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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