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CURSO : EQUILIBRIO EN REDES DE TRANSPORTE
TRADUCCION : TRANSPORTATION NETWORKS EQUILIBRIUM
SIGLA : ICT3283
CRÉDITOS : 10
MÓDULOS : 02
CARÁCTER : MINIMO
DISCIPLINA : INGENIERIA


I. DESCRIPCION

Este curso entrega los conocimientos necesarios para predecir flujos en sistemas estaticos de transporte (publico y privado) con demanda fija y variable, con funciones de costo separables o no separables por arco. Este objetivo se descompone en: a) Formular modelos de redes de transporte que permitan representar el problema de equilibrio de flujos y niveles de servicio en los diferentes modos considerados; b) Utilizar a nivel operativo los metodos y algoritmos de solucion para determinar estos estados de equilibrio en redes de transporte.


II. OBJETIVOS

Al finalizar el curso el alumno sera capaz de:

1. Modelar redes de transporte considerando usuarios de transporte publico y privado de acuerdo a teoria de grafos para distintos niveles de detalle.

2. Modelar el efecto de la congestion en dichas redes.

3. Comprender los conceptos de equilibrio de trafico (solo asignacion) y equilibrio de mercado (oferta-demanda) en sistemas de transporte.

4. Entender la implicancia de una modelacion deterministica o estocastica del comportamiento de los usuarios en el equilibrio predicho.

5. Comprender conceptual y analiticamente en el equilibrio de trafico la diferencia entre un equilibrio de usuarios y una asignacion optima de sistema.

6. Identificar estos equilibrios a traves de distintos metodos para problemas con funciones de costo simetricos y asimetricos por arco.

7. Identificar limitaciones de los modelos estudiados relacionados con sus hipotesis basicas, con la forma de modelar las redes, como con cada uno de sus datos de entrada.


III. CONTENIDOS

1. Introduccion y repaso: conceptos basicos.

1.1. Estructura de redes en sistemas de transporte.

1.1.1. Redes de infraestructura.

1.1.2. Redes de servicio.

1.2. Flujo de redes.

1.2.1. Ecuaciones de conservacion.

1.2.2. Valor de flujo.

1.2.3. Capacidades y costos.


2. Equilibrio de trafico en redes de transporte sin congestion.

2.1. El problema del acceso.

2.1.1. La agregacion espacial como fuente de error de los modelos de asignacion.

2.1.2. El problema del acceso en redes de transporte.

2.2. Redes de transporte privado.

2.2.1. Formulacion deterministica.

2.2.2. Formulacion probabilistica.

2.2.3. Analisis comparativo.

2.3. Algunos conceptos basicos en redes de transporte publico.

2.3.1. Linea, seccion de linea y segmento de linea en redes de transporte publico.

2.3.2. Itinerario, ruta y estrategia en una red de transporte publico.

2.4. Redes de transporte publico.

2.4.1. Asignacion a itinerarios minimos.

2.4.2. Asignacion a rutas minimas.

2.4.3. Asignacion a estrategias minimas.

2.4.4. Comparacion de modelos.


3. Equilibrio de trafico en redes de transporte congestionadas.

3.1. Introduccion.

3.1.1. Prediccion de estados de equilibrio.

3.1.2. Equilibrio de mercado vs equilibrio de trafico.

3.1.3. El modelo secuencial vs modelo simultaneo.

3.1.4. Equilibrio deterministico vs equilibrio estocastico.

3.1.5. El concepto de interacciones de flujos.

3.2. Principios de comportamiento.

3.2.1. Knght, Wardrop, Smith.

3.2.2. Equivalencia Wardrop - Smith.

3.3. Asignacion de viajes con demanda fija (equilibrio de trafico) y funciones de costo diagonales.

3.3.1. Optimo de usuarios y optimo social: algunas paradojas.

3.3.2. Formulaciones matematicas (desigualdad variacional, problema de optimizacion equivalente).

3.3.3. Existencia y unicidad del estado de equilibrio.

3.3.4. Metodos heuristicos.

3.3.5. Metodo del gradiente.

3.3.6. Especializacion del algoritmo de Frank-Wolfe al problema de equilibrio de trafico.

3.4. Asignacion de viajes con demanda fija y funciones de costo no diagonales simetricas.

3.4.1. Ejemplos de interacciones simetricas.

3.4.2. Formulacion matematica (desigualdad variacional y problema de optimizacion equivalente).

3.4.3. Algoritmos de solucion (Frank-Wolfe y diagonalizacion).


IV. METODOLOGIA

Modulos semanales:
- Catedras 2

El curso se realiza utilizando metodologias de ense?anza centradas en el alumno que permitan a los estudiantes desarrollar las competencias definidas en los objetivos del curso.
Este curso esta dise?ado de forma tal que el alumno dedique al estudio personal un promedio de 7 hrs. a la semana.


V. EVALUACION

Las evaluaciones pueden ser por medio de pruebas, proyectos y/o tareas. Se exigiran trabajos personales o grupales que fuercen al alumno a conocer y analizar las complejidades de modelar y operar un sistema de transporte urbano.


VI. BIBLIOGRAFIA

Textos Minimos

Sheffi, Y., Urban Transportation Networks. M.I.T. Press, 1985.

Hensher, D. (Ed.), Hand book of Transport Modelling. Pergamon Press, 2000.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERIA / Mayo de 2009