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SISTEMA DE SIMULACION PARA LA LLEGADA DE BUSES A LA TERMINAL DE TRANSPORTES DE LA CIUDAD DE CUCUTA

JULIAN RICARDO RODRIGUEZ SERRANO

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA INDUSTRIAL Cúcuta 2015

SISTEMA DE SIMULACION PARA LA LLEGADA DE BUSES A LA TERMINAL DE TRANSPORTES DE LA CIUDAD DE CUCUTA

JULIAN RICARDO RODRIGUEZ SERRANO 1191231

DOCENTE ING. RODRIGUEZ GALEZO LORENCITA

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA INDUSTRIAL Cúcuta 2015

TABLA DE CONTENIDO

Pág. Introducción………………………………………………………………………………1 Objetivos…………………………………………………………………………….……2 Primera etapa: Definición del problema……………………………………...…....….3 Segunda etapa: Formulación del modelo…………………………………………….4 Diagrama de flujo………………………………………………………………………..5 Tercera etapa: Colección de datos…………………………………………………….6 Cuarta etapa: Implementación del modelo en la computadora……………….……8 Quinta etapa: Validación del sistema………………………………………………...13 Análisis de resultados………………………………………………………………….14 Experimentación…………………………………..……………………………………15 Conclusiones……………………………………………………………………………18 Bibliografía………………………………………………………………………………19

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INTRODUCCION

La simulación de sistemas complejos nos puede ayudar a entender mejor la manera en la que se encuentra operando un sistema, a detectar las posibles fallas que presente éste, antes de incurrir en algún cambio que posiblemente no nos ayude a mejorar los problemas que se puedan estar presentando. Mediante el uso de la simulación podemos detectar las principales variables que posee nuestro sistema y la manera en que éstas variables se relacionan entre sí, por este motivo se desea hacer una simulación del sistema de llegada de buses a la terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta en Norte de Santander. Mediante la simulación se espera poder estudiar los resultados y de esa manera saber qué es lo que más le conviene a la terminal de transportes, se estima que crear otro punto de descargue de pasajeros sería de gran utilidad ya que esto evitaría las frecuentes filas de buses y la congestión interna de la terminal.

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OBJETIVOS

Objetivo General 

Realizar las diferentes etapas de la Simulación para de esta manera estudiar el comportamiento que está presentando la terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta y de esta manera poder plantear una posible solución.

Objetivos Específicos     

Aprender las diferentes etapas que conlleva a realizar un correcto sistema de simulación. Realizar un sistema de simulación para repasar el estado actual en el que se encuentra la terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta. Analizar los resultados arrojados por el sistema de Simulación. Plantear la posible solución a los problemas que presenta la terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta. Hacer uso del Flexsim como herramienta de simulación para Ingenieros.

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PRIMERA ETAPA: DEFINICION DEL PROBLEMA

“Sistema de simulación para la llegada de buses a la terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta”

La terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta en Norte de Santander cuenta con uno de los problemas más comunes que se han presentado en diferentes terminales de Colombia y es su falta de organización en el proceso de llegadas de autobuses, microbuses y taxis. Se presenta un percance en las llegadas de los vehículos ya que tanto los autobuses que viajan a largas distancias como los buses de transporte intermunicipal y los taxis, en repetidas ocasiones llegan de manera conjunta provocando así un caos vehicular al interior de la terminal. Se puede notar un promedio de entrada de vehículos de aproximadamente 27 vehículos/hora, pero algo curioso es que en repetidas ocasiones los vehículos no llegan de manera secuencial, de manera que la llegada casi siempre se presenta por pequeños lotes de entre tres y cuatro vehículos que llegan a la terminal en un intervalo aproximado de cinco minutos, dando como resultado que en repetidas ocasiones la terminal presente tiempos de no utilización. Otra de las variables a manejar es el tiempo que cada vehículo permanece en la terminal, ya que podemos ver que algunos se sobrepasan del tiempo que normalmente deben estar, en especial esto sucede con los buses que viajan de largas distancia como son Omega, Copetran, Berlinas, Cotrans y Bolivarianos los cuales duran entre 10 y 15 minutos en el sistema, cosa que por supuesto genera la congestión que a diario podemos notar y que incluso se puede ver cuando no se está en temporada de viajes. Por lo general el tiempo de desembarco no presenta problemas ya que se ejecuta de manera eficaz, lo idóneo en este caso es que cada vehículo desembarcara a sus pasajeros y posteriormente procediera a salir generando así un flujo normal y sin problemas dentro de la terminal, pero muchos de los conductores de dichos vehículos después de haberse hecho el desembarco se dedican a otras cosas como por ejemplo visitar la oficina de la empresa de transportes para la cual trabajan y de esta manera generan congestión ya que dejan su vehículo en el lugar en el que posiblemente otro pueda estar necesitando para desembarcar otros pasajeros.

