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Nuevas fuentes de datos para estudios de movilidad
Retos y oportunidades
Manuel Álvarez – Deputy CEO en Nommon Solutions and Technologies Javier Torres – Kineo Analytics Product Development Manager
Taller “Transformación Digital en el Ámbito del Transporte y las Infraestructuras”
14 de noviembre de 2019
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Empresa tecnológica con sede en Madrid, fundada en 2012
Equipo de 20 personas
Alta intensidad investigadora: ~50% de los ingresos anuales reinvertidos en I+D+i
Misión: ayudar a nuestros clientes en la toma de decisiones proporcionándoles información, análisis cuantitativos y herramientas de ayuda a la decisión que les permitan evaluar el impacto de distintas estrategias y decisiones operativas
Ámbitos de Aplicación
Transporte y Movilidad
Ciudades Inteligentes y Planificación Urbana
Retail y Geomarketing
Logística y Cadena de Suministro
Energía y Medioambiente
Análisis y Modelado
Análisis de Datos
Análisis Espacial
Modelado y Simulación de Sistemas
Investigación Operativa y Optimización
Teoría de la Decisión
Tecnologías e Ingeniería del Software
Tecnologías Big Data
Ingeniería del Software
Computación de Alto Rendimiento
Sectores Capacidades
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Unidades de negocio
Aviación
Kineo Analytics
Transporte y Movilidad
Nuevos Negocios
Soluciones para la planificación y gestión del transporte y la movilidad, centradas en nuevos conceptos y tecnologías emergentes la movilidad como servicio (MaaS), el vehículo autónomo y conectado (CAV), la movilidad compartida y la movilidad aérea urbana (UAM)
Herramientas y servicios de análisis de datos, simulación y ayuda a la decisión para aeropuertos, aerolíneas y sistemas de gestión de tráfico aéreo
Exploración de nuevas oportunidades de negocio en otros verticales, como ciudades inteligentes y planificación urbana,
retail y geomarketing, logística y cadena de suministro, y energía y medioambiente
Análisis de datos procedentes de dispositivos móviles (registros de telefonía móvil, tarjetas inteligentes, apps, datos GPS, etc.) para proporcionar información de presencia y movilidad de la población (ej., matrices de viajes o mapas dinámicos de población) en sectores como el transporte, el turismo, el retail y el geomarketing
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Necesidad de información
Existen numerosos campos en los que la planificación de políticas
públicas y la toma de decisiones de negocio dependen de manera
crítica de la disponibilidad de datos georreferenciados sobre la
actividad y la movilidad de la población
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Información de residentes, población flotante y otras estadísticas de actividad
Matrices de viajes y otras estadísticas de movilidad
¿Dónde está la gente y qué actividades realiza?
¿Cómo se mueve la gente y por qué?
Necesidad de información
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Movilidad Metropolitana
Movilidad Interurbana
Estudios de Accesibilidad
Análisis de Competencia
Áreas de Captación Movilidad en Días
Específicos
Evaluación de Concesiones
Necesidad de información: ejemplos
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• Encuestas:
Estadísticas oficiales (e.g., INE): censo, gasto, turismo, empleo…
Encuestas ad-hoc con un propósito específico
• Registros administrativos:
Padrón, catastro, seguridad social, renta (AEAT)…
Tendencia a sustituir a las encuestas (e.g., Padrón vs Censo)
• Sensores:
Aforos de personas y vehículos
Contadores eléctricos inteligentes
…
Aproximación tradicional
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Encuestas
Elevado coste
Consumen mucho tiempo
Muestras pequeñas
Frecuencia de actualización
Registros administrativos
Información estática
Sensores
Información limitada
Sólo para puntos concretos
Problemas de las aproximaciones tradicionales
→ Muchas decisiones se toman sobre la base de información obsoleta,
incompleta y/o no adaptada al problema, a menudo con un elevado coste
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¿Podemos recoger datos que nos permitan superar las
limitaciones existentes?
