Estudio de alternativas para la implantación de un tranvía en Valladolid
| Trabajo sobre SIG | |
|---|---|
| Título | Estudio de alternativas para la implantación de un tranvía en Valladolid |
| Autores |
Raquel Balbás Crespo, Javier Burrieza Galán, Ana Estirado Díez, Indira Pérez Fernández |
| Asignatura | Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil |
| Curso | Curso 14/15 |
| Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura | |
En este trabajo se van a analizar las posibilidades que ofrece la implantación de una línea de tranvía en un eje determinado de la ciudad.
Generar un número suficiente de alternativas es fundamental para mejorar la calidad del estudio y acercarse más a los fines que se han determinado. En este caso, se hace una descripción de las distintas alternativas, suficiente para que la evaluación se pueda llevar a cabo.
La planificación dispone de herramientas que permiten seleccionar una alternativa de entre el conjunto generado. En los primeros desarrollos formales, se hacía una evaluación únicamente económica mediante el Análisis Coste Beneficio (ACB). Sin embargo, los valores de la sociedad han evolucionado de modo que se hace necesario incorporar criterios ambientales y sociales a la decisión. Por ello surgen herramientas de análisis multicriterio, como el PATTERN usado en este proyecto, dando pesos a los distintos aspectos de forma que se agregan los efectos en un resultado único.
Se emplea el programa QGIS para analizar cada una de las alternativas de forma visual mediante cuatro criterios: la cercanía a hitos de relevancia, los usuarios potenciales, el perfil longitudinal y el arbolado afectado.
Para una posible ampliación de este estudio se podría realizar una cuantificación económica de las alternativas, además de incluir algún criterio secundario para mayor detalle. A continuación se recomienda utilizar la evaluación multicriterio ELECTRE que realiza las valoraciones de tal forma que permite eliminar una alternativa si resulta igual o peor que otra.
Contenido
1 Introducción
En este estudio se pretende plantear una serie de alternativas de trayectos de una posible línea de tranvía en la ciudad de Valladolid.
Vamos a analizar tres alternativas de líneas a lo largo de la ciudad. El objetivo es unir los barrios periféricos del sur (Covaresa) con la zona noreste en la que se encuentra el campus universitario, objeto de numerosos viajes rutinarios al ser la zona sur un área residencial económica.
Los tres trayectos comienzan en la plaza de Castilla y León, y discurren por la Carretera Rueda y el Paseo de Zorrilla para separarse en la zona del centro de la ciudad, y de nuevo encontrarse en el punto final, campus Miguel Delibes.
La alternativa número uno continua por el Paseo Zorrilla hasta coger el Paseo Isabel la Católica, transcurre junto al río Pisuerga, al lado del Parque de las Moreras, hasta introducirse por el barrio de La Rondilla, área residencial, y cruza el Río Esgueva para encontrarse en el campus con las demás líneas.
La segunda sale del Paseo Zorrilla y se introduce por el Paseo de Filipinos para meterse por diversas vías del centro de importancia como la Plaza de Portugalete en la que se encuentran la Catedral y la Iglesia de la Antigua, para llegar al campus universitario.
La última opción sale a su vez por el Paseo de Filipinos y continúa recto hasta girar en la Plaza Circular, e introduciéndose mínimamente en la zona centro se redirige a las facultades.
Para llevar a cabo este estudio se tienen en cuenta cuatro criterios.
La población es el primer factor a tener en cuenta. Se estudiará la población a la que dará servicio cada una de las alternativas según el área de influencia generada por cada una de las paradas que se plantean.
Otro factor que se va a estudiar es el de la proximidad de las alternativas a los diferentes hitos de la ciudad, que son núcleos de atracción de viajes tanto para los habitantes locales como para posibles turistas lo que es muy interesante a la hora de realizar una obra lineal de estas características.
El tercer criterio que se va a llevar a cabo es el análisis del perfil de las distintas alternativas. Esta evaluación servirá de comprobación de cara a la viabilidad de explotación de la línea de tranvía y además nos permite conocer la longitud que abre la posibilidad de evaluar, de manera indirecta, el coste que va a suponer llevar a cabo el proyecto en función de la alternativa escogida.
Por último se considerará la afección al arbolado en función de la alternativa. De esta manera se estará teniendo en cuenta una componente medioambiental a la hora de evaluar la mejor solución. Gracias a esta variable podemos cuantificar el grado de deforestación que conlleva cada una de las alternativas, lo que nos llevará a repoblar nuevos sectores de arbolado para compensar la obra realizada.
2 Metodología
En primer lugar, se ha elaborado una base cartográfica a partir de las capas que se pueden obtener de distintas infraestructuras de datos espaciales. En concreto, se trata de las siguientes:
• Modelo Digital del Terreno 1:25.000 (MDT25), hoja 372, del CNIG.
• Hidrografía 1:5.000 en polígonos, del IDECyL.
• Servicios e instalaciones 1:5.000 en polígonos, del IDECyL, que básicamente incluye parques y jardines.
