modelacion de la demanda de transporte con transcad[1]

7/23/2019 Modelacion de La Demanda de Transporte Con Transcad[1]

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MODELACIN DE LA

DEMANDA DETRANSPORTE CON

TransCAD


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LUIS GABRIEL MRQUEZ DAZUniversidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia

Modelacin de lademanda de

transporte conTransCAD

Tunja, 2006


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Luis Gabriel Mrquez [email protected]@[email protected]@hotmail.com

ISBN Obra Independiente: 978-958-44-2052-7

Universidad Pedaggica y Tecnolgica de ColombiaTunja, Boyac, Colombia.

Medio electrnico o digital: Cd-RomFormato: PDF

2007-07-09

2007 by Luis Gabriel Mrquez Daz


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PRESENTACIN

El propsito fundamental de este documento no es otro que apoyar las labores acadmicas depregrado del curso electivo Modelacin de la demanda de transporte con TransCAD delltimo semestre acadmico del programa de Ingenieria en Transporte y Vas de la UniversidadPedaggica y Tecnolgica de Colombia (UPTC). Por supuesto que esta afirmacin no impideque el libro pueda ser usado en programas de especializacin, en diplomados o en cursos decorta duracin; por el contrario, su diseo modular facilita su utilizacin en cursos formales yadems est concebido para que el estudiante, por su propia cuenta, pueda avanzar en elaprendizaje autnomo de TransCAD como herramienta de modelacin del transporte; lo nicoque se requiere como conducta de entrada es que el estudiante haya cursado las asignaturasde redes y demanda de transporte, ya que de otra manera sera muy difcil alcanzar uncorrecto aprovechamiento de los temas tratados.

El autor de esta obra deja en claro que existen muchos otros paquetes informticos quepueden ser utilizados como herramientas de apoyo en los procesos de planificacin de

transporte; se pueden mencionar entre otros, QRS II, Emme/2 y PTV Vision, de los cuales laUPTC, al igual que en el caso de TransCAD, tambin tiene licenciamiento. No se podraafirmar que alguno de estos paquetes sea mejor que otro, salvo en algunos aspectosespecficos; tan solo se puede decir que el autor tiene ms experiencia en el manejo deTransCAD y sta es virtualmente la nica razn por la cual se ha preferido el uso de estesoftware sobre los dems.

Los contenidos del libro han sido agrupados en dos secciones. La seccin A es algo as comola fase de aprestamiento, con la cual se pretende que el estudiante se familiarice con el manejode TransCAD. Al final de esta fase, el estudiante debe estar en capacidad de crear y utilizararchivos geogrficos para el anlisis de transporte, debe ser capaz de construir y manipularmatrices y redes, y debe manejar sistemas de rutas y referencias lineales. Adems, con elestudio de algunos temas especiales podr generar documentos profesionales decaracterizacin de sistemas de transporte. Como parte final de esta primera seccin, sepropone la realizacin de un proyecto para poner en prctica lo aprendido, utilizando los datosrecopilados en el estudio realizado por la UPTC, en Barrancabermeja durante el ao 2005;claro que lo ms seguro es que con el paso del tiempo se disponga de ms informacin, asque en el futuro se podran considerar algunos proyectos diferentes.

La seccin B se desarrolla siguiendo la secuencia del modelo clsico de transporte:generacin, distribucin, particin modal y asignacin; aunque, para despertar el inters y tratarde motivar al estudiante, se ha preferido dar inicio a la seccin B con el tema de calibracin dela red, es decir la asignacin de los viajes del ao base y su comparacin con los flujosobservados en las estaciones de conteo dispuestas para tal fin. La fase de generacin ha sidodividida en dos: en primer lugar se estudia la produccin de viajes, y en segundo trmino setratan algunos aspectos de la atraccin y el balanceo de viajes. En lo referente a la distribucinde viajes, son estudiados los mtodos clsicos, dando especial nfasis a los modelos degravedad. La particin modal trata con mayor detalle los modelos de eleccin discreta, aunquetambin se hace referencia a los modelos de regresin y de clasificacin cruzada. Finalmente,

debido a que ya haba sido tratado el tema bsico de asignacin, se incluye un ltimo captulocon algunos algoritmos de asignacin avanzada.

Naturalmente que el alcance de TransCAD es mucho mayor que el mostrado en esta obra. Dehecho, todos los temas relacionados con la asignacin de viajes a redes de transporte pblicoy todas las aplicaciones logsticas y de ruteo, han sido dejadas por fuera de los temas tratados.Esta situacin de ninguna manera indica que este libro est incompleto; tampoco se pretenderincluir posteriormente estos temas, excepto el de asignacin a redes de transporte pblico, quesi tiene relacin con el proceso de planificacin del transporte. Lo que se ha querido es extraer,de los manuales y las ayudas del programa, los elementos bsicos para la modelacin desistemas de transporte.


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SECCIN

A

1. Creacin de un archivo geogrfico elemental 9

2. Arcos y nodos 17

3. reas 23

4. Tablas y vistas de datos 29

5. Matrices 37

6. Redes 47

7. Sistemas de rutas 59

8. Referencias lineales 69

9. Temas especiales 75

10. Impresin de documentos 87

11. Proyecto 1: Caracterizacin de viajes en Barrancabermeja 93

SISTEMA

DEINFORMACIN

GEOGR

FICOP

ARA

ANLISISDETRANSPORTE


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Modelacin de la demanda de transporte con Ingeniera de Transpor te y Vas UPTCTTrraannssCCAADD Luis Gabriel Mrquez Daz

Leccin 1: Creacin de un archivo geogrfico elemental 9

LECCIN

1 CREACIN DE UN ARCHIVO GEOGRFICO ELEMENTALUn Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) se define como un conjunto de herramientasinformticas que captura, almacena, transforma, analiza, gestiona y edita datos, espacialmentereferenciados.

En transporte, los datos geogrficos aparecen almacenados de diversas formas: como puntos,lneas, polgonos o reas y redes, es decir una combinacin de puntos y lneas. Lareferenciacin espacial es el medio por el cual los datos geogrficos se relacionan con unalocalizacin.

Normalmente, las bases de datos de los SIG consisten en conjuntos de datos que se agrupanen capas. Cada capa representa un determinado tipo de informacin geogrfica. Por ejemplo,una capa puede incluir informacin sobre las calles de un espacio urbano, otra sobre los suelosde esa rea, mientras que una tercera puede contener los datos sobre la altitud del terreno.

Creacin de un archivo

Antes de iniciar la sesin en TransCAD, es recomendablecrear una carpeta para almacenar todos los archivos quese generan durante su utilizacin.

En la opcin Filedel men principal se debe elegir New, yen el cuadro correspondiente se marca el tipo de archivoGeographic File.

Luego de pulsar el botn OK, aparece una caja para seleccionar el tipo de archivo geogrficoque se pretenda crear.

En este caso, se crear un archivo geogrfico de puntos para representar la ubicacin de losterminales de transporte urbano que existen en un rea delimitada de una ciudad. Estainformacin se dispondr en una capa denominada Terminales.


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10 Leccin 1: Creacin de un archivo geogrfico elemental

Utilizando el botn Add Field del cuadro de atributos para la capa Terminales, seadicionarn tres campos que permitirn asociar informacin a cada punto: el Nombre, losDespachos Diarios y las Plataformas de cada uno de ellos.

Luego de pulsar el botn OK, aparece una caja para seleccionar la carpeta en la que se debealmacenar la informacin, al igual que el nombre del archivo correspondiente. En este caso, sedecidi que el nombre del archivo sera el mismo nombre de la capa, es decir, Terminales.


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En este momento se encuentrapreparado el archivo para introducir lospuntos que representarn los terminalesde transporte.

Solamente hace falta seleccionar Tools

del men principal, y en Map Editingelegir Toolbox, para que aparezca labarra de herramientas que permitelocalizar los puntos.

Para crear los puntos, se debe elegir el botn de la

caja de herramientas y picar en el espacio de trabajo,en aquellos sitios donde se quieran ubicar.

Una vez ubicados, se debe picar el botn parasalvar los cambios.

Para cancelar, se debe oprimir el botn

Para borrar, se oprime el botn y luego se picasobre los puntos que se van a eliminar.

At ributos de los ob jetos

El botn proporciona unaforma rpida de incluir losatributos asociados a los objetos.Solamente es necesario picar elbotn y luego sobre cada objetopara introducir sus atributoscorrespondientes.

En este caso, los botones y permiten salvar los cambios o cancelar la accin, segnsea necesario.

Utilizando el botn dela barra principal, segenera una vista de latabla de datos quepermite la introduccin yedicin de informacin.


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En esta vista se puede advertir la presencia de dos campos creados internamente por elprograma y que permiten la ubicacin geogrfica de los puntos.

Estilos y etiquetas

El botn de la barra principal activa una caja donde se muestran las capas utilizadas. Elbotn Hide Layerhace invisible la capa, el botn Add Layerpermite adicionar una capa y elbotn Drop Layersirve para eliminar capas.

El botn Style permite modificar las fuentes, los colores y los conos con los cuales serepresentan los objetos en el archivo.

Para asignar etiquetas, se debeelegir el nombre del campo quecontiene la informacin asociada alobjeto.