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SEGUNDA ETAPA: FORMULACION DEL MODELO

Identificación del modelo: Sistema de colas de una sola línea de espera con llegada exponencial y proceso de servicio MM2 para población finita Condiciones:  una población de clientes finita  un proceso de llegada en donde los clientes se presentan de acuerdo a una tasa promedio (clientes X unidad de tiempo)  un proceso de colas que consiste en una sola línea de espera con capacidad finita con una disciplina de colas primero en entrar, primero en salir  un proceso de servicio que consiste en un solo servidor que atiende a los clientes de acuerdo con una distribución exponencial con un promedio (clientes X unidad de tiempo) Identificación de Variables: Variables de entrada:  Intervalo de llegada entre un bus y otro  Numero de buses que entran a la terminal Variables de salida    

Tiempo promedio que dura un bus en la fila Tiempo promedio que dura un bus en el sistema Numero esperado de buses en la cola Tiempo promedio de utilización y no utilización de la terminal.

Variables de estado  Tiempo que espera un bus para poder desembarcar sus pasajeros  Numero de buses que esperan para poder desembarcar Diagrama de flujo:

5 INICIO

Llegada del bus a la terminal

Llevo pasajeros o no?

NO

SI

Entro al terminal voy a estacionar el bus

Hay fila de buses esperando?

Me

SI Espero que pase la fila

NO

Desembarco a los pasajeros

Visito la oficina de la empresa

NO Reporto la llegada y entrego encomiendas

Salgo de la terminal fin

SI

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TERCERA ETAPA: COLECCIÓN DE DATOS

Para la colección de datos se tuvo en cuenta la jordana laboral del día sábado 10 de octubre del Año 2015 en el intervalo de tiempo de las horas once y doce del mediodía, ya que en estas horas es donde se presenta la mayor congestión de vehículos dentro de la terminal de transportes de la ciudad de Cúcuta.

Las medidas para los tiempos tomados se trabajaron en unidad de minutos.

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CUARTA ETAPA: IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO EN LA COMPUTADORA

FLEXSIM

Flexsim es una herramienta de análisis que ayuda a ingenieros y los planificadores a tomar decisiones inteligentes en el diseño y la operación de un sistema. Con Flexsim, se puede desarrollar un modelo de computadora en 3 dimensiones de un sistema de la vida real. Con la animación gráfica objetiva y los informes de rendimiento de envergadura de Flexsim, usted puede identificar los problemas y valorar las soluciones alternativas en un breve lapso de tiempo. Flexsim brinda la posibilidad de realizar un modelo de un sistema antes de que sea construido, o evaluar políticas operativas antes de que sean puestas en funcionamiento, usted evitará muchos de los problemas que son comunes en la puesta en marcha de un nuevo sistema.

¿Por qué simular? Las herramientas que apoyan la planificación de procesos están jugando un rol cada vez más importante para asegurar que un sistema exitoso pueda ser diseñado en el período de tiempo más corto posible. Una de estas herramientas, que ha estado ganando rápida aceptación y que ha demostrado ser efectiva en el diseño y prueba del rendimiento de sistemas, es el software de simulación Flexsim.

