Pontificia Universidad Católica de Chile

Seminarios de Postgrado

Los Seminario de Postgrado son encuentros semanales cuyo foco es la presentación y discusión de investigaciones en curso de alumnos de los programas de magíster y doctorado asociados al Departamento. Así, cada jueves, a las 17:00 horas, los estudiantes de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, área Transporte y Logística, y de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Área Transporte y Sistemas, exponen sus avances ante sus mismos compañeros, profesores y demás investigadores interesados en el tema.

Esta es una instancia en la que se espera que participen todos los estudiantes de postgrado al menos una vez durante el transcurso de sus estudios. Además, periódicamente se incluyen presentaciones de profesores invitados

La programación de los seminario se organiza semestralmente, con un receso en los meses de julio, enero y febrero, y, bajo condiciones habituales se lleva a cabo en la Sala de Reuniones Sur del Departamento de Ingeniería de Transporte y Logística. Quienes deseen recibir información sobre el seminario, deben contactar a Emilio Berríos (eberrios@uc.cl).

Seminarios 2022

Entendiendo la Elección Modal en Ciudades de ALC – DICTUC – Banco Interamericano de Desarrollo

jueves 10 marzo 2022 – Paula Iglesias – Egresada DITL

En las últimas décadas el uso del automóvil particular, y la motocicleta, han aumentado significativamente en muchas ciudades de América Latina y el Caribe (ALC). Con una tasa de motorización que se espera siga en aumento, una rápida urbanización y el descenso en el uso del transporte público, el severo impacto en los niveles de congestión, contaminación y otras externalidades (accidentes, ruido) no se detiene, y la región cuenta ya con cuatro de las diez ciudades más congestionadas del mundo. Particularmente preocupante resulta el uso del automóvil particular para los viajes regulares, en que otros modos de transporte deberían resultar atractivos.

Durante 2020 el Banco Interamericano de Desarrollo nos encomendó un estudio para entender el fenómeno del uso del automóvil en las grandes ciudades de ALC desde los propios usuarios. El estudio buscó generar evidencia para entender no sólo los factores objetivos que explican el fenómeno, sino también factores actitudinales y personales que lo complejizan, a fin de orientar el diseño de políticas públicas para gestionar más efectivamente la congestión. Se decidió investigar dos ciudades latinoamericanas que presentaban realidades distintas: la conurbación de Bogotá, ciudad capital de Colombia, y la de Santiago, capital de Chile, utilizándose las últimas encuestas masivas de movilidad en conjunto con un instrumento de Preferencias Reveladas diseñado para el caso y aplicado a habitantes de ambas ciudades. Se calibraron modelos de tenencia y uso de tipo Logit Multinomial o Jerárquico de carácter híbrido, en que mediante variables latentes se incorporaron factores funcionales, emocionales, normativos y de hábito de los usuarios. Los resultados muestran una realidad muy distinta en ambas ciudades y una fuerte persistencia en el uso, aunque también dan luces de ciertas oportunidades en segmentos específicos de la población.

“Discapacidad Visual en Buses de Santiago: Valorizando Elementos de un Diseño Universal”

jueves 17 marzo 2022 – Nicolás Cabello – Estudiante de Magíster DITL

En los últimos años ha existido un aumento sostenido en la accesibilidad universal del transporte público de Santiago, viéndose materializado en distintos planes y proyecto públicos, siendo muchas veces enfocados en personas usuarias de silla de ruedas, quienes tienen necesidades y barreras muy distintas a personas con discapacidad visual.

Esta investigación, buscó valorizar elementos propios de un diseño universal que pudiesen mejorar la accesibilidad de personas con discapacidad visual en los buses, y así aportar en futuras políticas públicas y evaluaciones sociales de proyectos en pos de este segmento de la población. Con los datos, que fueron obtenidos a través de una encuesta PD, se estimaron distintos modelos de elección discreta, adicionando variables latentes que representaban la independencia tecnológica y de movilidad de las personas.