Por ejemplo, para que aparezcajunto a cada Terminal su nombrecorrespondiente, se debe elegir elcampo Nombre, la fuente, eltamao y el color.

Tambin pueden usarse y

para acceder rpidamente a lascajas de estilo y etiquetasrespectivamente.


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La vista despus de aplicar estilos y

etiquetas, podra verse como la siguiente.

Puede observarse que el mapa ha sidoarchivado con el nombre Leccion 1.

Escalado de smbolos

En ocasiones es conveniente enriquecer lainformacin presentada en un mapa.

Esto puede hacerse de muchas formas, entreellas, cambiando el tamao de los smbolos,con base en alguno de los atributos asociadosal objeto.

Al oprimir el botn se activa la caja quepermite el escalado de smbolos. All se debeelegir el campo que contiene la informacin quese tomar como base para el escalado; porejemplo, el nmero de despachos diarios que

se hace desde cada Terminal.Luego de oprimir el botn Applyel tamao delos smbolos cambia en funcin del camposeleccionado.


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En ocasiones resulta muy til conseguir el escalado de smbolos, a partir de relacionesmatemticas entre los campos asociados al objeto. Por ejemplo, podra ser interesante generarun mapa con smbolos escalados con el indicador calculado al dividir el total de despachosdiarios entre el nmero de plataformas.

Para esto, se debe elegir la opcin Formulade la caja que permite el escalado de smbolos.Aparece una caja para escribir la frmula, utilizando la lista de campos, la lista de operadores y

la lista de funciones.

Creacin de grficas generales

Oprimiendo el botn resulta muy fcil crear grficas con base en la informacinalmacenada. Simplemente debe seleccionarse el campo que proporciona las etiquetas paraidentificar cada una de las series, y el campo que contiene los datos a graficar.

Por ejemplo, para hacer una grfica del nmero de despachos diarios por Terminal, se debeelegir el campo Nombre para crear las etiquetas y el campo Despachos Diarios quecontiene los valores numricos.

Luego se especifican las propiedades con las cuales se har la grfica, tales como ttulo, tipode grfica, encabezado, pie de pgina, ejes, fuentes y estilos.

El resultado ser una grfica con las caractersticas seleccionadas.


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Para el estudiante

1. Elabore un archivo geogrfico que contenga por lo menos 10 puntos. Considere:Municipios, aeropuertos, centros comerciales, colegios, estaciones de servicio, etc.

2. Asocie por lo menos 5 campos de informacin. Por ejemplo, si es un aeropuerto, suponga:Nombre del aeropuerto, pasajeros nacionales, pasajeros internacionales, volumen decarga transportada, nmero de despachos, etc.

3. Practique cambiando estilos y etiquetas; explore las distintas opciones.4. Escale los smbolos utilizados con los datos de los campos y empleando frmulas.5. Grafique algunos datos de inters.


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Leccin 2: Arcos y nodos 17

LECCIN

2 ARCOS Y NODOSLa representacin de un sistema vial o de transporte, puede hacerse a travs de arcos ynodos. Los arcos o lneas servirn para representar las vas; y los nodos o puntoscorrespondern a las intersecciones.

Arcos y nodos tendrn sus propios atributos. Si se trata de vas, puede considerarse el nombre,la velocidad, la capacidad, el nmero de carriles, el tipo de pavimento, el ancho de calzada, elvolumen de trnsito en uno u otro sentido, etc. En las intersecciones se tendr informacinrelativa al nombre o direccin, si existen o no dispositivos de control de trnsito, nmero deaccidentes, existencia de semforos, etc.

La combinacin de lneas y puntos har posible la configuracin de redes, sobre las cuales sepueden aplicar poderosas herramientas de anlisis.

Creacin del archivo

En esta leccin se crear un nuevo archivogeogrfico de nombre Sistema vial, eligiendo laopcin Line Geographic Filey marcando Create aTable for endpoint data. Esto permitir la creacinde un archivo con dos capas, una para los datosasociados a las lneas, la cual se ha denominadoArcos y otra para los puntos, identificada con elnombre Nodos.

Los atributos de los arcos sern: Nombre, carriles,ancho, volumen_sentido_A, volumen_sentido_B yvelocidad.

Los atributos de los nodos sern: Nombre,accidentes_daos, accidentes_heridos yaccidentes_muertos.

Los tipos de dato a utilizar deben ser losapropiados segn la naturaleza de la variable.

Al igual que en la leccin anterior, se debe seleccionar Tools del men principal, y en MapEditing elegir Toolbox, para que aparezca la barra de herramientas que permite localizar laslneas.

El botn permite localizar los nodos y dibujar los arcos. Solamente debe hacerse click paraubicar el nodo inicial, desplazar el indicador hasta el nodo final y hacer doble click.


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Ingeniera de Transporte y Vas UPTC Modelacin de la demanda de transporte con Luis Gabriel Mrquez Daz TTrraannssCCAADD

18 Leccin 2: Arcos y nodos

Ha sido creado un archivo que contiene 2 capas, 12 puntos en la capa Nodos y 20 lneas enla capa Arcos. Por ahora, la capa Nodos contiene informacin de identificacin (ID del 1 al12) y de coordenadas; la capa Arcos contiene tambin la identificacin (ID del 1 al 20),longitud y direccin (Dir).

Por defecto todos los arcos son creados con direccin 0, es decir sin restriccin en cuanto a

sentido de circulacin.

Para introducir los datos de los dems campos hay dos opciones:

1. Utilizando los botones y de la barra de herramientas, para introducir la informacinde cada arco y de cada nodo respectivamente. En este caso es necesario manteneractivada la capa Arcos.

2. Utilizando el botn de la barra principal. En este caso debe activarse primero la capaque contiene la informacin que se va a introducir y luego oprimir el botn.

Los datos suministrados se presentan a continuacin.

Nodos

ID Longitude Latitude Nombre Accidentes_danos Accidentes_heridos Accidentes_muertos

1 -391 305 Cr. 10 - Cll. 16 25 5 1

2 200 305 Cr. 10 - Cll. 27 15 0 1

3 200 -224 Cr. 24 - Cll. 17 12 0 0

4 0 -224 Cr. 24 - Cll. 23 5 0 0

5 0 -37 Cr. 20 - Cll. 23 19 10 2

6 -191 -37 Cr. 20 - Cll. 19 17 7 07 -191 -224 Cr. 24 - Cll. 19 9 1 0

8 -391 -224 Cr. 24 - Cll. 16 11 0 2

9 -391 -37 Cr. 20 - Cll. 16 14 6 1

10 -391 142 Cr. 15 - Cll. 16 32 11 3

11 200 142 Cr. 15 - Cll. 27 26 9 2

12 200 -37 Cr. 20 - Cll. 27 4 0 0


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Arcos

ID Length Dir Nombre Carriles Ancho Volumen_sentido_A Volumen_sentido_B Velocidad

1 65,790 0 Cr. 10 2 3,60 200 180 45

2 81,119 0 Av. Circunvalar 4 4,00 250 310 50

3 22,264 0 Cr. 24 2 3,80 135 162 35

4 20,677 0 Cll. 23 2 3,60 105 94 40

5 21,262 0 Cr. 20 2 3,65 123 136 35

6 20,677 0 Cll. 19 2 3,50 132 124 38

7 22,264 0 Cr. 24 2 3,80 85 62 42

8 20,677 0 Cll. 16 2 3,95 90 122 45

9 19,793 0 Cll. 16 2 3,95 98 105 40

10 65,790 0 Cr. 15 2 3,90 165 105 35

11 19,793 0 Cll. 27 2 3,85 75 54 38

12 22,264 0 Cr. 20 2 3,65 100 90 36

13 30,385 0 Tr. 25 2 3,50 150 0 25

14 20,677 0 Cll. 27 2 3,85 46 64 33

15 21,262 0 Cr. 24 2 3,80 175 160 32

16 22,264 0 Cr. 20 2 3,65 95 78 31

17 29,790 0 Tr. 17 2 3,70 120 0 26

18 18,024 0 Cll. 27 2 3,95 58 75 29

19 18,024 0 Cll. 16 2 3,95 85 85 28

20 29,790 0 Tr. 26 2 3,70 85 0 24

Modificacin de Arcos

En la tabla anterior, que contiene la informacin asociada a los arcos, se puede observar quetodas las lneas tienen doble sentido de circulacin, ya que el campo Dir para todos los arcoses igual a 0.

Para modificar este atributo y dar a cada arco el sentido correcto, es necesario seleccionarcada arco o cada grupo de arcos a modificar, utilizando alguno de los botones de seleccin:

Permite seleccionar objetos individuales, haciendo click sobre ellos.

Seleccin de todos los objetos que sean encerrados por el crculo.

Seleccin de todos los objetos que sean encerrados por la forma dibujada.

Limpia la seleccin.

Despus de haber seleccionado el arco o los arcos amodificar, se ingresa por la opcin Networks/Pathsy se picasobre Link Directions.

Finalmente en la caja de dilogo Link Direction se elige ladireccin correspondiente del arco o de los arcos que sedesean modificar.

La direccin Two Waycorresponde al valor 0 almacenado pordefecto en todos los arcos.


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Para visualizar los cambios realizados en la capa Arcos, se puede utilizar el botn de labarra principal y en Stylemarcar Direction of Flow.

Tambin pueden emplearse algunos botones para modificar los arcos:

Divide un arco en dos y genera el nodo correspondiente.