Modelado En los términos técnicos, Flexsim es clasificado como un software de simulación discontinuo - evento. Esto quiere decir que cambian de estado en distintos momentos como consecuencia de los eventos específicos. Estados comunes podrían ser clasificaciones como ocioso, ocupado, bloqueado o fuera de servicio, y algunos ejemplos de los eventos serían la llegada de órdenes del cliente, el movimiento de producto, y las fallas de máquina. Los artículos que están procesado en un modelo de simulación discontinuo - evento son a menudo productos físicos, pero podrían ser también clientes, el papeleo, los dibujos, las tareas, las llamadas telefónicas los mensajes electrónicos, etcétera. Estos

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artículos siguen a través de a series de procesamiento, haciendo cola o bien cumpliendo un proceso definido Flexsim es una herramienta versátil que ha sido usada para hacer un modelo de simulación de una gran variedad de sistemas, de varias industrias diferentes. Flexsim es usado por compañías pequeñas y grandes con éxito igual. Flexsim es usado por famosos como General Mills, Daimler Chrysler, Grumman, Discover Card de Northrop, DHL, Bechtel, Bose, Michelin, FedEx, tecnologías de Seagate, Pratt & Whitney, TRW y administración espacial norteamericana. Tres problemas básicos que pueden ser solucionados con flexsim 1. Atención de problemas - la necesidad de procesar a clientes y sus solicitudes en un nivel alto, dar satisfacción para el coste posible más bajo. 2. Los problemas de fabricación - la necesidad de hacer el producto correcto en el tiempo posible más bajo. 3. Los problemas logísticos - la necesidad de conseguir el producto correcto en el lugar correcto en el tiempo definido. Aplicaciones del Flexsim • Mejore la utilización de equipos • Reduzca los tamaños de tiempo de espera y cola • Asigne recursos eficientemente • Minimice los efectos en contra de las fallas • Minimice los efectos en contra de artículos defectuosos y desperdicio • Estudie las ideas de inversión alternativas • Planes de reducción de coste de estudio • Establece tamaños de grupo óptimos

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• Resuelva los asuntos de manejo físicos • Entrene a operadores en el comportamiento de sistema en conjunto y la interpretación relacionada al trabajo.

Visualización Es sorprendentemente eficaz un modelo de simulación animado, conseguir la atención de los procesos y la manera en que trabaja. La animación exhibida durante una simulación provee un material visual excelente para demostrar cómo funcionará el sistema final.

Objetos de flexsim Flexsim simula diferentes clases de recursos. Un ejemplo es el objeto de cola, que actúa como uno storage o almacenamiento área. La cola puede representar una línea de personas, una cola de procesos libres sobre una CPU, un área de storage sobre el piso de una fábrica, o una cola de espera en un centro de servicio al cliente. Otro ejemplo de un objeto de Flexsim es el objeto de procesador, que simula una demora o vez de procesamiento. Este objeto puede representar una máquina en una fábrica, un cajero que atiende a un cliente, un empleado de correo que ordena paquetes, etcétera. Los objetos de Flexsim son encontrados en los paneles de cuadrícula de la biblioteca de objetos. La cuadrícula es organizada por grupo.

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OBJETOS UTILIZADOS PARA LA SIMULACION

SOURCE: Todo sistema necesita un inicio y esto lo hacemos con source, este me permite cambiar el item que quiero que ingrese a mi sistema, tambien me permite programar diferentes tipos de llegadas al sistema a traves de la configuracion de distribución exponencial.

COMBINER: El combiner es un bojeto en Flexsim que nos permite agrupar multiples flowitems juntos mientras viajan a traves del modelo. Puede: 

Unir los flowitems de forma permanente, o bien



Juntarlos para que puedan ser separados en algun punto del futuro.

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Para este sistema de simulacion, se conoce como inicio a la entrada del terminal, por lo que aca hacemos una union del bus con el conductor para que posteriormente se separen y este reporte su llegada en la oficina mientras el segundo conductor descarga a los pasajeros.

CONVEYOR: Cada uno de los conveyor que se aprecian en el sistema esta mostrando los recorridos que hacen los diferentes tipos de flowitems que se utilizaron para este sistema de simulación.

QUEUE: El queue me representa cada una de las esperas que me presenta el sistema, claramente vemos que existen tres esperas; la primera es la espera de buses que quieren hacer el descargue de pasajeros, la segunda corresponde a la espera de taxis que quieren conseguir transportar a un pasajero de los que llegan a la terminal y la tercera espera corresponde al tiempo que demoran tanto buses como taxis en salir de la terminal, debido a que la via a tomar es una de las avenidas mas concurridas y congestionadas de la ciudad.

SEPARATOR: El separator se usa para separar un flowitem en multiples partes. 

Desempacando un flowitem que fue empacado previamente en un combiner



Crea múltiples copias del flowitem original.

