás capaz de construir el diagrama de curvas de flujos acumulados para cualquier situación dada y, a partir de él, inferir información relevante. Esto te dará la información necesaria para resolver problemas de teoría de colas utilizando el Teorema de Little e identificar otro tipo de sistemas Markovianos.
Conoce a los instructores
Ricardo GiesenProfesor Asociado
Ingeniería de Transporte y Logística, Centro de Desarrollo Urbano Sustentable (CEDEUS, www.cedeus.cl); Centro de Excelencia en BRT (www.brt.cl); Centro de Gestión de Desastres Naturales (CIGIDEN, www.cigiden.cl)
Felipe DelgadoProfesor Asistente
Ingeniería de Transporte y Logística, Centro de Desarrollo Urbano Sustentable (CEDEUS), All Latitudes and Cultures BRT Centre of Excellence (www.brt.cl)
Juan de Dios OrtuzarProfesor Emérito
Departamento de Ingeniería de Transporte y Logística, Centro de Desarrollo Urbano Sustentable (CEDEUS), All Latitudes and Cultures BRT Centre of Excellence (www.brt.cl)
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Bienvenidos a la última sesión del módulo de teoría de colas y sistemas de espera,
donde estudiaremos algunas conclusiones que hemos obtenido,
y recomendaciones de cómo operar y gestionar sistemas de espera.
Cuando analizábamos la variabilidad en los tiempos de servicio, nos dimos cuenta de
que al hacer determinísticos los tiempos de servicio comparados con exponenciales,
podíamos reducir a la mitad los tiempos de espera en cola.
Por otra parte, también habíamos visto
que a medida que un sistema tenía llegadas aleatorias va a haber espera en cola,
y si las llegadas son determinísticas podemos en la medida que tengamos
capacidad suficiente, reducir las esperas casi a cero.
Todo esto hace que tengamos un gran espacio para poder gestionar los sistemas
y poder reducir considerablemente la percepción que tienen los usuarios
de las esperas que están enfrentando.
Pensemos también en los costos que tiene prestar un servicio.
Si uno aumenta la capacidad, aumentan los costos del sistema.
Y mejora, por lo tanto, la atención.
Podemos también incorporar procesos automatizados para hacerlos más
constantes y también reducir la variabilidad en el tiempo de servicio.
Veamos en este gráfico el trade-off entre costos de operaciones y costos de usuario.
Si volvemos a nuestras curvas, a medida que la capacidad es mayor
los costos totales de operación van a ir aumentando.
En este caso, los tenemos dibujados lineales.
Pero incluso uno podría pensar que a determinado nivel,
el aumentar la capacidad puede tener alguna variable no lineal.
Por ejemplo, aumentar el número de pistas en el centro de una ciudad puede,
a determinado nivel, empezar a ser cada vez más caro e incluso
la capacidad sobre cierto nivel puede tener un aumento no lineal.
Respecto de los usuarios,
en la medida que la capacidad es mayor su espera es cada vez menor.
Y van a tender a ser igual al tiempo de servicio.
Pero a medida que la capacidad es menor el costo de los usuarios,
dada una demanda, va a ir creciendo de
una manera exponencial como lo vemos en la curva azul, que crece exponencialmente
a medida que nos acercamos con la capacidad a la demanda de los usuarios.
Si sumamos estos dos costos, los costos del usuario en azul y los costos de
operación en verde tenemos una curva de costos totales en rojo.
Y si tratamos de minimizar esos costos,
vamos a buscar cual es la capacidad óptima del sistema.
De todas formas, dada la aleatoriedad en las llegadas y dada la aleatoriedad de
los servicios, o dada la concentración tal vez temporal de alguna demanda
es poco esperable encontrar sistemas donde nunca vayamos a tener espera.
Si pensamos en los costos, sería muy caro diseñar un sistema
para que se haga cargo de la mayor demanda que va a tener en algún período.
En otros casos va a ser imposible,
va a ser poco rentable diseñar un sistema en que la espera sea cero.
Y por lo tanto lo que vamos a buscar
es este trade-off entre costos y beneficios de los usuarios.
De hecho, en el óptimo, en la medida de que la capacidad se incrementa
gradualmente es eficiente que exista algún grado de congestión porque eso
significa que la última unidad de recursos gastada en el sistema fue bien utilizada.
Si no hay nada de congestión, quiere decir que tenemos exceso de capacidad.
Entonces ¿cómo mejoramos la percepción del usuario en un sistema?
Podemos gestionar esa espera.
Podemos hacer que sea menos molesta.
Y hay algunas ideas, y acá paso a enumerar algunos de los principios
enumerado por Maister en su trabajo Psicología de sistemas de espera.
Si uno compara el tiempo que uno el tiempo es el tiempo.
El tiempo es un minuto es exactamente igual,
pero no da lo mismo tener un minuto desocupado que ocupado.
Y de lo que se dio cuenta Maister es que a medida que estemos ocupados,
nuestra percepción del tiempo es menor.
Y su recomendación es tener a la gente ocupada.
Tenerlas en alguna actividad mientras esperan porque con eso
su percepción del tiempo de espera va a disminuir.
El ponía un clásico ejemplo de un edificio donde el número de
ascensores que se había construido era insuficiente
y la gente reclamaba porque esperaba mucho el ascensor, que no llegaba.
Una solución, dado que no se podía construir nuevos ascensores, fue poner
espejos frente a los ascensores y con esos espejos la gente tenía una actividad.
Se miraba al espejo mientras esperaba el ascensor y el número de
reclamos disminuyó.