Une dos arcos en uno solo y elimina el nodo correspondiente.

Permite modificar la forma de un arco sin generar nodos adicionales.

Utilizando el botn se pueden escalar los arcos con base en alguno de sus atributos. Lasiguiente grfica fue escalada a partir de la suma de los volmenes en ambos sentidos decirculacin.


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Diagrama de flujos en intersecciones

El botn proporciona unaherramienta muy fcil de utilizar, paragenerar imgenes con los flujos de

alguna interseccin.

Es muy importante tener en cuenta queel total de flujos en la interseccin debeestar balanceado y que a lainterseccin seleccionada debenconcurrir por lo menos tres arcos.

Por ltimo, es necesario que la capade lneas tenga informacin de flujospor sentido de circulacin para podergenerar la imagen.


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Creacin de grficas temticas

Oprimiendo el botn es posibleenriquecer el mapa con grficasgeneradas a partir de la informacin

asociada a cada capa.

Por ejemplo, es posible crear un mapaque incluya grficas de accidentes porinterseccin.

Para el estudiante

1. Elabore un archivo geogrfico que contenga por lo menos 25 arcos.

2. Asocie por lo menos 8 campos de informacin a cada arco y 6 a cada nodo. Los arcosdeben tener informacin balanceada de flujos.

3. Genere el diagrama de intersecciones para todos los nodos en los cuales sea posible.4. Construya mapas temticos con los datos de inters.


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Leccin 3: reas 23

LECCIN

3 REASCon el propsito de considerar la dimensin espacial de la demanda de transporte, esnecesario dividir el rea de estudio en zonas de caractersticas homogneas. En TransCADdichas zonas son consideradas como reas con ciertas caractersticas econmicas,sociolgicas y demogrficas.

Normalmente los atributos de cada rea o zona pueden ser, entre muchos otros, los siguientes:

Producto interno bruto Valor promedio del suelo Superficie Poblacin por zona y categora socioeconmica Ingreso promedio por familia Densidad poblacional

Nmero y tipo de puestos de empleo Nmero y tipo de cupos escolares por zona Tamao promedio del grupo familiar por zona Usos del suelo en el anlisis de demanda de transporte

Creacin del archivo

En esta leccin se crear un nuevo archivogeogrfico de nombre Zonas, eligiendo la opcin

Area Geographic File.

El nombre dado a la capa correspondiente en estecaso, es el mismo nombre del archivo. El

estudiante debe tener claro que en realidad puedeser cualquier nombre.

Los atributos de las reas o de las zonas sern:Uso de suelo, Estrato, Poblacin, Ingreso porfamilia, Puestos de Trabajo y Cupos escolares.

Al igual que en las lecciones anteriores, los tiposde dato a utilizar deben ser los apropiados segnla naturaleza de la variable.

Haciendo uso de los botones de la caja deherramientas para esta capa, se dibujarn 10zonas adyacentes.

Adicionar rea

Eliminar rea

Unir reas


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24 Leccin 3: reas

El rea de cada zona es calculadainternamente por el programa, con base ensu forma y dimensiones.

Los dems datos se introducen desde elteclado, utilizando alguna de las dos

opciones siguientes:

Se introducen los datos de todas laszonas en la tabla correspondiente.

Se introduce la informacin zona porzona haciendo click sobre el rea ydigitando la informacin.

Zonas

ID rea Uso de suelo Estrato Poblacin Ingreso familiar Puestos de trabajo Cupos Escolares

1 984,6376 Residencial 4 3500 850000 100 250

2 381,2867 Comercial 4 450 745000 1100 100

3 502,5426 Institucional 3 250 680000 1700 0

4 314,5602 Comercial 4 325 845000 950 150

5 467,8177 Educacional 4 435 775000 425 3500

6 486,7062 Residencial 1 4300 420000 175 150

7 449,7735 Mixto 2 2500 525000 525 725

8 457,7716 Industrial 3 420 675000 2500 0

9 468,7178 Mixto 2 1700 600000 720 1200

10 239,1546 Mixto 3 850 725000 450 650

Mapas temticos

Con el botn es posible construirmapas temticos de colores con reas,utilizando para esto alguno de losatributos asociados a la capa.

Por ejemplo, utilizando el atributoUso_suelo que contiene informacinde seis categoras, se puede generar unmapa temtico de color con muchafacilidad.

Es posible modificar estilos como elcolor y el relleno, activando la pestaa

Styles de la caja de dilogo ColorTheme.

Igualmente, resulta til hacer click sobreel botn Manualpara modificar estilosy nmero de clases a utilizar.


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Leccin 3: reas 25

En una capa de reas, tambin se puede utilizar el botn para presentar mapas temticosde inters con grficas de la informacin almacenada.

Mapas tridimensionales

El trabajo con reas facilita la creacin de mapas tridimensionales omapas prismticos, muy tiles al momento de presentar informes o enel trabajo de anlisis de variables en modelacin de transporte.

Para lograrlo, se debe entrar por Mapen el men principal, hacer clicksobre Prism Map e ingresar el ttulo del grfico, el campo que seutilizar para establecer la escala tridimensional, el encabezado y elpie de pgina.

Junto con la nueva ventana que contiene el mapa tridimensional


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26 Leccin 3: reas

aparecer una caja de controles para modificar la imagen.

Puntos de densidad

La representacin grfica dealgunas variables socio-econmicas como poblacin ocupos escolares, resulta muyilustrativa si se hace mediantepuntos de densidad.

El botn permite laconstruccin de este tipo de

mapas, que como el mostradoen la figura brinda informacinacerca de la poblacin de cadauna de las zonas de anlisis.

nicamente es necesario indicarel campo que contiene lainformacin con la cual seconstruir el mapa.


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Leccin 3: reas 27

Generacin de centroides

Un centroide puede considerarse como elpunto que representa una zona. En

general, el centroide constituye el punto deorigen y destino de todos los viajes que vano vienen de una zona.

El centroide se ubica cerca del centro de lazona que representa y se vincula al sistemavial por uno o ms conectores.

Para generar los centroides a partir de lainformacin de reas o zonas, se debeingresar por Tools y luego picar enExport

Este procedimiento genera un archivo

geogrfico nuevo que debe ser almacenadocon algn nombre, por ejemplo Centroides.

Para vincular este nuevo archivo geogrficoal mapa, es necesario ingresar por Map,luego picar en Layersy hacer click sobre elbotnAdd Layer.

Finalmente se debe elegir de la caja FileOpenel archivo Centroides.

Ahora el mapa tiene dos capas, la capa inicialdenominada Zonas y la nueva capa quecontiene los centroides, denominada pordefecto Zonas: 1.

Para modificar el nombre de la nueva capa, sedebe picar sobre el botn Rename y luegodigitar el nombre que se quiera dar a la capa, porejemplo Centroides.

Es conveniente activar la opcin ChangePermanently.


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28 Leccin 3: reas

Algo ms sobre mapas

La barra principal de herramientas contiene unos botones que ayudan a mejorar lapresentacin de los mapas. La utilidad de algunos de ellos se indica a continuacin.

Localizacin manual de etiquetas

Cuadro de texto

Texto en trayectoria curva

Rectngulo

Rectngulo redondeado

Crculo

Forma libre

Lnea de trayectoria libre

Curva de trayectoria libre

Smbolo

Norte

Inserta archivo grfico bmp o jpg

Para el estudiante

1. Elabore un archivo geogrfico que contenga por lo menos 15 zonas.2. Asocie por lo menos 6 campos de informacin a cada zona. Por ejemplo, ingreso promedio

de los hogares en la zona, nmero promedio de automviles por hogar, nmero deempleados del comercio que trabajan en la zona, nmero de otros empleados que trabajanen la zona, nmero de unidades de vivienda ocupadas en la zona, tiempo de viaje dentrode la zona, etc.

3. Genere los centroides de las zonas y vincule esta informacin al archivo principal.4. Construya mapas temticos de inters para el anlisis de la demanda de transporte.5. Elabore mapas tridimensionales.6. Complemente los mapas temticos con ms texto, formas, smbolos y norte.


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Leccin 4: Tablas y vistas de datos 29

LECCIN

4 TABLAS Y VISTAS DE DATOSEn las tres lecciones anteriores se ha hecho uso de tablas para almacenar los datos asociadosa las capas. Las tablas en general, pueden ser utilizadas para agregar y anular los datosintroducidos, revisar sus valores, crear campos de frmula, o calcular estadsticas.

No deben confundirse las tablas con matrices. Si bien es cierto que hasta ahora no se hanutilizado matrices, puede decirse que stas, a diferencia de las tablas, contienen datos talescomo flujos del origen-destino, distancia, costos y tiempos de viaje.

TransCAD proporciona las funciones para crear y realizar operaciones con matrices, as comoherramientas para el anlisis espacial y la visualizacin avanzada de datos. Igualmente,permite el uso de tablas con datos propios, es decir digitados durante la creacin de losarchivos geogrficos, pero tambin es posible utilizar datos que se encuentren almacenados enformatos tales como Excel, dBase, tipo texto, Access, Oracle, SQL Server, y muchos otros.

Utilizacin de datos desde Excel

Para trabajar esta seccin es indispensable inventar un nuevo archivo geogrfico de 10 puntos(centroides) y crear un archivo en Excel que contenga algunos atributos de esos 10 objetos.