Los resultados indican diferencias en la valorización entre personas con y sin discapacidad visual, además de otras características propias de cada individuo como el género, discapacidad física, su ocupación y la presencia de vehículo en el hogar.

“Integrando heurísticas en modelos de demanda en transporte”

jueves 7 de abril 2022 – Camila Balbontín – Profesora Asistente Facultad Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibáñez.

Los estudios tradicionales de elección discreta consideran que, al tomar una decisión, las personas toman en consideración todas las alternativas y todos los atributos que las describen. En los últimos años, han surgido varios estudios que desafían estos supuestos, proponiendo heurísticas o estrategias de procesamiento alternativas que permiten entender con más detalle la manera en que las personas toman una decisión. En esta presentación voy a mostrarles algunas de las heurísticas alternativas más utilizadas en estudios de elección discreta y cómo pueden ser incorporados en modelos de demanda en transporte. Además, presentaré algunos resultados obtenidos al incluir estas heurísticas alternativas en estudios de transporte.

“Identificación de arcos representativos para la estimación del diagrama fundamental macroscópico”

jueves 21 de abril 2022 – Diego Guamán – Estudiante de Magíster DITL

El diagrama fundamental macroscópico (MFD) es una relación funcional simple entre la tasa a la que terminan los viajes al interior de una zona y la cantidad de autos en la misma. El MFD requiere para su construcción datos del flujo y la densidad de todos los arcos (vías) de la red. La recolección de los datos no representa mayor esfuerzo, sin embargo, su costo es alto. La metodología propuesta emplea el algoritmo de Kmeans y una heurística de selección para agrupar arcos y seleccionar los más representativos de la red. El agrupamiento se realiza utilizando variables de la distribución de la velocidad media de cada arco. La metodología fue validada mediante la comparación del MFD real de una red simulada en el software Aimsun y el MFD estimado utilizando la metodología propuesta. La diferencia entre el MFD real y el MFD estimado es mayor a la obtenida con otras metodologías que tienen el mismo objetivo, sin embargo, la diferencia adicional se justifica dado que la metodología propuesta requiere datos que pueden obtenerse a un costo menor. Por último, se ejemplificó de forma parcial la metodología en un área de Santiago utilizando datos de velocidad de Google Directions API.

“Comprendiendo la accesibilidad laboral para personas con y sin movilidad reducida en Santiago de Chile”

jueves 28 de abril 2022 – Romina Orellana – Estudiante de Magíster DITL

Las personas con movilidad reducida enfrentan diversas barreras al viajar, ya sean de planificación, infraestructura o institucionales. Esto les ha llevado a desarrollar ciertos comportamientos que difieren de una persona sin movilidad reducida. Por ello, este trabajo propone modelar la accesibilidad para viajes de trabajo en transporte público para personas con movilidad reducida en la ciudad de Santiago de Chile y compararla con la accesibilidad de personas sin movilidad reducida. Para esto se utilizó el programa ESTRAUS, que es un modelo de equilibrio de oferta y demanda de cuatro etapas para múltiples clases de usuarios y varios modos de transporte. Con la base del 2012, se evaluó solo la etapa de asignación, considerando las etapas anteriores como datos exógenos. Los resultados mostraron que hay diferencias no solo en la accesibilidad y tiempos de viaje entre los usuarios, sino también en sus elecciones de ruta. Esto ilustra la posibilidad de adaptar los modelos actuales para incluir a las personas con movilidad reducida a la hora de evaluar los proyectos y apuntar a un transporte más inclusivo.

“Nivel de estrés peatonal en entornos urbanos”

jueves 19 de abril 2022 – José Agustín Vallejo PhD – Profesor Auxiliar de la Universidad de Cartagena.

