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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
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
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
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
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
Movilidad Metropolitana
Movilidad Interurbana
Estudios de Accesibilidad
Análisis de Competencia
Áreas de Captación Movilidad en Días
Específicos
Evaluación de Concesiones
Necesidad de información: ejemplos
• 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
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
¿Podemos recoger datos que nos permitan superar las
limitaciones existentes?
‘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
Distintas fuentes de datos aportan información sobre distintos aspectos relevantes …
…pero ninguna aporta una visión completa
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
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
La solución pasa por el desarrollo de
metodologías y algoritmos que aprovechen al
máximo las fortalezas de cada fuente de datos
…
Almacenamiento y gestión
Depuración y limpieza
Análisis y Modelado
Recogida del dato
Obtención de indicadores
Consultoría
• 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
¿Por qué la telefonía móvil?
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
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
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
• 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
• 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
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
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
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
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)
(t0,t1)
(t2,t3)
(t4,t5)
• 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.
• 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
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
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
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
Validación con los datos del INE (FRONTUR)
34
Validación - Regiones visitadas por los turistas británicos en España
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
Ejemplos de aplicación
• 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
• 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
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
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
Análisis de los tiempos de viaje puerta-a-puerta para los aeropuertos de la red de AENA
Exposición de la población de Madrid a las emisiones de NOx
Impacto de la calidad del aire sobre la población del municipio de Madrid
Relaciones hogar-trabajo trabajo en el Área Metropolitana de Barcelona
Movilidad en las Rondas y Accesos a Barcelona
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
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
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
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
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
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
Fuentes de datos
Fuentes de datos Demanda
Fuentes de datos Territorio
Esquema general de metodología
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
Resultados de movilidad general Comparación con la EMEF 2017
Resultados de movilidad general Movilidad de no residentes
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
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
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
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
Resultados de viajes-vehículo Estructura OD frente a encuestas de interceptación
Ejemplo: estructura de orígenes de la salida 6A Vallçarca sentido Llobregat
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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