Tabla de Excel

Zona Uso_suelo Estrato Poblacion Ingreso_familiar Puestos_trabajo Cupos_Escolares

1 Residencial 4 3500 850000 100 250

2 Comercial 4 450 745000 1100 100

3 Institucional 3 250 680000 1700 0

4 Comercial 4 325 845000 950 150

5 Educacional 4 435 775000 425 35006 Residencial 1 4300 420000 175 150

7 Mixto 2 2500 525000 525 725

8 Industrial 3 420 675000 2500 0

9 Mixto 2 1700 600000 720 1200

10 Mixto 3 850 725000 450 650

Como el propsito de esta seccin es aprender a vincular datos externos al mapa, es obvio queno es necesario adicionar campos a la capa.

Vista de Datos

ID Longitude Latitude

1 -363 332

2 -105 276

3 117 353

4 338 187

5 126 49

6 -243 120

7 317 -147

8 -42 -98

9 -440 -58

10 -249 -181


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30 Leccin 4: Tablas y vistas de datos

De hecho, los nicos campos que contiene la vista de datos de la tabla, son aquellos que segeneran automticamente en TransCAD, es decir la identificacin (ID) y las coordenadas(Longitude y Latitude).

Para vincular los datos almacenados en Excel al archivo geogrfico que se encuentra en uso,debe existir un campo comn tanto en la tabla como en el archivo de datos; en este caso, ID y

Zona respectivamente.

Los pasos a seguir son:

1. Mantener activa la vista que contiene el mapa con los centroides.

2. Ingresar por File, Openy abrir el archivo que contiene los datos en Excel.

3. Archivar la informacin en un archivo de extensin bin.

4. Hacer click sobre el botn y verificar que los datos de los campos comunes, en estecaso ID y Zona, se encuentren indicados correctamente.

Despus de ejecutar estos pasos, se crea automticamente una nueva vista de datos quecontiene la informacin de la vista de datos original, ms la informacin contenida en la tablade Excel.

Puede observarse que los campos ID y Zona quedan protegidos, ya que al ser la informacinen comn que permite adjuntar la informacin, no tendra que ser modificada.


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Ahora esta informacin est disponible para ser utilizada en algn procedimiento o en laelaboracin de mapas temticos o en la generacin de ms informacin.

Creacin de un campo de frmula

El botn hace posible calcular y almacenar resultados de frmulas en campos. Para esto,se debe especificar la frmula a calcular, eligiendo los campos y operadores a utilizar, de listaspreestablecidas.

Por ejemplo, se puede calcular la relacin porcentual entre los puestos de trabajo y lapoblacin por zona. El resultado aparecer en la vista de datos correspondiente.


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El botn permite cambiar el nombre de loscampos.

Siguiendo con el ejemplo anterior, puede ser

conveniente modificar el nombre del camponuevo, ya que [Formula Field] no es losuficientemente descriptivo.

En la caja Column Settings se debeseleccionar el campo cuyo nombre se quierecambiar y en el espacio correspondiente, digitarel nuevo nombre.

Se puede observar que existen algunos camposen estado de slo lectura, tales como ID, Zona yTrabajo/Poblacin.

El estado de los dos primeros se puedemodificar haciendo click en Read Only.

Modificacin de vistas de datos

TransCAD permite la creacin yutilizacin de cualquier nmerode vistas de datos. Una vista dedatos puede contener una tablao varias tablas unidas entre s.Tambin es posible crear

diferentes vistas de datos deuna misma tabla, lo cual esbastante til en el anlisis desistemas de transporte.

Con el botn se puedenseleccionar los campos que sepresentarn en una vista dedatos.

A la izquierda est la lista de campos disponibles y a laderecha se encuentra la lista de campos seleccionados.

Solamente es necesario elegir los campos que contendr lavista, adicionando o quitando campos, con los botones

Add>>y


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Con el botn se puede ordenar la vista de datostomando como criterio algn campo en particular.

Por ejemplo, si se quiere ordenar la vista de datos

con base en la poblacin, se ubica el cursor sobre lacolumna o sobre algn dato del campo y se hace clicksobre el botn.

En este caso, el ordenamiento siempre se haceascendentemente.

Cuando sea necesario considerar ms criterios en el ordenamiento,se debe ingresar por Dataview , picar Sort y en la caja Sort aDataview , seleccionar los campos que servirn como criterio deordenamiento e indicar si se toma en forma ascendente odescendente.

Es posible especificar hasta cuatro criterios de ordenamiento de lavista de datos, sin importar el tipo de dato que se est utilizando, esdecir pueden combinarse campos tipo caracter con campos realesy enteros.

En TransCAD se pueden ordenar los datos y generar vistas paracada una de las combinaciones de ordenamiento que se hagan. Dehecho, como se haba mencionado anteriormente, es posible crearcualquier cantidad de vistas de datos.

Tambin pueden utilizarse los siguientes botones para modificar una visa de datos:

Modificacin de las propiedades generales de la vista de datos.

Reduccin de ancho de columna

Aumento del ancho de columna

Ocultar columnas

Bloquear columnas

Estadstica de los campos

Oprimiendo el botn se obtiene una vista de datos nueva que contiene un reporteestadstico bsico de los campos:

Nmero de observaciones Sumatoria de las observaciones Valor mnimo Valor mximo Media aritmtica Desviacin estndar


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Al igual que cualquier otra vista de datos, esta nueva vista de datos essusceptible de modificaciones. Suponiendo que fuera necesario calcular undato estadstico complementario, tal como el coeficiente de variacin,solamente tendra que oprimirse el botn Formula Field para crear un campode frmula, dividiendo la desviacin estndar entre la media.

De la misma manera tendra que procederse para crear cualquier campoadicional que se considere necesario.

Esta vista de datos puede guardarse como un archivo independiente, para ser utilizadoposteriormente.

Es importante sealar que cualquier modificacin hecha a los datos contenidos en la tabla,har que se actualicen los valores en la vista de datos.

Diseo de espacios de trabajo

El programa permite personalizar y grabar espacios de trabajo. Un espacio de trabajo puedeentenderse como un conjunto de ventanas que contienen diferentes tipos de informacin.

Por ejemplo, puede acomodarse en la pantalla, uno o variosmapas temticos, uno o varios grficos generales y una ovarias vistas de datos, etc.

Esta disposicin de ventanas, que se hace a voluntad delusuario, se puede grabar en un archivo de tipo wrk.

Para hacerlo, se debe ingresar por File del men principal yelegir Save Workspace enseguida se dar el nombrecorrespondiente al archivo, por ejemplo Espacio de Trabajo.

Posteriormente, cuando se requiera utilizar nuevamente esteespacio de trabajo especfico, se ingresar por la opcin Filedel men principal, donde se eligir Open Workspace

Un espacio de trabajo tpico puede utilizarse en la realizacinde presentaciones de los estudios de transporte, osimplemente con propsitos de anlisis preliminar en elproceso de planeacin.

Una forma representativa de un espacio de trabajo se muestraen la siguiente figura.


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Seleccin por condicin

Para seleccionar objetos en un mapa, pueden usarse los botones correspondientes de la barrade herramientas, picando directamente sobre cada uno de los objetos a seleccionar.

Sin embargo, en algunas ocasiones puede ser muy til seleccionar automticamenteelementos que cumplan determinada condicin. Por ejemplo, zonas o centroides con poblacinmayor a 12,000 habitantes, zonas con menos de 500 cupos escolares, etc.

Para hacerlo, se debe picar sobre el botn e indicar la condicin que se utilizar para laseleccin. Por ejemplo, si se quieren seleccionar todos los centroides que tengan menos de500 cupos escolares, se debe seleccionar el campo y el operador de las listas disponibles.


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Para el estudiante

1. Elabore un mapa que contenga 3 capas: Estaciones de servicio, vas principales y zonas.No adicione campos a ninguna de estas tres capas.

2. Invente un archivo en Excel con la informacin relativa a las estaciones de servicio.

3. Genere un archivo en Visual Fox Base con la informacin relativa a las vas principales.4. Haga un archivo en Excel con los datos asociados a las zonas.5. Vincule los datos de estaciones de servicio, vas principales y zonas.6. Incluya campos de frmula en cada una de las tablas.7. Genere las estadsticas de cada tabla.8. Pruebe modificando las vistas de datos.9. Personalice y grabe por lo menos tres espacios de trabajo, utilizando mapas temticos,

grficas generales, mapas tridimensionales, tablas, etc.


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Leccin 5: Matrices 37

LECCIN

5 MATRICESEn trminos generales, una matriz no es ms que una tabla rectangular de datos. En losprocesos de planeacin de transporte, las matrices contienen datos arreglados por pares dezonas (O-D), tales como viajes o flujos de origen-destino, distancia, costos, tiempos de viaje,etc.

TransCAD cuenta con funciones para crear y realizar operaciones con matrices, as comoherramientas para el anlisis espacial y la visualizacin avanzada de datos. Estas herramientaspermiten visualizar y entender los flujos de transporte, as como las caractersticas de la red.

Creacin de una matriz

Para crear una nueva matriz, se debe picar el botn de la barra principal y seleccionar eltipo de archivo Matrix. En el presente ejemplo la matriz contendr el nmero de viajes en taxique se realizan entre las zonas.