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‘Nuevas’ fuentes de datos: oportunidades
Aplicaciones móviles
Telefonía móvil
Tarjeta inteligente de transporte
Navegadores de conducción
Sensores Bluetooth-WiFi
Cámaras de conteo
Dispositivos móviles Sensores
Tarjeta de crédito
Contadores de pisada
Espiras de tráfico
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Distintas fuentes de datos aportan información sobre distintos aspectos relevantes …
…pero ninguna aporta una visión completa
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Mapas de carreteras Aforos parciales, velocidades y tiempos de viaje
Movilidad en transporte público
Presencia e información de movilidad
Presencia e información de movilidad
Dispositivos móviles
Aplicaciones móviles
Telefonía móvil
Tarjeta inteligente de transporte
Navegadores de conducción
Tarjeta de crédito Presencia y gasto de personas
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Conteos parciales e itinerarios Tiempos de permanencia/desplazamiento
Aforo de personas Dirección de los flujos
Sensores
Aforo de personas
Sensores Bluetooth-WiFi
Cámaras de conteo
Contadores de pisada
Espiras de tráfico
Aforo de vehículos
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La solución pasa por el desarrollo de
metodologías y algoritmos que aprovechen al
máximo las fortalezas de cada fuente de datos
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…
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Almacenamiento y gestión
Depuración y limpieza
Análisis y Modelado
Recogida del dato
Obtención de indicadores
Consultoría
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• Almacenamiento y procesamiento de los datos
• Depuración y eliminación de errores
• Conocimientos de ingeniería de transporte
• Metodología y algoritmos de análisis y fusión de datos
• Análisis estadístico y elevación muestral
• Adaptación del análisis a problemas específicos
Movilidad Metropolitana
Movilidad Interurbana
Estudios de Accesibilidad
Evaluación de Concesiones
…
Otros
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¿Por qué la telefonía móvil?
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Ventajas de la telefonía móvil
• Recogida pasiva
• Objetividad del dato
• Datos longitudinales (actualizados e históricos)
• Tamaño de la muestra
• Amplia red de sensores ya desplegada en todo el territorio
• Granularidad temporal muy elevada
• Coste competitivo - versus métodos tradicionales
Información más precisa, más fiable y permanentemente actualizada
Posibilidad de abordar estudios imposibles de realizar con metodologías tradicionales
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Datos de telefonía móvil
Datos del operador relacionados con la gestión y operación de la red
Eventos de telefonía móvil
Red de telefonía móvil
Cartera de clientes
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Distintos orígenes de datos en función del tipo de actividad
GPRS – Sesión de datos
MSC – Llamadas y mensajes SMS
MMSC – Mensajes MMS
Eventos de telefonía móvil
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• Resolución espacial:
Celda de telefonía (decenas de metros - kilómetros)
Posición triangulada (decenas de metros)
• Resolución temporal:
Depende de: uso del dispositivo + consultas periódicas de localización
9:12 a.m. 6:01 p.m. 9:38 p.m.
t
Eventos de telefonía móvil
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• Conjunto de torres y antenas distribuidas a lo largo del territorio
• Área de cobertura: tres sectores de 120 grados (generalmente)
• Densidad de celdas: requisitos de capacidad de la red
Red de telefonía móvil
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ID del cliente
Servicio de prepago/pospago
Nacionalidad
Género
Edad
Ciudad de residencia y código postal
Grupo de cliente: prepago/residencial, autónomo, etc.
Ocupación/profesión
Datos de navegación (en desarrollo)
…
Cartera de clientes
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Análisis de la información de manera segura:
Pseudonimización del dato
Análisis y almacenamiento de los datos en entorno protegido dentro de la infraestructura del operador
Información generada siempre a nivel agregado
Protección de datos
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Nuestra solución
Solución Analytics Kineo
Dispositivos móviles Estadísticas sociodemográficas
Usos del suelo / POI Otros datos de demanda de transporte
Pre-procesado, limpieza y depuración de datos
Selección de la muestra Elevación de la muestra
Datos de entrada
Algoritmos de detección de actividades y viajes
Generación de indicadores de transporte y movilidad
Información de población flotante
y estadísticas de actividad
Información de salida
Matrices de viajes y estadísticas de movilidad
Red de transporte y oferta de servicios
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Actividad 1 (t0,t1)
Actividad 2 (t2,t3)
Viaje (t1,t2)
Actividad 3 (t4,t5)
Viaje (t3,t4)
Viaje (t5,t6)
Actividad 4 (t6,t7)
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(t0,t1)
(t2,t3)
(t4,t5)
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• Población de estudio: municipal, regional, nacional, internacional
• Zonificación: personalizada para el estudio
• Periodo de estudio: día (laborable-festivo), semana, mes…
• Resolución temporal: hora, franjas, total del día…
• Actividad realizada/propósito viaje: casa, trabajo, otro frecuente, no-frecuente
• Modo de transporte: carretera (ligero/pesado), ferrocarril, aéreo y marítimo
• Ruta: trayectoria de los viajes realizados en modo carretera
• Perfil de los usuarios: nacionalidad, edad, género…
• Otras segmentaciones: lugar de pernoctación, tiempo de estancia, etc.
