A comparative analysis of calculating sample size for carrying out household surveys when constructing a passenger origin-destiny matrix between a sample design and applying a population percentage

Análisis comparativo del cálculo del tamaño de muestra para la realización de encuestas domiciliarias en la construcción de una matriz origen-destino de pasajeros, entre un diseño muestral y la aplicación de un porcentaje de la población

Using a percentage of a city’s households is a common practice in transport engineering leading to knowing the inhabitants’ journey pattern. The procedure theoretically consists of calculating the sample based on the statistical parameters of population variable which one wishes to measure. This requires carrying out a pilot survey which cannot be done in countries having few resources because of the costs involved in knowing the value of such population parameters, because resources are sometimes exclusively destined to making an estimated sample according to a pre-established percentage. Percentages between 3% and 6% are usually used in Colombian cities, depending on population size.

The city of Manizales (located 300 km to the west of Colombia’s capital) carried out two household surveys in less than four years; when the second survey was carried out the values of the estimator parameters were thus already known. The Manizales’ mayor’s office made an agreement with the Universidad Nacional de Colombia for drawing up the new origin-destiny matrix, where it was possible to calculate the sample based on the pertinent statistical variables. The article makes a comparative analysis of both methodologies, concluding that when statistically estimating the sample it is possible to greatly reduce the number of surveys to be carried out, but obtaining practically equal results.

Es una práctica común en la ingeniería de transporte, la utilización de un porcentaje de los hogares de una ciudad como muestra para la realización de encuestas domiciliarias que permitan conocer el patrón de viajes de los habitantes. Teóricamente, el procedimiento consiste en calcular la muestra en función de los parámetros estadísticos de la variable que se pretende medir de la población. Esto implica la realización de una encuesta piloto, que en países con bajos recursos no es factible realizar por los costos que implica el conocer el valor de dichos parámetros de la población, ya que algunas veces los recursos son limitados exclusivamente para la realización de una muestra estimada de acuerdo a un porcentaje preestablecido. En las ciudades colombianas normalmente se trabajan porcentajes entre el 3% y el 6%, dependiendo del tamaño de la población. De manera coyuntural, la ciudad de Manizales, localizada a 300 km al oeste de la capital de Colombia, realizó en menos de cuatro años dos encuestas domiciliarias, de tal manera que para la realización de la segunda encuesta ya se conocía el valor de los parámetros del estimador. La Universidad Nacional de Colombia suscribió un convenio con la Alcaldía de Manizales para la elaboración de la nueva matriz orígen-destino, en donde se tuvo la oportunidad de calcular la muestra en función de las variables estadísticas de rigor. En el desarrollo del artículo se mostraré un análisis comparativo entre estas dos metodologías, obteniendo que al estimar estadísticamente la muestra, se logra reducir de manera significativa el número de encuestas a realizar, obteniendo resultados prácticamente iguales.