Modelos de optimización para planificación y gestión operativa de sistemas de bicicleta pública

Resumen

En esta tesis se presentan una serie de modelos de optimización orientados a la planificación y gestión de sistemas de bicicleta pública. Los modelos desarrollados se fundamentan en la consecución de dos objetivos: la maximización del número de usuarios de bicicleta pública y la minimización de los costes totales del sistema (coste de operación y coste del usuario, para todos los modos de transporte considerados). Para lograr este objetivo se ha recurrido a la utilización de programación matemática multinivel. En concreto, se ha planteado un problema binivel, el cual incluye un nivel inferior donde se ocupa un modelo de simulación del comportamiento de los usuarios de los distintos modos de transporte considerados (además de la bici pública). Este nivel inferior reporta resultados (flujos, tiempos de acceso, tiempos de espera, tiempos de viaje, etc.) que serán datos input para la cuantificación del coste de los usuarios que forma parte de la función de coste total del nivel superior. Esta estructura multinivel, considerando varios modos de transporte, y distintas componentes de coste, permite optimizar el diseño del sistema, desde un punto de vista lo mas eficiente y sostenible posible, tanto económica como socialmente. La metodología presentada ha sido aplicada al caso real de la ciudad de Santander (España), siendo posible, por un lado, validar los modelos de comportamiento de los usuarios, contrastando datos simulados con datos reales del actual sistema y por otro lado reflejando la importancia de contar con herramientas de optimización para diseñar un sistema de puntos de préstamo bien dimensionado y localizado correctamente, así como para gestionar eficientemente sistemas de reubicación de bicicletas.