Es recomendable tener abierto un archivo de zonas, como el creado en la Leccin 3.


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38 Leccin 5: Matrices

Los datos que contendr la matriz se pueden digitar directamente en la ventana activa. Si losdatos de la matriz cumplen con algn tipo de condicin especial, es posible usar alguna de lasherramientas de llenado automtico.

Esto se logra oprimiendo el botnde llenado de matrices.

Por ejemplo, si por alguna razn noexisten viajes intrazonales en taxi, esobvio que la diagonal principal de lamatriz debe contener nicamenteceros.

En este caso, se debe introducir enValueel valor 0 y en Cells to Fill sedebe activar la opcin Diagonal.

Despus de oprimir el botn OK, sepodr observar que la diagonalprincipal de la matriz est llena deceros.

Los dems datos de la matriz sepueden introducir directamente desdeel teclado.

Etiquetas y propiedades

Cuando el archivo geogrfico asociado a la matriz contiene algn campo con el nombre de lazona, es posible asociar ese nombre a la matriz para que muestre las etiquetas de cada zona,

en lugar de mostrar slo los nmeros.

El botn para etiquetado de filas ycolumnas permite efectuar esteprocedimiento.

Tan solo es necesario indicar la vista dedatos que contiene los campos que se vana utilizar para las etiquetas.

Tambin es posible cambiar las principales propiedades de la vista de la matriz, tales como:

Mrgenes de filas y columnas Tipo de letra Tamao de fuente Estilo especial de la fuente Nmero de decimales Notacin cientfica Lneas

Para modificar estas propiedades se usa el botn y se especifica en cada uno de losatributos la forma como se pretende modificar la vista de matriz.


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En este caso se dise la vista dematriz de tal manera que aparecieranlos totales por fila y por columna, lo

cual es bastante til si se trata de unamatriz de viajes.

Tambin se reemplazaron los nmerosde filas y columnas por su nombrecorrespondiente y se dividi la matrizcon lneas para facilitar su visualizaciny consulta.

Por ltimo, fue grabada esta vista dematriz en un archivo, para poderacceder a ella en posteriores sesionesde trabajo.

Ordenando una matriz

El botn permite ordenar unamatriz, bien utilizando un solo criteriopara filas y columnas o empleandodos criterios distintos.

En cualquier caso el resultadoaparecer en la misma vista dematriz que se haya utilizado para

generar este procedimiento.Por ejemplo, si se desea ordenar lamatriz por nombre de zona en formaascendente, se debe elegir comocriterio Labels y en orden

Ascending .


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Arch ivos con ml tiples matr ices

En realidad, un archivo de matriz puedecontener una o varias matrices; en el

ejemplo anterior se cre un archivo dematriz que contena nicamente unamatriz. Siguiendo el mismo procedimientodescrito, es posible crear un archivo quecontenga varias matrices.

Por ejemplo, es posible crear un archivodenominado Viajes Motorizados, quecontenga tres matrices de viajes endistintos modos: Auto particular, taxi yservicio pblico colectivo.

Esta forma de crear archivos de matriz esmucho ms conveniente, ya que en lamayora de los procesos de planeacin se

obtienen matrices por propsito, por horade viaje, por modo de transporte, etc.

Una vez creado el archivo, la administracin de las diferentesmatrices incluidas en el mismo se hace de una forma muy similar almanejo de capas en mapas.


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Como parte del ejercicio se rellenarn automticamente las tres matrices as: Auto particularcon 50 viajes en todas las celdas, Taxi con 200 viajes en todas las celdas y Pblico Colectivocon 1000 viajes en todas las celdas.

Suma rpida

Utilizando el botn es posible consolidar en una sola matriz la sumatoria de los datoscontenidos en cada una de las celdas de las matrices que engloba el archivo. El resultado seruna nueva matriz denominada QuickSum.

Combinacin de matrices

Para probar este comando, es necesariodisponer por lo menos de dos archivos dematrices que sean compatibles.

En este caso se crearn dos archivos as:

Viajes AM, que contiene dos matricesPico AM y Valle AM

Viajes PM, que contiene dos matricesPico PM y Valle PM

Con el botn sern combinados estos dosarchivos de matrices en uno solo denominadoViajes Totales, que contendr cuatro matrices:Pico AM, Valle AM, Pico PM y Valle PM.

Generacin de una matriz de distancias

En el proceso de modelacin de transporte es muyimportante conocer la distancia entre zonas, o lo quees igual, la distancias entre centroides de zonas. Enalgunas ocasiones esta informacin no se conoce deprimera mano, siendo necesario generarla para suposterior uso.

TransCAD facilita el clculo de estas distancias. Tansolo es necesario ingresar por Tools, picar enGeographic Anlisisy seleccionar Distance Matrix.


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Matrices en formato dbf

Es muy comn encontrar que la informacinde viajes se encuentra almacenada en bases

de datos con extensin dbf.Por esta razn es muy til conocer la formade importar esta informacin para serutilizada en la modelacin de la demanda detransporte.

Lo habitual es que la informacin seencuentre dispuesta en columnas, donde lasdos primeras corresponden al Origen yDestino de los viajes y de ah en adelante sepueden encontrar otras que contienen viajesde diferentes caractersticas.

En el presente ejemplo, se trabaja con un archivo que tiene 100 registros de informacin, es

decir el mismo nmero de celdas que contiene una matriz de 10 x 10. Cada registro contieneinformacin de 5 campos: Origen, destino, viajes a pie, viajes en taxi y viajes en bus.

Viajes.dbf

ORIGEN DESTINO VIAJE_PIE VIAJE_TAXI VIAJE_BUS

1 1 250 699 2501 2 129 385 1291 3 107 10 1071 4 252 904 252. . . . .

5 9 309 107 3095 10 88 151 886 1 34 248 34. . . . .

10 6 208 548 20810 7 208 465 20810 8 281 746 28110 9 88 886 8810 10 156 896 156

El procedimiento para vincular esta base de datos a la matriz es:


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1. Mantener abierto el mapa o elarchivo geogrfico. Por ejemplo:zonas o centroides.

2. Ingresar por File, Open, filtrar

los archivos con extensin dbf yseleccionar el nombre de archivocorrespondiente. El resultadoser una nueva vista de datos,con la informacin contenida enel archivo.

3. Convertir la tabla de la vista dedatos en una matriz, ingresandopor Matriz, Importy siguiendolos pasos indicados.

4. Guardar el archivo de matriz conalgn nombre, por ejemplo Viajes.

El resultado obtenido ser entonces unarchivo de matriz que contiene tresmatrices: Viajes a pie, viajes en taxi yviajes en bus.

Lneas de deseo de viaje

Con la informacin de viajes contenida en un archivo de matriz, se pueden generar mapasespeciales, como la representacin de lneas de deseo de viaje. Para hacerlo, se debe ingresarpor Tools, Geographic Anlisisy finalmente picar sobre Desire Lines


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En la caja de dilogo Desire Linesse indicar el nombre de la capa que contendr las lneasde deseo de viajes, as como el nombre de la matriz a utilizar.

El resultado ser un mapasemejante al que se muestraenseguida.

Tambin se pueden obtenermapas con lneas de deseode viaje por zonas. Solo esnecesario manipular lasmatrices para lograrlo.

El siguiente mapa contienelneas de deseo de viajenicamente para la zona 5,sin tomar en cuenta lainformacin que se presenteentre las dems zonas.


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Para el estudiante

1. Genere un archivo geogrfico de 10 zonas.2. Obtenga la matriz de distancias siguiendo el procedimiento descrito en esta leccin3. Construya un archivo de extensin dbf o xls que contenga informacin de viajes por

propsito: Trabajo, estudio, compras, diversin, hogar, otros.4. Genere las lneas de deseo de viaje para cada zona en particular y para todas las zonasen conjunto.

5. Disee un espacio de trabajo para presentar la informacin asociada con cada zona.Guarde estos diez archivos para ser usados posteriormente.


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Leccin 6: Redes 47

LECCIN

6 REDESUna red es una estructura especial de datos, conformada por nodos y arcos, que almacenacaractersticas importantes de los sistemas y facilidades de transporte. El sistema vial principalde una ciudad es un claro ejemplo de red.

En general, una red puede contener caractersticas detalladas como:

Restricciones o penalizacin de giros Pasos elevados, pasos deprimidos y tramos de sentido nico Intersecciones y atributos de unin Terminales intermodales y puntos de transferencia Conectores de centroides de zonas Clasificaciones de tramos

En modelacin de transporte, la red tendr asociados algunos atributos de costo tales comolongitud, tiempo de viaje o peajes, y contendr otros datos adicionales como capacidad,nmero de carriles, sentidos de circulacin, restricciones a la circulacin de camiones, etc.

Creacin de una red

Para crear una red, es necesario partir de un mapa que contenga por lo menos arcos y nodos,as como algunas caractersticas asociadas a estos objetos.


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48 Leccin 6: Redes

Despus de haber creado el archivo de arcosy nodos, se debe ingresar porNetworks/Pathsy dar click sobre Create...

En la caja de dilogo Create Network sedebe dar la informacin acerca del campo quecontiene la longitud de los arcos, as como loscampos adicionales que sern incluidos en lared.