• Edificación 1:5.000 en polígonos, del IDECyL.
• Viario obtenido con la aplicación Open Street View de QGIS, que permite cargar el viario de un área rectangular determinada mediante sus coordenadas.
• Secciones censales con datos de área y población, del INE.
Se trazan sobre esta base las tres alternativas de tranvía con sus paradas.
2.1 Perfil longitudinal
Se trabaja sobre el MDT ráster con el complemento Profile Tool y las capas vectoriales de cada alternativa. Se extraen los datos de punto kilométrico y cota para su tratamiento en Excel. En los tramos de vía única, se ha optado por representar el perfil de la vía que se explotará en sentido norte.
2.2 Afección al arbolado
Se digitalizan en Google Earth las masas de arbolado del viario por el que transcurre la plataforma en las tres alternativas. Cada polígono se guarda en formato .kml para cargarlos en QGIS. Por último, se convierten a shape y se unifican en una única capa usando la función Merge Shapefiles.
2.3 Hitos
Se digitalizan en Google Earth los hitos más relevantes a lo largo del eje de implantación. Esta aplicación permite crear puntos georreferenciados situándolos manualmente sobre el plano y se guardan en formato .kml para que el QGIS las cargue en sus coordenadas. Cada uno de estos puntos se almacenan en archivos independientes obligando a realizar un proceso de unión de todas las capas. Se hace un recuento de los hitos que quedan dentro del área de influencia de cada alternativa.
2.4 Población atendida
En primer lugar, se realiza un buffer de 500 metros alrededor de cada parada. Con el comando Select by Location se seleccionan las secciones censales que tocan al buffer, creando una nueva capa a partir de la selección. Se hace la intersección del buffer con esa última capa. De este modo, si se supone la distribución homogénea de la población en la sección censal, el porcentaje de su superficie dentro del buffer es el porcentaje de población que entra en el área de influencia de la parada.
3 Resultados
3.1 Perfil longitudinal
Este criterio lo vamos a realizar empleando el complemento de QGIS Profile Tool a partir de la capa ráster MDT-25 hoja 372. Analizando esta variable pretendemos determinar si las alternativas son o no viables en cuanto al desnivel de su trayecto debido a que el tranvía admite pendientes muy limitadas.
Para obtener el perfil de cada una de las alternativas se selecciona, dentro del complemento, seleccionar polilínea y se marca la alternativa correspondiente. El siguiente paso consiste en exportar a Excel la tabla con los datos del perfil, punto kilométrico y altitud, copy to clipboard. A partir de estos valores se grafica el perfil correspondiente a los datos que se estén analizando en ese momento realizando una dispersión.
Este procedimiento se repite en tres ocasiones, una para cada alternativa, obteniendo los resultados que se exponen en las figuras.
Perfil longitudinal de la alternativa 1
Perfil longitudinal de la alternativa 2
Perfil longitudinal de la alternativa 3
| Longitud (m) | |
| Alternativa 1 | 8.621 |
| Alternativa 2 | 8.545 |
| Alternativa 3 | 8.790 |
3.2 Afección al arbolado
La finalidad de evaluar la superficie de arbolado que eliminamos al realizar la obra es determinar la afectividad del nuevo tranvía a las zonas verdes de Valladolid.
En primer lugar, para evaluar este criterio, se ha tenido que digitalizar las áreas de vegetación que se encontraban en el trayecto de cada una de las alternativas. Para llevar a cabo esta digitalización se ha empleado Google Earth con su herramienta de crear nuevo polígono. Cada polígono se ha guardado en el formato .kml, de forma independiente, ya que este formato es el que permite exportar estos polígonos al QGIS.
Una vez que se tienen todos los polígonos cargados se deben transformar a formato Shape repitiendo el proceso descrito en el apartado de hitos.
Por otra parte, se realiza un buffer de 10 metros para convertir la polilínea, del tranvía, en un polígono que representa gráficamente el ancho de las vías y la servidumbre. En la construcción de este proyecto será necesario retirar toda la vegetación en el área comprendida dentro del buffer descrito.
Para determinar la cantidad de árboles afectados se calcula la intersección del buffer de las líneas de tranvía y la capa de arbolado, obteniendo una capa vectorial con esta área afectada como se muestra en la figura.
| Área afectada (m2) | Estimación de árboles afectados | |
| Alternativa 1 | 43.485 | 435 |
| Alternativa 2 | 61.817 | 618 |
| Alternativa 3 | 88.613 | 886 |
Arbolado afectado por la alternativa 1
Arbolado afectado por la alternativa 2
Arbolado afectado por la alternativa 3
3.3 Hitos
Al analizar los hitos de la zona lo que se quiere observar es la cercanía de las paradas de las distintas alternativas a diferentes puntos de interés como pueden ser iglesias, colegios, universidades, residencias de tercera edad, museos o centros médicos, entre otros.