A través de la historia se han utilizado diferentes indicadores para evaluar el desempeño de la infraestructura peatonal como el nivel de servicio peatonal o la caminabilidad. En el caso de otros modos activos, como la bicicleta, se ha vuelto popular realizar la evaluación de su infraestructura a través del estrés (level of traffic stress). Por esta razón, en esta investigación se abordó el estrés percibido por los peatones para utilizarlo como indicador que permitiera evaluar la infraestructura por la que caminan. Esta investigación utilizó encuestas de más de 1000 peatones recolectadas en 30 diferentes lugares de la ciudad de Bogotá, Colombia al igual que las características de la infraestructura (e.g., ancho de separación entre peatones y vehículos) y de operación (e.g., densidad peatonal) de estos lugares. Por medio de esta investigación se encontró que tanto los atributos físicos de la infraestructura como las condiciones de operación influencian el nivel de estrés percibido por los peatones. Adicionalmente, se propone como parte de esta investigación una clasificación de la infraestructura peatonal basada en cuatro niveles de estrés percibido que puede ser utilizada para diagnosticar de forma global el desempeño de la infraestructura peatonal en entornos urbanos.

“Disentangling choice behaviour using eye-tracking: task complexity, multiple choice heuristics and heterogeneity”

jueves 26 de mayo 2022 – Stephanie Fernández Estudiante de PhD en Ingeniería civil – Universidad del Norte. Barranquilla, Colombia

Esta investigación busca evaluar la estabilidad de los modelos que asumen que todos los individuos usan la misma regla de decisión y cumplen los supuestos de comportamiento de la teoría de utilidad aleatoria. Para este fin, 4 tipos de experimentos de preferencia declarada en un contexto de compra de teléfono móvil, con variaciones en la cantidad de alternativas y atributos en cada experimento, fueron presentados aleatoriamente a 102 encuestados. Cada individuo respondió 8 situaciones de elección en cada experimento, para un total de 32 escenarios de elección respondidos en dos días diferentes. Simultáneamente, en adición a la información de preferencias declaradas, se recolectaron datos acerca del proceso de decisión a través de tecnologías de seguimiento ocular, cuestionarios de auto reporte y variables latentes.

Los resultados sugieren que, aunque los resultados de estimación del modelo que asume que todos los individuos se comportan de acuerdo a la teoría de la utilidad aleatoria parezcan confiables, estos podrían estar sesgados al no considerar la heterogeneidad de los comportamientos de elección. Las tecnologías de seguimiento ocular y el auto reporte revelan que los individuos utilizan estrategias de simplificación en la mayoría de los escenarios presentados, empleando heurísticas diferentes a la maximización de la utilidad. Se observó que los encuestados mezclan estrategias de decisión al variar los experimentos y entre situaciones de elección. Además, se encontró que existe una pérdida de estabilidad en las estimaciones de los modelos de utilidad aleatoria a medida que se presenta más información al tomador de decisión, dado que el individuo no procesa todos los atributos y alternativas de forma exhaustiva. Por último, la inclusión de algunos indicadores perceptuales puede ayudar a identificar individuos que usan diferentes reglas de decisión.

“Análisis de la capacidad de expresión requerida para el aprendizaje en redes neuronales a través de análisis topológico de datos”

jueves 16 de junio 2022 – Felipe Gutiérrez – Estudiante de Doctorado DITL

El aprendizaje profundo se refiere a los métodos de aprendizaje de máquina basados en redes neuronales, las cuales son un método de estimación de funciones que generalmente se representan como conjunto de “capas” conectadas, cada capa a su vez está compuesta por “nodos” o neuronas. Debido a su estructura jerárquica, los modelos de redes neuronales profundas pueden utilizar miles de millones de parámetros para realizar la estimación, lo que a pesar de la evidente sobreparametrización que esto significa, ha mostrado buenos resultados predictivos y de generalización. 