PROCESSOR: Un procesor me simula el tiempo que demora una persona, un producto o determinado flowitem en recibir un transformación o un servicio. Para el actual sistema de simulacion se presentan tres processor; el primero y segundo es el del proceso de descague de los pasajeros, y el tercero, el proceso que hace el conductor del bus en la oficina cuando va a reportar su llegada.

SINK: Finalmente como todo sistema de simulación tiene su inicio, tambien es necesario crear un punto donde el sistema se acabe. El sink es esta herramienta del flexsim que nos permite dar por terminado el sistema, para nuestro sistema el sink corresponde a la salida de la terminal. QUINTA ETAPA: VALIDACION DEL SISTEMA

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λ= tasa promedio de llegadas al sistema µ= tasa promedio de servicio para cada canal k = número de canales kµ= tasa promedio de servicio para el sistema de canales múltiples λ= Tasa de llegada 1/λ= Tiempo promedio entre llegadas µ= Tasa de servicio 1/µ= Tiempo promedio de servicio

Probabilidad de que no exista unidades en el sistema S=2 (servidores) ʎ = 24 (Tasa de llegada en una hora) ʯ = 22 ( )

= 0.2941

Lq = Numero promedio de clientes en la fila

+

2

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Wq = Tiempo promedio de espera en la fila

W = Tiempo promedio de espera en todo el sistema

L = numero promedio de clientes en todo el sistema

2. ANALISIS DE RESULTADOS 

La probabilidad de que no hayan buses en el sistema es de un 29,41%



El numero promedio de buses en la fila es de 2 buses.



El tiempo que aproximadamente esperan los buses en la fila es de 5 minutos.



El tiempo promedio de espera de los buses en todo el sistema es de 7,8 minutos



El numero promedio de buses en todo el sistema es de 3 buses.

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EXPERIMENTACION

Zona de espera para desembarco

Como se observa en la imagnen, este queue de espara para que los buses que entran a la terminal puedan desembarcar cuenta con una capacidad maxima de cuatro vehiculos y el contenido que en ese momento tiene el queue es de dos vehiculos.

Zona de espera taxis

En este queue se observa que la capacidad maxima para albergar taxis es de 5, y en el momento del analisis habian en espera cuatro vehiculos

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Zona de espera para salir de la terminal

Como bien se dijo anteriormente,debido a que los vehiculos dentro de la terminal deben salir hacia una de las avenidas mas concurridas de la ciudad, en este punto se nos genera una espera. Este queue cuenta con una capacidad mxima de cuatro vehiculos, para el momento del analisis contaba con tres de ellos

Desembarco de los pasajeros

En este proceso podemos observar que la cantidad de buses que ya han pasado por el proceso son doce, el porcentaje en que la zona de desembarco no esta

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siendo utilizada es de 17,8 % y el procentaje en que la zona de desembarco esta operando en ese momento es de 50.5 %

Reporte en la oficina de la empresa

Por lo general cada vez que un bus llega a la termianl, su conductor va a la empresa a reportar su llegada y a dejar las encomiendas que traiga consigo, para el caso vemos que en ese momento por la oficina ya habian pasado 30 conductores, el porcentaje en el que la oficina esta operando es de 56.4% y el porcentaje en que no esta siendo utilizada es de 43.6%

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CONCLUSIONES



A traves del uso de las diferentes etapas que tiene la simulacion pudimos observar el comportamiento que actualmente maneja la termianal de transportes de Cúcuta en Norte de Santander.



A traves de la simulacion con Flexsim se pudo analizar mejor la problemática presentada ya que se observo visualmente las filas y congestiones que presenta la terminal.



Mediante el uso de simuladores es mas facil llegar a conclusiones y tomar medidas correctivas para el buen funcionamiento de un sistema.



Se puede notar que la zona de desembarco no es lo suficientemente grande para la cantidad de buses que arriban a la terminal, es necesario hacer arreglos de infraestructura donde se de mas espacio a esta zona para que haya un buen flujo del sistema.

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BIBLIOGRAFIA 

https://www.flexsim.com/es/material-handling-simulation/



http://investigaciondeoperacionesjosevarela.blogspot.com.co/p/teoria-decolas_14.html



https://www.flexsim.com/es/textbook/