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• No existe una metodología estandarizada/consensuada. Sí existen líneas generales de análisis, pero “devil’s in the details”
• Distintas metodologías –> distintos resultados • Importancia de la validación de la solución en entornos reales
Validación
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Validación - Movilidad obligada en España
Estudio para el Instituto Nacional de Estadística
La metodología de Nommon-Kineo fue validada por el INE, que a partir de este proyecto decidió emplear datos de telefonía en el próximo censo
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Comparativa con la EOD
Tamaño muestral: 20 veces superior a la de la EOD
Número de viajes por persona
Media: 2,8 viajes/persona frente a 2,1 en EOD
Porcentaje que no viaja: 17-18% en ambos casos
Distribución de distancias de viajes muy similar
Mejor distribución espacial con datos de telefonía
Validación - Matrices OD de Santiago de Chile
Matrix 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
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Matrix 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
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Matriz OD- telefonía móvil Matriz OD Encuesta
Escala de colores: de más viajes (rojo) a menos viajes (verde). En azul celdas sin viajes
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Validación - Demanda en una autopista de peaje
Caracterización de la demanda de la autopista y de las vías alternativas
Validación con datos de aforos y plazas de peaje
Calibración de un modelo de tráfico para el estudio de diferentes estrategias de optimización de ingresos
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Validación con los datos del INE (FRONTUR)
34
Validación - Regiones visitadas por los turistas británicos en España
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Solución en el estado del arte de la tecnología, líder del mercado en España, con más de 70 proyectos realizados en los últimos 4 años:
Planificación de transporte y gestión de tráfico
Estadísticas públicas
Ciudades inteligentes
Estudios de turismo
Estudios para el sector inmobiliario
Retail y geomarketing
Kineo Mobility Analytics
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Ejemplos de aplicación
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• Objetivo: matrices OD por modos de transporte (carretera, ferroviario, aéreo, marítimo) de residentes y no residentes
• Alcance
– Ámbito espacial: España, zonificación a nivel de provincia
– Días de análisis: 60 días de estudio (julio/agosto y octubre 2017)
• Datos
– Telefonía móvil
– Red (MFOM, APIs planificadores de viaje)
– Oferta de servicios (operadores)
– Billetaje (operadores)
Análisis de la movilidad interprovincial en España
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• Objetivo: matrices OD de Tenerife de residentes y no residentes
• Alcance
– Isla de Tenerife
– Distintos períodos y días de la semana
• Datos
– Telefonía móvil
– Encuestas
– Tarjeta inteligente de transporte
• Calibración del modelo de transporte del Cabildo
Análisis de la movilidad en la isla de Tenerife
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Viajes atraídos - extranjeros Viajes atraídos – residentes en Ibiza
Análisis de la movilidad en la isla de Ibiza
Estudio de movilidad en la isla de Ibiza, diferenciando entre movilidad de residentes y no residentes en la isla
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Afluencia de visitantes al Parque de Guadarrama
Análisis y perfilado de los visitantes al Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama: edad, género, lugar de residencia, duración y frecuencia de las visitas, etc.