En base al excelente rendimiento presentado, el aprendizaje profundo ha tenido un avance significativo en múltiples dominios prácticos. Sin embargo, la comprensión teórica de las redes neuronales profundas es escasa. En este trabajo se propone avanzar en la comprensión teórica de las redes neuronales profundas focalizándose en el estudio de la hipótesis del boleto de lotería, la cual está directamente relacionada con la sobreparametrización de las redes. Esta hipótesis sugiere que una versión reducida de una red neuronal (llamada el boleto ganador) tiene igual o mejor capacidad predictiva (rendimiento) que la red original (no reducida), proporcionando una cota superior para la cantidad mínima de parámetros requeridos para realizar una tarea. 

Este trabajo plantea caracterizar la capacidad de expresión y de aprendizaje de los boletos ganadores y sus contrapartes no reducidas utilizando herramientas de análisis topológico de datos, las cuales permiten estudiar propiedades tanto de la superficie del espacio de parámetros como la superficie del espacio de los datos tras la acción de una red neuronal. Además del aporte teórico, se espera que los resultados de esta investigación contribuyan a la generación de nuevas arquitecturas de redes y esquemas de entrenamiento, más eficientes que los actuales en cuanto a uso de datos y recursos computacionales.

“Optimización del proceso de despacho y carga de buses en un terminal donde opera un sistema de transporte público multilíneas con flota mixta”

jueves 23 de junio 2022 – José Niño – Estudiante de Doctorado DITL

En sistemas de transporte público de alta frecuencia, es usual que varias líneas de buses inicien y finalicen sus recorridos en un terminal común. Los buses deben ser despachados con regularidad desde el terminal, de lo contrario, tenderán a tener intervalos aún más variables entre ellos durante el recorrido, aumentando los tiempos de espera de todos los usuarios del sistema. Cada línea tiene un plan operacional, determinado por la frecuencia a ofrecer, y opera con buses de diferentes tecnologías y capacidades. Debido a los diferentes tiempos de carga de energía o de combustible de cada tipo de bus, se debe tomar la decisión de cuánto tiempo cargar un bus y en qué momento despacharlo. Los buses eléctricos tienen un tiempo de carga muy superior a los buses a hidrógeno y a los buses a diésel, los buses a hidrógeno tienen un tiempo de carga menor que los buses eléctricos pero un poco superior al tiempo de carga de los buses diésel. Si no se coordina correctamente el momento y tiempo de carga, se ocasionará irregularidad en el despacho entre buses. La autonomía y capacidad de potencia de cada tecnología de bus es diferente, por lo cual, se debe decidir a qué línea enviar un bus cuando llega al terminal, para que cumpla con todas las exigencias de potencia de la misma. Este trabajo está enfocado en solucionar este problema, asignando los buses de una flota mixta heterogénea en un terminal en forma adecuada, cuando finalizan su recorrido, a una línea o a proceso de carga, indicando: momento de despacho, momento de inicio de carga y tiempo de carga. Lo anterior, tomando en cuenta las restricciones del proceso de carga de baterías y dinámica del sistema.

“Energías renovables modernas y la valoración económica de sus plantas: hidrógeno verde caso colombia”

jueves 30 de junio 2022 – David López – Estudiante de Doctorado Ingeniería UC

El calentamiento global ha unido al mundo en una lucha en común, Conscientes de que el tiempo para generar cambios se acorta con más prisa, acuerdos como el de París de 2015 reflejan la necesidad de mantener el aumento de temperatura media por debajo de 2°C. El Hidrógeno H2 juega un papel destacado en esta carrera por salvar el planeta, es el elemento más abundante y un gran vector energético, que ayudará a largo plazo en la descarbonización de sectores de difícil electrificación. Esta investigación se concentrará en la producción de Hidrógeno verde el cual es producido a partir de fuentes no convencionales de Energía Renovable como la energía eólica o solar. Se pretende determinar el valor económico real de invertir en una planta de producción de H2 verde en Colombia, país con gran potencial en energía eólica y solar. Esa valoración económica real debe reflejar las diferentes acciones gerenciales que tomen los inversionistas como la inyección de capital en tecnologías y la de establecer estratégicamente tiempos óptimos para realizar cada acción. Para esto se requiere un modelo que le permita al inversionista una actitud proactiva frente a las diferentes flexibilidades como posponer su inversión o ampliarla, así como abandonar el proyecto. Estos requerimientos exigen de un modelo robustos como la Teoría de Opciones Reales OR, sin embargo, se debe implementar un modelo que permita modelar más de una flexibilidad a la vez, por tal razón el método de Monte Carlo de Mínimos Cuadrados Compuestos es para estos proyectos complejos el método más novedoso.