Tratar de mantener y tener alguna actividad.
Pantallas, monitores con información y alguna actividad para desarrollar durante
la espera pueden aliviar y disminuir la percepción de esos tiempos de espera.
El tiempo en pre proceso parece más largo que en servicios.
Por tanto, la recomendación es que cuando diseñemos la experiencia o el servicio,
debemos empezar a atender lo antes posible de manera que el usuario
sienta que ya partió su proceso de atención.
Dado a que va a penalizar menos ese tiempo de servicio
va a considerar que el servicio fue mejor.
En el sistema de transporte lo típico es que cuando estamos en espera en un
paradero, nuestra percepción del tiempo es mucho mayor que cuando
estamos siendo atendidos al interior de un vehículo que nos está transportando.
Tratar de dar alguna luz al final del túnel.
Tratar de reducir la incertidumbre y ansiedad que produce el no saber
cuándo va a llegar.
En sistemas de buses poder ofrecer información de dónde viene el próximo bus.
Es equivalente al sistema de ascensores, el poder decir dónde está el ascensor.
Mostrar donde viene, que se viene moviendo, que se viene acercando y que nos
va a atender reduce esa ansiedad y la percepción del tiempo de espera.
Y en general las esperas solitarias se perciben como más largas que las
esperas grupales.
Por lo tanto, en el diseño del espacio de espera, el poder juntar usuarios,
tal vez de distintos servicios,
en el mismo lugar para que vean que otros también están esperando por servicio
puede ayudar a que su percepción del tiempo de espera final sea menor.
No hay nada más molesto que alguien nos pase a llevar o
se salte la cola delante de nosotros.
Por lo tanto,
tener disciplina de justicia social con disciplina first-come, first-serve.
Atender en el orden que se llega ayuda a que la percepción de la espera sea
justa y no sintamos que hay alguien que
fue atendido o que tuvo alguna regalía especial.
Mientras más valioso el servicio mayor es la disposición a esperar.
Y por lo tanto en el diseño, uno debería considerar que en los servicios que
no son tan relevantes la disposición a esperar va a ser bastante baja.
Acá tenemos algunas imágenes que ilustran que tal vez estar en un grupo, estar en un
lugar más cómodo, tener información de lo que está sucediendo, y tal vez tener
alguna entretención hay muchos procesos donde podemos llenar encuestas.
Podemos aprovechar ese tiempo con el uso de nuevas tecnologías,
tecnologías móviles podemos aprovechar que los usuarios pueden
en vez de estar esperando, en la medida que tengan la información disponible,
van a estar leyendo el diario, o haciendo otra cosa en Internet.
Chateando con sus amigos.
Entonces ¿cuáles son algunas de las recomendaciones para
diseñar la experiencia de la espera.
Una es animar la espera.
Hacer que la espera sea entretenida que podamos tener alguna información
o entretención mientras estamos haciendo la espera.
Acá vemos un centro de diversión donde
durante la espera hay juegos que permiten animarla.
Discriminar.
Tal vez proveer a algunos usuarios la posibilidad de darles
algún instante, y con eso también podemos desviar demandas de los períodos con mayor
demanda a períodos con menor demanda, y darle un acceso preferencial a los
usuarios que son capaces de trasladar su demanda a un período menos congestionado.
Si somos capaces, tal vez, de cobrarles menos.
O incluso de regalarles el viaje en algunos sistemas para que
no ocupen el sistema en el período más congestionado y nos den todo ese beneficio
de reducción de demora para los usuarios que no tienen otra alternativa que viajar
en el período más congestionado, vamos a conseguir una gran mejoría.
Al discriminar también es importante
mantener el principio de justicia en la cola.
Si yo veo que las personas que tienen una ventaja,
tal vez porque agendaron antes van a pasar delante mío, eso puede ofuscarme.
Tal vez uno puede hacerlo en un lugar distinto.
Esto se ha incluido, por ejemplo, en el diseño de aeropuertos.
Donde los pasajeros preferentes,
en muchos casos pasan por lugares distintos al resto de los pasajeros para
no ofuscar a aquellos que tienen que hacer colas más largas.
Informar.
Si yo tengo información de cuando va a ocurrir cuánto tiempo es mi espera,
yo puedo programarme para saber de antemano cuánto tiempo voy a esperar.
Y por lo tanto, no voy a tener sorpresas.
Y si además me van retroalimentando con qué es lo que ha ido ocurriendo
en el proceso, y saber que voy a llegar a tiempo,
voy a estar tranquilo y voy a reducir la ansiedad.
No ofuscar, medidas de justicia social, tratar de tener un espacio cómodo
donde se realice la espera, y compartir con buena información nos van a ayudar.
Hay muchas otras formas de poder hacer estas esperas, útiles.
En resumen, en esta sesión vimos que la variabilidad en los tiempos de servicio
afecta negativamente el tiempo de espera en cola.
Segundo, analizamos el trade-off entre capacidad del sistema
y costos de los usuarios.
Y vimos que dados los costos de ampliar la capacidad y los costos
de los usuarios esperando, deberíamos buscar un equilibrio
que definiera cuál es la capacidad óptima de un sistema.
Una vez que tenemos definida esa capacidad óptima, deberíamos tratar de gestionar la
espera de manera que los usuarios perciban que esta es la menor posible,
y para eso lo que deberíamos tratar de buscar es con distintos enfoques,
controlarlos, de manera que la percepción de estos usuarios sea menor,
y tratar de incentivar a algunos usuarios para que muevan su
demanda a períodos menos congestionados y darles alguna prioridad por hacerlo.
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