0
1000
2000
3000
4000 La Pedriza Est. Baja
Est. Alta
Telefonía
0
500
1000
1500
2000 Peñalara Est. Baja
Est. Alta
Telefonía
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Análisis de los tiempos de viaje puerta-a-puerta para los aeropuertos de la red de AENA
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Exposición de la población de Madrid a las emisiones de NOx
Impacto de la calidad del aire sobre la población del municipio de Madrid
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Relaciones hogar-trabajo trabajo en el Área Metropolitana de Barcelona
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Movilidad en las Rondas y Accesos a Barcelona
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Objetivos
Cuantificación y caracterización de la demanda que circula por las Rondas de Barcelona y por los principales ejes viarios de acceso a partir de datos procedentes de dispositivos móviles
Matrices origen-destino de vehículos
• Lunes promedio
• Laborable promedio
• Viernes promedio
• Sábado promedio
• Domingo promedio
Caracterización de la demanda
• Edad y género
• Propósito de viaje
• Recurrencia de viaje
• Tráfico interno/de conexión/de paso
Validación y contraste de resultados con otras fuentes de datos
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Alcance Población de estudio
Residentes en España + No residentes en España
La disponibilidad de datos acerca de los usuarios conectados en roaming permite la ampliación de la población de estudio a los no residentes en España
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Alcance Ámbito de estudio
Ámbito de estudio
• Dalt
• Litoral
• 26 accesos a Barcelona
Viajes objeto de estudio
Aquellos cuya al menos una alternativa de ruta por carretera recorre más de 1 km por la red de estudio
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503 zonas
• 232 Áreas Estadísticas Básicas del municipio de Barcelona
• 115 Distritos del Área Metropolitana de Barcelona
• 19 Polígonos de Actividad Económica del Área Metropolitana de Barcelona
• 128 Municipios de la Región Metropolitana de Barcelona
• 5 Comarcas del resto de la provincia de Barcelona
• 3 Provincias restantes de Cataluña
• Resto de España
Alcance Zonificación
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Criterios adaptados de elección
• Coincidencia en el tiempo con los trabajos de campo realizados en las Rondas (marzo-mayo 2017)
• Selección de días no afectados por circunstancias especiales, tales como festivos o eventos especiales
Alcance Periodo de estudio
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Criterios adaptados de elección
• Análisis horario de los aforos en calzadas centrales de las Rondas
• Punta de mañana: 06:30 – 09:30
• Punta de mediodía: 12:30 – 15:30
• Punta de tarde: 17:30 – 20:30
• Valle: resto del día
Alcance Franjas horarias
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Fuentes de datos
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Fuentes de datos Demanda
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Fuentes de datos Territorio
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Esquema general de metodología
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Ejercicios de validación
Resultados de movilidad general
• Comparación con la EMEF de 2017
• Análisis de la movilidad de no residentes
Selección de pares origen-destino
• Comprobación sobre los pares seleccionados
Determinación de demanda en vehículo privado
• Comparación con la EMEF de 2017 y las matrices OD de la ATM
• Asignación de viajes a cada aforo
Resultados de viajes-vehículo
• Comparación con volúmenes observados en aforo
• Comparación de estructura origen-destino con encuestas de interceptación
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Resultados de movilidad general Comparación con la EMEF 2017
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Resultados de movilidad general Movilidad de no residentes
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Determinación de demanda en v. privado Comparación con la EMEF 2017 y ATM
Viajes-persona por sentido en vehículo privado (laborable)
Distintas metodologías y alcances llevan a órdenes de magnitud similares en los flujos a nivel de coronas metropolitanas
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Pares origen-destino entre BCN y resto
Coherencia con los valores de vehículo privado registrados por ATM a nivel de par origen-destino
Determinación de demanda en veh. privado Comparación con la EMEF 2017 y ATM
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Aforos en ramales de entrada y salida de las Rondas
Buena correlación a pesar de las diferencias en periodo de estudio Garantía para el funcionamiento correcto del ajuste con aforos
Determinación de demanda en veh. privado Comparación con aforos
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Resultados de viajes-vehículo Volúmenes observados en aforo
Aforos en ramales de entrada y salida de las Rondas
Volúmenes de vehículos ligeros ajustados a las mediciones de aforo
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Resultados de viajes-vehículo Estructura OD frente a encuestas de interceptación
Ejemplo: estructura de orígenes de la salida 6A Vallçarca sentido Llobregat
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Resultados de viajes-vehículo Estructura OD frente a encuestas de interceptación
Ejemplo: estructura de orígenes de la salida 26B Sant Adrià sentido Besòs
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