“Alternativas para una transición energética eficiente en el Proceso de Electrificación de Hogares”.

jueves 07 de julio 2022 – Yarelys González – Estudiantes de Doctorado Ingeniería UC

La disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero es un desafío que enfrenta Chile, en el proceso de descarbonización de la matriz energética. La electrificación de los consumos domésticos, el cambio de tecnologías en el hogar y la introducción de las energías renovables en el sector residencial representan un avance sustancial en el afán de alcanzar la meta de carbono neutralidad hacia 2050. En este trabajo se propone analizar la dinámica de consumo energético de los hogares y la relación costo-beneficio de la instalación de tecnologías sustentables, con la finalidad de generar un sistema de recomendaciones para la familia chilena. Teniendo en cuenta los distintos escenarios que permiten el acceso eficiente a los servicios energéticos, se formula un modelo de planificación que analiza el uso de la energía en Chile y el potencial del hidrógeno verde para satisfacer la demanda energética. A partir de los resultados del modelo de planificación, se pretenden utilizar herramientas de mapeo de plantas de producción de hidrógeno y ubicación de las viviendas, y monitorear el comportamiento de los consumos energéticos ante posibles cambios.

“Modelos de Operación y Planificación de Centros de Energía Inteligentes en la Industria Minera”.

jueves 07 de julio 2022 – Patricio Castillo – Estudiante de Doctorado Ingeniería UC

El alto consumo energético asociado a los diferentes procesos de la industria minera tiene un impacto directo sobre el cambio climático. En Chile, éste alcanzó el 14% del consumo energético agregado total del país en 2020, cifra considerable teniendo en cuenta los objetivos de los planes de reducción de emisiones de la matriz energética. Uno de los desafíos más relevantes para la industria minera de Chile, en materia energética, es el aumento de la eficiencia de los diferentes procesos productivos, en particular de las plantas de chancado, que alcanza el 29% del total del consumo energético en la minería. Otro importante desafío que se puede identificar es el de  mejorar la gestión y consumo de los recursos energéticos aprovechando las sinergias entre consumo de electricidad y calor (procesos térmicos), las cuales hoy no están siendo completamente explotadas en la industria minera. Así, en este trabajo de investigación se propone mejorar la eficiencia energética de la planta minera mediante la modelación matemática de una planta de chancado representativa y de la operación de un centro de energía inteligente (Smart Energy Hub, SEH).

En primera instancia, se propone formular un modelo matemático que sea capaz de representar la demanda energética de una planta de chancado, con el objetivo de capturar su comportamiento dinámico mediante la modelación eléctrica de sus motores de inducción, estudiando las señales eléctricas (ej: voltaje, corriente o frecuencia) y analizar su efecto sobre las redes eléctricas. En la segunda etapa, se propone formular un modelo matemático de un SEH, con el propósito de determinar la operación óptima de corto plazo de una planta minera considerando sus diferentes componentes, incluyendo el rol del hidrógeno verde y de fuentes energéticas renovables. En la tercera y última parte se propone formular un modelo matemático que permita la planificación de largo plazo del Sistema Eléctrico Chileno considerando el rol de los SEHs en la industria minera nacional, con el objetivo de proyectar la expansión de este sistema en un horizonte de 20 años bajo diferentes escenarios energéticos.