Para llevar a cabo la localización de los hitos en el plano se ha hecho uso de Google Earth. En esta ocasión se ha utilizado crear nueva localización para ir situando, uno a uno, los puntos de interés que se han de guardar en formato .kml de forma independiente para luego poder importarlos desde QGIS.
Una vez que se tienen todos los puntos cargados se deben transformar a formato Shape realizando la simple operación de guardar como. A continuación se unifican todos estos archivos shape en una única capa mediante la operación vectorial combinar archivos shape en uno.
Una vez localizados en la ventana del programa se evaluará su cercanía a las paradas empleando buffer de 500 metros que se creó en el apartado de población.
Para la elección de la alternativa final se contabilizarán el número de hitos que se encuentren dentro del área de influencia de la línea analizada valorando de forma positiva que se alcancen el mayor número de hitos posibles.
| Hitos incluidos | |
| Alternativa 1 | 15 |
| Alternativa 2 | 17 |
| Alternativa 3 | 12 |
Hitos bajo el área de influencia de la alternativa 1
Hitos bajo el área de influencia de la alternativa 2
Hitos bajo el área de influencia de la alternativa 3
3.4 Población atendida
El primer paso es realizar un buffer de 500 metros alrededor de las paradas de cada alternativa. Se elige la opción de disolver los buffer, de forma que queda una capa poligonal con un sólo elemento, como se ve en la figura 3.
El segundo paso es cargar la capa de secciones censales, que tiene como atributos la población y la superficie de cada sección censal, ya que cada una de ellas es un elemento de la capa. Con el comando Select by Location se seleccionan los elementos que tocan al buffer, ya que estas son las secciones censales en las que se captaran viajeros para la línea de tranvía. Los elementos seleccionados de la capa sirven para crear una nueva capa vectorial.
En tercer lugar, se hace la intersección de la capa vectorial de secciones censales creada en el anterior paso y los buffer de 500 metros, creando una nueva capa.
Con los dos últimos pasos, se pueden obtener dos áreas para cada sección censal:
• El área total de la sección censal.
• El área de la sección censal bajo el buffer de 500 metros, a obtener en el paso 4.
Para ello, en este cuarto paso se opera con la tabla de atributos. Esta tabla conserva el área y la población de las secciones censales originales. Se crea una nueva columna con la calculadora de campos con el área de la sección ya intersecada. Suponiendo una distribución homogénea de la población, y teniendo el dato de población total de cada sección censal, la población bajo el buffer se obtendrá de la siguiente manera:
Población bajo buffer=Población total∙(Área bajo buffer)/(Área total)
Esa población bajo buffer es otra columna de la tabla. La suma de la población bajo el buffer de todos los elementos (secciones censales) es el valor del indicador buscado. En las figuras se tiene el resultado para las tres alternativas.
| Población (hab) | |
| Alternativa 1 | 109.485 |
| Alternativa 2 | 99.521 |
| Alternativa 3 | 124.268 |
Estudio de demanda potencial de la alternativa 1
Estudio de demanda potencial de la alternativa 2
Estudio de demanda potencial de la alternativa 3
4 Conclusiones
El cálculo de una serie de indicadores gracias al SIG tiene como objetivo valorar distintos aspectos de la inversión pública que supone la implantación de una línea de tranvía. Para integrar los cuatro indicadores que se han evaluado, se emplea el método PATTERN ('Planning Assistance Through Technical Evaluation of Relevance Numbers'). Este consiste en efectuar la media ponderada de las puntuaciones de las alternativas en los distintos criterios por sus pesos. Los valores se resumen en la siguiente tabla:
El siguiente paso a realizar es la normalización de las escalas en las que se han medido los indicadores, para que sean comparables. Se ha optado por asignar un 10 a la alternativa con el valor mayor en los indicadores de población e hitos, y un 0 a la menor. Esto se hace de forma contraria en los indicadores de longitud y afección al arbolado. Los valores intermedios se interpolan. Además de esto, hay que asignar pesos a los criterios. En planificación, se suele adoptar como criterio dar un 50% a criterios de carácter económico y un 50% a criterios de carácter ambiental. Al existir criterios de carácter más funcional que estrictamente económico (población e hitos) , al ser un entorno urbano en el que hay menores impactos ambientales y considerando que la longitud no sólo tiene una componente económica sino ambiental (vinculada al consumo energético), se propone el reparto de pesos que se ve en la siguiente tabla:
Como conclusión del estudio, se determina que la alternativa 2 es la más adecuada para la implantación de una línea de tranvía. Se ha empleado la herramienta PATTERN para agregar los indicadores, que han sido calculados mediante las posibilidades que aportan los SIG. Como oportunidad de desarrollo a futuro, los SIG serían una herramienta básica para el desarrollo de indicadores más completos en un proceso de planificación real que involucre esta actuación. Concretamente, serían útiles en el tratamiento de datos de las encuestas de movilidad para realizar un estudio de demanda riguroso.
5 Anejos
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