Puede ser conveniente activar la opcin DropDuplicate Links, para que sean eliminadosautomticamente todos aquellos arcos que seencuentren repetidos.

En caso de que no se quiera considerar ladireccin de los arcos, deber activarse laopcin Ignore Link Directions.

Por ltimo, se indicar el nombre del archivode red en el que se almacenar la informacincorrespondiente.

La ruta ms corta

La creacin de la red habilita una serie de herramientas y procedimientos que se puedenaplicar para obtener muchos resultados de inters, tales como la bsqueda de la ruta mscorta.

Ingresando por Networks/Paths y Shortest Path se

abre una caja de herramientas que permite laseleccin de puntos para encontrar la ruta ms corta.

Haciendo uso de los botones y especificando lascaractersticas necesarias, se puede aplicar estaherramienta tantas veces como sea necesario.

Activando el botn se pueden marcar los puntos sobre la red, entre los cuales seencontrar la ruta ms corta.

En Minimizese deber seleccionar el campo quecontiene la informacin que permitir hallar la

ruta ms corta.

En la mayora de los casos, la informacin autilizar corresponde a longitud o tiempo de viajedel arco.

Despus de haber marcado por lo menos 2 puntos, se oprime el botn para ejecutar elprocedimiento.


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Leccin 6: Redes 49

El resultado ser mostrado en el mapa, junto con el valor total de la variable minimizada. En elpresente ejemplo, se tom como criterio la longitud de los arcos, encontrndose que la rutams corta entre los puntos 15 y 2 tiene una longitud de 140.8192.

Es claro que utilizando diferentes variables para la obtencin de la ruta ms corta, es posible

obtener resultados distintos. En el ejemplo, se encontr que la ruta ms corta entre los nodos 3y 14 cambia, dependiendo si se utiliza el tiempo de viaje o la longitud como variables a serminimizadas.


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50 Leccin 6: Redes

Penalizaciones de giro

Existe la posibilidad de aplicar restricciones, penalizaciones o demoras a los giros en una red.

Esta opcin es til ya que en muchas ocasiones los giros se encuentran prohibidos conbarreras fsicas o seales de trnsito. Tambin ayudan a representar en el modelo la accin delos semforos o la congestin que pueden causar demoras en una o ms direcciones o cuandose hace la transicin de un tipo de arco a otro.

Las penalizaciones de giro pueden ser de cuatro tipos:

Para cruzar una interseccin Para girar a la izquierda Para girar a la derecha Para girar en U

Para utilizar penalizaciones globales en la red, se debe picar la opcin Turn en el grupoPenalties. Esto activa la pestaa Turn Penaltiesen donde se pueden definir las penalidadesde giro para cada movimiento.

Por ejemplo, se pueden restringir por completo los giros a la izquierda y el retorno en U, ascomo asignar una penalizacin de 10 unidades de tiempo al giro a la derecha y de 5 unidadesde tiempo al movimiento de cruzar una interseccin.

La especificacin de penalizaciones hace que cambien inmediatamente las condiciones detrnsito en la red.

Por ejemplo, la ruta ms corta entre los nodos 4 y 16 cambia despus de incluir laspenalizaciones antes anotadas. Como se observa en la figura, la ruta ms corta pasa de 120unidades de tiempo antes de incluir las penalizaciones a 150 unidades de tiempo despus depenalizar los giros.


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Leccin 6: Redes 51

En lugar de hacer uso de penalizacionesglobales, resulta ms real el uso depenalizaciones de arco a arco.

Para esto, puede crearse una tabla, comola mostrada a continuacin, que contengalas penalizaciones de cada movimiento.

Para mayor facilidad, esta tabla puedehacerse en Excel y luego archivarla enformato de extensin bin.

Es indispensable utilizar los nombres de los

campos que se observan en la ventana: FROM_ID TO_ID PENALTY.

Una vez creada la tabla con lascondiciones antes anotadas, se debeespecificar el nombre del archivo quecontiene las penalizaciones, para que seanincorporadas a la red.

En la tabla, se observa que para girar de 1 a 2 (giro ala izquierda) se considera una penalizacin de 26unidades de tiempo, en cambio, para girar de 1 a 6

(giro a la derecha) se aumenta el tiempo solamente en5 unidades de tiempo.

Cualquier registro que no contenga valor numrico enel campo PENALTY, indica que el movimiento desdeel arco FROM_IDhacia el arco TO_IDest restringido.

Aquellos movimientos que no tengan penalizacin nirestriccin tendrn un valor igual a 0 en el campoPENALTY.


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52 Leccin 6: Redes

Cuando la red no es demasiado grande o cuando no sedispone de informacin de penalizaciones en formato xls odbf, existe la posibilidad de ingresar directamente en elmapa esta informacin.

Simplemente se debe ingresar por Networks/Paths yTurn Penalty Tool Box y picar sobre New Table. Enseguida se deber indicar el nombre del archivo en el quese almacenar la informacin con las penalizaciones.

Despus de esto, se activar la caja de herramientas depenalizaciones de giro.

Oprimiendo el botn se activa el modode seleccin, para ubicar sobre el mapa elmovimiento que ser penalizado.Solamente pueden seleccionarse arcoscuya direccin permita el movimiento.

Por ejemplo, si se va a penalizar elmovimiento del arco 1 al arco 2 con 5unidades de tiempo, se debe picar sobrecada uno de estos arcos y digitar elnmero en la casilla Penalty.

Picando sobre queda almacenada lainformacin en la tabla.

El resultado ser una tabla de penalizaciones de idntico formato a la que se mostranteriormente.

Conectores de centroide

Ya se estudi en la leccin 3 la formade generar los centroides a partir de lazonificacin adoptada en el procesode planeacin.

Es bueno recordar que el centroiderepresenta el centro de una zona deanlisis de transporte y se puedeconectar a la red mediante lautilizacin de uno o varios conectoresde centroide.

En el ejemplo, se adicion una capade 10 centroides para continuar con elestudio de la presente leccin.

Para conectar centroides a la red sedebe ingresar por Tools, Map Editingy Connect.


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Leccin 6: Redes 53

En la caja Connect se indicar la mximadistancia permitida para hacer una conexindesde el centroide hasta la red.

Igualmente, se definir el mximo nmero deconectores que tendr cada centroide, aligual que algunas reglas bsicas para elproceso de conexin.

El problema del agente viajero

Muchos problemas de transporte involucran la determinacin del mejor camino para hacer unaserie de paradas. Por ejemplo, la determinacin de una ruta de transporte escolar administradapor un centro educativo.

Estos problemas tienen una estructurabsica en comn que consiste enminimizar el costo de visitar todos lossitios que hacen parte del problema, sinque exista ningn requerimiento especialen cuanto al orden de visita de losmismos.

Para solucionar este tipo de problemas,se deben seleccionar primero todos lospuntos que se van a visitar y luego seingresa por Networks/Pathsy TravelingSalesman Prob lem

En la caja de dilogo correspondiente, seindicar el campo que contiene lainformacin a minimizar, normalmentelongitud o tiempo.


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54 Leccin 6: Redes

Por ejemplo, la solucin encontrada para visitar los nodos 2, 9 y 16 se muestra en el siguientemapa, que contiene una ruta de longitud igual a 282.94.

Finalmente, debe aclararse que si se conoce el orden en el que se debe visitar cada punto, elproblema debe ser resuelto aplicando el algoritmo de la ruta ms ruta. Cuando el orden no esespecificado se puede utilizar el algoritmo del agente viajero.

Generacin de mlt iples rutas

TransCAD ofrece un procedimiento quepermite generar automticamentemltiples rutas, usando el algoritmo delcamino ms corto.

Para esto, se debe ingresar porNetworks/Paths y escoger MultiplePaths

All se debe indicar la variable aminimizar y los puntos entre los cualesse generar la informacin.

Para guardar la informacin en unamatriz se deber activar Matrix File,oprimir el botn OK, e indicar el nombredel archivo correspondiente.


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Leccin 6: Redes 55

El resultado ser una matriz, con informacin de la ruta ms corta entre cada par de puntosposible, semejante a la que se muestra a continuacin.

En caso de que el procedimiento no se pueda aplicar correctamente, se generar un reportecon los errores encontrados. Una vez corregidos los errores, si los hubiere, se puede obtener lamatriz con la informacin de las rutas ms cortas.

Si se prefiere, tambin es posibleobtener como resultado de esteprocedimiento, la generacin de unmapa de rutas entre diferentes puntosde la red.

Para esto, es necesario seleccionar lospuntos entre los cuales se generarn lasrutas.

Por ejemplo, si se desea obtener elsistema de rutas para unir los centroidesSuamox Paraso y viceversa o Ass Aquimn y viceversa, ser necesarioseleccionar los nodos correspondientesa estos dos centroides y activar laopcin Route System de la cajaMultiple Shortest Path.

El resultado se evidenciar en la creacin de una nueva capa con la informacin grfica de lasrutas generadas, junto con una tabla que contiene los datos del nuevo sistema de rutas ms

cortas.


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56 Leccin 6: Redes

Se puede incrementar la complejidad del sistema tanto como se desee. En el mapa siguientepor ejemplo, se presenta el sistema de rutas ms cortas entre los centroides Suamox, Ass,Centro, Aquimn y Surez.

El procedimiento utilizado es el mismo que se describi anteriormente. Lo nico que semodific fue el nmero de nodos seleccionados.