Tarificación zonal a los sistemas Ride-Sourcing: Evaluación de una estrategia de incentivos para la regulación de la oferta

jueves 14 de julio 2022 – José Reyes – Estudiante de Doctorado DITL

Los servicios de ride-sourcing (Uber, Cabify, DiDi) han sido una de las innovaciones más interesantes en la oferta de transporte urbano durante la última década. Estos servicios son valorados por su bajo tiempo de espera, menor costo que las alternativas similares y mayor sensación de seguridad, a la vez que mejoran la accesibilidad a determinados grupos de la población y/o permiten la realización de actividades que de otro modo no ocurrirían. Sin embargo, su uso conlleva un incremento de la congestión y deja a sus conductores en una situación de vulnerabilidad laboral. Por dichos motivos, esta propuesta de investigación pretende contribuir a los esfuerzos académicos que en los últimos años han avanzado en la pregunta de cómo regularizar el sistema para hacerlo más eficiente. Particularmente, se propone una estrategia de tarificación zonal que incida sobre el comportamiento de los conductores. Dicha estrategia será evaluada a través de tres enfoques. El primero es formulando un modelo económico que explicite el comportamiento de los choferes y entregue un resultado esperado de la estrategia de tarificación. El segundo enfoque será poner a prueba dicho modelo por medio de un experimento monetario con los mismos conductores. El tercer enfoque buscará, a través de encuestas a los usuarios, estimar cuán sensible sería la demanda antes cambios en los tiempos de espera por este servicio. Los resultados de los tres enfoques entregarían una estimación de cuán efectiva sería la estrategia de tarificación propuesta.

Análisis de la inseguridad ante el robo y el acoso en los viajes de metro con enfoque de género

jueves 04 de agosto 2022 – Fernanda Martínez – Estudiante de Magíster DITL

Metodología para la periodización de redes de transporte en base a un algoritmo de clustering

jueves 08 de septiembre – Martín Lopez – Estudiante de Magíster DITL

Los patrones del tráfico se clasifican según períodos con estados de tráfico o características de operación similar, lo cual es útil para acciones como: la programación de redes semafóricas, el monitoreo de patrones de congestión, la evaluación de proyectos de impacto vial y la toma de decisiones para la mejora de operación del transporte público. Muchas veces, para identificar estos patrones, es necesario recolectar, en terreno, información de la operación del tráfico. Este estudio propone una metodología para la periodización de redes acotado por una zona, mediante el uso de datos pasivos. La metodología propone agregar información en bloques de Δ𝑡 minutos y describirlos a través de un set de indicadores, que son entregados al algoritmo k-medoids para realizar la agrupación de bloques horarios y entregar la periodización final, que es mostrada en grillas y permite conformar una “semana tipo”. Se realiza una validación de la metodología con un caso de estudio en Santiago de Chile, con datos provenientes del sistema de buses de transporte público (registros GPS y validaciones de tarjetas inteligentes) para agosto 2019 y para 10 zonas. La identificación de una “semana tipo” es una contribución al manejo del tráfico, el diseño y la operación del transporte público, para la realización de proyectos de impacto vial y conformación de redes semafóricas. La metodología es fácilmente replicable a través del tiempo con nuevos datos, lo cual favorece el entendimiento de las periodizaciones de manera dinámica.

El impacto del trabajo remoto en la cantidad de viajes al trabajo y con otros propósitos durante el 2020 y 2021 en Australia

Un modelo discreto-continuo para modelar uso de tiempo y gasto de forma conjunta

Entendiendo la elección modal de personas ciegas o con baja visión a través de variables latentes

¿Cómo planificar más allá del tiempo?: Ruteo con inventario en un horizonte infinito mediante la sincronización de visitas

El rol de los espacios colectivos en la cohesión social urbana. Aproximación multiescalar en el Gran Santiago

Caminar: de la promoción a la motivación. Un enfoque centrado en la teoría de la autodeterminación