Diseño y desarrollo de un algoritmo de reorganización de rutas de transporte público

Investigadores

BELLO RUIZ, Alejandro Toribio

Unidad

Departamento de Ingeniería

Fuentes de financiamiento

Fondo para la Innovación, Ciencia y Tecnología (FINCyT)

Año

2013

Como es sabido, el tráfico en Lima genera muchos inconvenientes a la ciudad. Por citar sólo algunos está el estrés causado a choferes y peatones, las horas hombres pedidas en los viajes a horas punta, la contaminación ambiental y sonora por el uso indiscriminado del claxon, etc. Un componente importante para solucionar este problema es abordar el reordenamiento del transporte público. El presente proyecto busca generar un sistema óptimo de rutas que atienda la demanda de transporte de la población de la ciudad de Lima. Este sistema consiste en tener un conjunto de líneas de transporte público que permita cubrir la necesidad de movilización de la población de cada par origen-destino de la ciudad reduciendo la congestión vehicular. Para resolver este problema se intentará minimizar el tiempo promedio de viaje por persona tomando en cuenta algunas restricciones como la capacidad de las vías (cantidad de carriles de calles y avenidas) y la distribución de paraderos asignados por línea. Para ello se creará un algoritmo metaheurístico (proveniente de las técnicas de inteligencia artificial para la resolver problemas complejos) que nos permita reorganizar las rutas de transporte público, generando nuevas o modificando actuales. Además, se diseñará la estructura de información que permita, con los beneficios del big data, analizar y tomar decisiones sobre el tránsito en Lima.

Objetivos

1. Diseño y desarrollo de un algoritmo de reorganización de rutas de transporte público

Resultados

1.Un algoritmo para reorganizar rutas que trabaje con información real del transporte en Lima

2.Modelo de arquitectura de información, Modelo de estructura de información . Diagrama de entidades

3.Carga de información real a la estructura definida con la arquitectura definida

4.Establecimiento de una función objetivo a optimizar y las restricciones a tomar en cuenta Algoritmos para resolver el problema de diseño de rutas de transporte público

Impacto

El algoritmo y la estructura de información sobre rutas de transporte público actuales como calles por las que pasa, capacidad de vías y velocidad en diferentes rangos del día o semana. La construcción de esta base de datos supone un paso importante en la investigación de problemas de transporte ya que da paso a que las propuestas y análisis que se realicen, se hagan con información real de la ciudad y se pueda medir mejor la calidad y aplicabilidad de los resultados. Además, la investigación y adaptación de los algoritmos que resuelven este tipo de problemas se pueden aplicar a otro tipo de problemas de optimización como de horarios, de clasificación, de planificación, o algún problema donde se defina una función a optimizar y un conjunto de restricciones que cumplir. El problema debe contar también con una cantidad muy grande de combinaciones que hace imposible su solución con métodos matemáticos y programación lineal y ameritan la aplicación de algoritmos metaheurísticos.

La población directamente beneficiada es la comunidad científica que puede hacer uso de una base de datos actualizada y real de la información de transporte de la ciudad de Lima. Por otro lado, los beneficiados indirectos serán las instituciones con las cuales se realicen estas investigaciones aplicadas. Para el caso particular de la verificación del resultado de este proyecto, se generará una reorganización de rutas de transporte público cuyo objetivo sea reducir el tiempo promedio de viaje por persona. Otra aplicación puede ser la de minimizar costos de las rutas asignadas a una empresa de transporte público u optimizar capacidad y frecuencia de las mismas.

El impacto social se da más por la aplicación de esta estructura de datos para el caso del presente proyecto. Es decir, el cambio de del sistema de tomar una unidad de transporte público en cualquier esquina a tomarlo a una distancia de una, dos o más cuadras desde el punto donde se encuentre el pasajero. Este proyecto además se alinea al objetivo de la reforma del sistema de transporte público. Se sabe que lo que genera desorden, velocidades fuera de lo permitido y falta de respeto entre choferes/cobradores y usuarios de transporte es el sistema de pago a los trabajadores de este sector. Teniendo rutas y paraderos establecidos, los choferes sólo deben preocuparse de brindar el mejor servicio. Por último y no menos importante, la disminución del tiempo promedio de viaje liberará horas hombre que se puede reflejar o en mayor productividad en actividades profesionales o en un mayor paso del tiempo familiar.

Uno de los efectos del desorden del tránsito en la ciudad es el uso frecuente del claxon para amonestar a vehículos de transporte público cuando se paran de forma de desordenada a recoger a los pasajeros, incluso en cruceros peatonales o en esquinas que impiden a otros vehículos doblar por ellas. Se pretende reducir el uso del claxon con la apropiada distribución de paraderos por líneas de transporte. Además, la circulación exacta de vehículos de transporte público para la demanda determinada originará una reducción de estos y por ende su emisión respectiva de dióxido de carbono. La emisión de este gas resulta un factor influyente en la contaminación de una ciudad.

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