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Leccin 6: Redes 57

Para el estudiante

1. Construya una red que contenga por lo menos 30 arcos2. Ubique por lo menos 10 centroides3. Conecte los centroides a la red

4. Cree una tabla que contenga penalizaciones de giro entre todos los arcos de la red,incluyendo los conectores de centroide5. Encuentre las rutas ms cortas para todas las combinaciones de nodos que sean posibles.

Almacene los resultados en matrices y en sistemas de rutas.6. Obtenga 10 mapas de rutas, uno por cada centroide, mostrando la manera como ste

puede conectarse a los dems centroides a travs de la red.


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Leccin 7: Sistemas de rutas 59

LECCIN

7 SISTEMAS DE RUTASLos sistemas de rutas indican los caminos tomados por camiones, ferrocarriles, automviles oautobuses que viajan de un lugar a otro.

En TransCAD existen herramientas para crear, mostrar, revisar, trazar y modificar rutas. Sepuede organizar un juego de rutas relacionadas en una sola capa de sistema de ruta, e incluirlos atributos de la ruta, como lugares de parada y horarios, entre otros.

Creacin de un s istema de rutas por el mtodo del camino ms corto

Para crear un sistema de rutas esnecesario disponer de un archivogeogrfico que contenga por lo

menos una capa de lneas, apartir de la cual sea posiblegenerar una red; por ejemplo, larepresentacin de un sistema detransporte.

Luego, se debe ingresar por File,New y seleccionar el tipo dearchivo Route System.

Aparecer la caja New RouteSystem, donde se deber indicarel nombre de la capa quecontendr el nuevo sistema derutas, as como el nombre de lacapa en la cual se basar elsistema. En este caso Sistemade rutas y Sistema detransporte respectivamente.

Como resultado de este procedimiento ser creada una nueva capa, identificada con el nombreasignado.


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60 Leccin 7: Sistemas de rutas

Para activar la caja de herramientas del sistema derutas, se debe ingresar por Route Systemsy picarluego sobre Editing Toolbox.

La caja de herramientas Route System Toolbox,ser presentada inicialmente con seis botones

activos.

El botn se utiliza para crear una nueva ruta. Solamentedebe hacerse click sobre el botn y luego seleccionar en la redlos puntos de inicio y terminacin de la ruta.

Debe oprimirse doble click en el punto final para concluir elprocedimiento. Por ltimo se digitar la identificacin de laruta.

Con el botn se puede generar el retorno de una ruta, para lo cual es necesario que yaexista por lo menos una ruta creada. A continuacin se muestra un mapa que contiene 5 rutasy sus retornos, junto con la vista de datos que contiene la informacin bsica de las rutas.


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Con el botn es posible extender una ruta. Esta herramienta es muy til ya que enocasiones se dibujan las rutas errneamente, es decir se originan o terminan en puntos que nocorresponden exactamente a los puntos de origen o destino reales.

Para que el botn se active, debe seleccionarse previamente la ruta a modificar. Despus dehaber dado click sobre el botn lo nico que debe hacerse es marcar los puntos que definen laporcin de ruta faltante. Debe presionarse doble click en el punto final para activar elprocedimiento.

Despus de implementar el cambio, debe oprimirse el botn para actualizar lasmodificaciones.

Para anular los cambios se deber oprimir el botn

Creacin de un s istema de rutas arco por arco

Si se va a crear unsistema de rutas nuevo,debe seguirse el mismoprocedimiento descritoanteriormente, es deciringresar por File, New yseleccionar el tipo dearchivo Route System.

En este caso, se crearuna nueva capa con lainformacin de las rutasde la empresa 1 con baseen la red denominadaSistema de transporte.

Tambin pueden especificarse los campos deinformacin asociados a las rutas.

Esto se hace oprimiendo el botn RouteTable y adicionando los campos que seannecesarios en la caja Modify Table.

En el ejemplo, se crearon dos campos deinformacin adicionales, uno de tipo enterodenominado Numero_ruta que contendr laidentificacin del tablero de rutas y otro de tiporeal denominado Intervalo para registrar el

intervalo programado de la ruta.

Si se considera conveniente, pueden incluirseotros campos para almacenar informacincomplementaria de las rutas.

Despus de oprimir OK quedar preparado elespacio de trabajo para iniciar el proceso decreacin del sistema de rutas.


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El botn de la caja de herramientas, permitecambiar el modo de creacin de las rutas. Paraactivar el modo de creacin de rutas arco por arco,debe activarse la opcin Click Segments en lacaja de edicin Route System Edit Options.

Luego de pulsar OKaparecer en la parte inferiorde la caja de herramientas el mensaje RouteMethod: Click Links.

El botn permite la creacin de cadaruta. En este caso se debe hacer click sobrelos arcos que sern utilizados por la ruta. Esimportante que los arcos seleccionados seencuentren conectados o de lo contrario segenerar un mensaje de error como elmostrado a la izquierda.

En el ejemplo se crearon cinco rutasprincipales, con recorridos de ida y de regreso,

junto con la informacin asociada a cada ruta,tal como se muestra en seguida.


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Paradas y paraderos

Un sistema de rutas puede contener:

Ninguna parada.

Paradas, como en el caso de un camin repartidor de mercancas. Paraderos, es decir paradas fsicas, como en las rutas de servicio pblico.

Las paradas pueden ser ubicadas en cualquier lugar a lo largo de la ruta y pueden ser usadasen muchas aplicaciones. Por ejemplo, las paradas de una ruta de servicio pblico indican loslugares donde los pasajeros ascienden o descienden de los vehculos.

Los paraderos indican la localizacin de las estaciones o seales de parada que fsicamente seencuentran a lo largo de la ruta. Los paraderos son referenciados a lado y lado de cada ruta yson mostrados con un signo (+) cuando se ubican a la derecha del segmento y con signo (-)cuando se localizan a la izquierda, tomando como referencia la direccin topolgica del arco.

Para crear un nuevo sistema de rutas queincluya paradas y paraderos se debenactivar las opciones Route Stops y

Physical Stops en la caja New RouteSystem.

En seguida se debe indicar el nombre decada una de las capas, en este casoParadas y Paraderos respectivamente.

Tambin se pueden modificar las tablasque contienen la informacin de lasparadas y los paraderos. Por ahora estaopcin no ser utilizada en el presenteejemplo.

Despus de haber creado por lo menos la primeraruta, se activan unos botones adicionales en la cajade herramientas del sistema de rutas.

Estos botones permiten la adicin de paradas yparaderos segn sea el caso.

El botn activa la caja de opciones del sistema de rutas, en lacual se puede especificar si se introducirn paradas o paraderos.Solamente debe elegirse entre las opciones Route Stops oPhysical Stopssegn sea el caso.

Los dems botones sirven para:

Adicionar una nueva parada o paradero

Mover una parada o paradero existente

Eliminar una parada o paradero

Editar la informacin de la parada o paradero


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En el caso que se muestra a continuacin, se cre una ruta denominada Ruta 01 y su retornollamado Ruta 01_Regreso. En el arco nmero 55 fue creado un paradero denominadoSevillana. El resultado se evidencia con un signo (+) o un signo (-) localizado sobre el arcocorrespondiente.

Despus de oprimir la parada quedar dibujada en el mapa con un smbolo generado pordefecto. Este smbolo puede ser modificado activando la capa que contiene las paradas;adems, pueden utilizarse etiquetas para identificar estos nuevos objetos incorporados almapa.

Creacin de un sis tema de rutas a partir de una tabla

Para crear un sistema de rutas a partir de una tabla es necesario disponer de un archivogeogrfico que contenga por lo menos una capa de lneas para generar una red y crear unatabla con el listado de los nodos que hacen parte de cada ruta.

En este caso se utilizar un archivo geogrfico que contiene 36 nodos, a partir del cual ya segener una red, y una tabla en Excel con informacin de 2 rutas.


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Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Mantener activo el archivo geogrfico en el cual se basar el sistema de rutas. Esindispensable que en este momento ya se encuentre creada la red.

2. Abrir la tabla que contiene los datos de las rutas.

Rutas.xls

Ruta Nodo

1 6

1 14

1 21

1 28

1 36

1 35

1 34

2 1

2 9

2 162 17

2 18

2 19

2 26

2 34

3. Hacer click sobre la ventana que contiene el mapa.

4. Ingresar por Route Systems, luego Utilitiesy Create from Table

5. Especificar los datos correspondientes en la caja Create Route System from a Table. En

este caso no debe activarse la opcin Incluye Stops in Route System, ya que la tabla noincluye referencias de paradas.

6. Indicar el nombre del archivo en el que se guardar la informacin.


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Finalmente, el resultado ser un mapa que contiene las dos rutas, tal como se muestra acontinuacin. En el ejemplo ya fueron incluidas las etiquetas.

En realidad, la tabla utilizada para crear este sistema de rutas

puede simplificarse, ya que no es necesario incluir todos los nodospor donde pasar la ruta, sino solamente aquellos que impliquenun cambio en la direccin de recorrido.

Siguiendo con el ejemplo, se obtendra exactamente el mismoresultado utilizando esta tabla simplificada, ya que los demspuntos se encontraban sobre la misma trayectoria.

Cmputo de los atributos de una ruta

En anlisis de transporte es muy til saber cunto tiempo tarda un vehculo en hacer unrecorrido determinado, cul es la longitud total recorrida por un camin repartidor, cul es elcosto total por ruta de un vehculo recolector de basura, o cul es el costo total de operacin deuna ruta de transporte pblico colectivo.

Cuando la red tiene asociados campos con informacin de costo, longitud o tiempo, dichosatributos pueden ser computados para cada una de las rutas que hacen parte del sistema. Elresultado de dicho cmputo ser la suma de los atributos de cada segmento que utiliza la rutay quedar registrado en un campo adicional de la tabla del sistema de rutas.

Continuando con el ejemplo, se cre un nuevo campo para almacenar el tiempo de viaje encada segmento de la red, tal como se muestra a continuacin.

Tabla simplificada.xls

Ruta Nodo

1 6

1 36

1 34

2 1

2 16

2 19

2 34


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Para computar los atributos de la ruta se debeingresar por Route Systems, luego por Utilities yfinalmente picar en Compute Route Attributes.

En la caja de dilogo que se activa, deberindicarse el nombre del campo que se utilizar parael cmputo.

En este caso, el campo de ruta Time sercalculado a partir de la informacin del campoTiempo de la tabla de datos de la red; y el campoDistance ser computado con la informacin delcampo Length.

Luego de confirmar la accin se actualizarn los datoscorrespondientes a cada ruta en la vista de datos delsistema de rutas.

En el ejemplo, se encontr que la ruta 1 consume un tiempototal de 179 unidades y tiene una distancia de 94.36unidades.


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Si fuera necesario computar atributos adicionales, solamente debe modificarse la tabla delsistema de rutas, incluyendo todos aquellos campos que se consideren necesarios, parafinalmente aplicar el mismo procedimiento descrito.

Para el estudiante

1. Construya una red que contenga por lo menos 60 arcos y tenga asociada informacin develocidad de recorrido en cada tramo.

2. Calcule el tiempo de recorrido en cada tramo de la red.3. Dibuje 10 rutas utilizando cualquiera de los mtodos descritos.4. Adicione paraderos al mapa.5. Compute los atributos principales de cada ruta6. Genere grficas que permitan comparar los diferentes atributos para cada una de las

rutas.7. Construya un mapa escalando la representacin de cada ruta en funcin del tiempo de

recorrido.8. Disee un espacio de trabajo adecuado con toda la informacin que tiene disponible.


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Leccin 8: Referencias lineales 69

LECCIN

8 REFERENCIAS LINEALESMuchos atributos de un sistema vial, de un sistema de rutas o de un sistema de transporte,pueden ser caracterizados ms adecuadamente mediante el uso de referencias lineales.

Una referencia lineal puede definirse como la identificacin de caractersticas o atributos a lolargo de una ruta determinada, tomando como referencia las distancias medidas desde unpunto fijo.

Las referencias lineales son muy tiles en la caracterizacin de inventarios viales, por ejemploel estado de pavimento, la velocidad, la pendiente o la accidentalidad en cada uno de lostramos o segmentos representativos a lo largo de una ruta. Tambin son muy utilizadas en lacaracterizacin espacial de la demanda de transporte pblico; por ejemplo, representando laocupacin de una ruta de servicio pblico de transporte a lo largo de un recorrido determinado,es decir el perfil de cargamento de una ruta.

Creacin de una referencia lineal

Para la creacin de una referencia lineal, es necesario tener un archivo geogrfico quecontenga por lo menos una ruta, y una tabla en la que se haya almacenado informacin relativaa las caractersticas de la ruta y que se encuentren referenciadas a lo largo de la misma.


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70 Leccin 8: Referencias lineales

En el presente ejemplo se construy un archivo de dos rutas: una del nodo 16 al 21 y la otraruta en sentido contrario, del nodo 21 al 16. Las longitudes de estas rutas son respectivamente840.81 y 655.01.

La Tabla en formato xls que contiene la informacin con las caractersticas generales de estasdos rutas se muestra a continuacin.

Inventario Rutas 1 y 2.xls

Route_ID Desde Hasta Pendiente Carriles Estado

1 0,00 50,00 1,90 1,00 Bueno

1 50,00 100,00 2,20 1,00 Regular

1 100,00 150,00 3,50 1,00 Malo

1 150,00 200,00 1,50 2,00 Bueno

1 200,00 250,00 0,00 2,00 Bueno

1 250,00 300,00 2,50 2,00 Bueno

1 300,00 350,00 1,60 2,00 Bueno

1 350,00 400,00 2,60 2,00 Bueno

1 400,00 450,00 0,40 2,00 Regular

1 450,00 500,00 5,00 2,00 Regular1 500,00 550,00 1,90 2,00 Malo

1 550,00 600,00 1,70 2,00 Malo

1 600,00 650,00 1,00 1,00 Bueno

1 650,00 700,00 1,30 1,00 Bueno

1 700,00 750,00 4,20 1,00 Bueno

1 750,00 800,00 1,60 1,00 Bueno

1 800,00 840,81 3,80 1,00 Bueno

2 0,00 40,00 3,50 1,00 Malo

2 40,00 80,00 3,70 1,00 Malo

2 80,00 120,00 2,80 1,00 Malo

2 120,00 160,00 4,60 1,00 Malo

2 160,00 200,00 2,70 1,00 Regular

2 200,00 240,00 0,10 2,00 Regular

2 240,00 280,00 3,60 2,00 Regular

2 280,00 320,00 3,10 2,00 Regular

2 320,00 360,00 3,90 2,00 Regular

2 360,00 400,00 3,00 2,00 Regular

2 400,00 440,00 0,70 2,00 Regular

2 440,00 480,00 1,90 1,00 Regular

2 480,00 520,00 3,50 1,00 Malo

2 520,00 560,00 2,00 1,00 Malo

2 560,00 600,00 2,40 1,00 Malo

2 600,00 640,00 1,90 1,00 Bueno

2 640,00 655,01 1,80 1,00 Bueno

En este caso, las referencias lineales fueron tomadas a distancias fijas, para la ruta 1 cada 50unidades de longitud y para la ruta 2 utilizando intervalos de 40 unidades. Esto no quiere decirque no puedan tomarse intervalos distintos entre cada referencia.

En realidad no existe ninguna restriccin con respecto al intervalo utilizado, ya que en lamayora de los inventarios, las caractersticas principales son anotadas cada vez que sepresenta un cambio en el atributo observado.


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Leccin 8: Referencias lineales 71

Ahora es necesario pegar la tabla al mapa. Parahacerlo se debe primero abrir la tabla y guardarla enformato (*.bin). Luego, se debe ingresar por RouteSystem, picar en Linear Referencing y finalmenteoprimirAttach

En la caja de dilogoAt tach Milepost Table, se debeespecificar el nombre de la vista de datos que contienela tabla, as como los nombres de los campos queguardan la identificacin de rutas, el inicio y fin decada tramo de referencia.

En el ejemplo, el campo que contiene la identificacinde las rutas se denomina Route_ID, y el inicio y finalde cada segmento de referencia, se encuentraalmacenado en los campos Desde y Hasta,respectivamente.

Luego de oprimir OK se habr creado el sistema dereferencia para estas dos rutas y se activarn algunasherramientas de anlisis.

Diagramas lineales

Con el sistema lineal ya creado, es posible utilizar algunas herramientas de anlisis asociadascon este sistema de referencia. Una de estas herramientas permite la creacin de diagramaslineales, en los cuales se registran en las abscisas los segmentos que dieron origen a lareferencia lineal y en las ordenadas algunas de las variables o atributos contenidos en la tabla.

Por ejemplo, para crear un diagrama lineal para la ruta 1 en funcin de la pendiente, se debeingresar por Route System, picar en Linear Referencingy finalmente oprimir Strip Chart

En este momento aparecer la caja de herramientas Strip Chart, donde se deber indicar elnombre de la variable que se va a graficar, as como el tramo de la ruta que se tomar como

referencia. En este caso, se eligi la variable pendiente y en lugar de un tramo, se indic quela figura contendr la totalidad de la ruta.


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72 Leccin 8: Referencias lineales

Tambin es posible generar un diagrama que contenga varias caractersticas o atributos deuna ruta. Por ejemplo, pendiente, nmero de carriles y estado del pavimento para la ruta 2.

Mezcla de capas con referencias lineales

En algunas ocasiones se tienen diversos tipos de datos lineales, los cuales son organizados endiferentes capas para facilitar su administracin y consulta. Normalmente las distancias de lossegmentos que se toman como referencia no coinciden de una capa a otra; sin embargo, estono debe ser motivo de preocupacin.

Continuando con el ejemplo,se cre una nuevareferencia lineal a partir de lainformacin de velocidad porsegmento, contenida en latabla adjunta.

Puede observarse que en lacapa inicialmente creada lossegmentos tomados comoreferencia se encuentran adistancias de 40 y 50,mientras que en esta nuevacapa los segmentos son de150 unidades.

Para mezclar capas que contienen referencias lineales se debe ingresar por Route System,picar en Linear Referencing y finalmente oprimir Merge Layers Aparecer la caja dedilogo Merge Milepost Layers, en la cual se especificar el nombre de la nueva capa, eneste caso INVENTARIO TOTAL y los nombres de la

modelacion de la demanda de transporte con transcad[1]

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