Modelo de Flujo Vehicular para mejorar la circulación desarrollan investigadores de la UNAM

• Determina las causas de los congestionamientos con la finalidad de disminuirlos y evalúa las modificaciones posibles a la infraestructura
• El proyecto, del Instituto de Ingeniería, utiliza un microsimulador computacional que analiza y optimiza el tránsito, explicó María Elena Lárraga Ramírez
• Buscan mejorar la circulación vehicular para evitar el aumento de la contaminación ambiental, que daña principalmente a las poblaciones vulnerables como son los niños y las personas adultas mayores

Con el propósito de que la circulación vehicular mejore para evitar el aumento de la contaminación ambiental, que daña principalmente a las poblaciones vulnerables como son los niños y las personas adultas mayores, investigadores del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM desarrollan un modelo de flujo vehicular con un autómata celular (AC) probabilístico y el uso de un microsimulador computacional que analiza y mejora el desempeño de la circulación.

Se trata de un proyecto de la Coordinación Eléctrica y Computación de esa entidad, que utiliza modelos matemáticos simples y discretos, donde cada célula del autómata equivale a un automóvil en marcha o a un espacio vacío de la avenida donde se encuentran los vehículos.

Proponemos modelos encaminados a analizar y/o evaluar estrategias para mejorar el desempeño del tránsito y para que, de alguna manera, los usuarios que ingresen a la red carretera tengan un mejor servicio, señaló María Elena Lárraga Ramírez, quien trabaja en este proyecto junto con Luis Álvarez Icaza, también del II; Jesús Antonio del Río Portilla, director del Instituto de Energías Renovables, además de alumnos de doctorado y maestría.

Un estudio microscópico de las carreteras basado en modelos de AC y simulación computacional, como el que creamos, permite no sólo determinar las causas de los congestionamientos con la finalidad de disminuirlos, sino también evaluar el resultado de posibles modificaciones orientadas a la infraestructura, a fin de optimizar las redes carreteras antes de su implementación final.

Los modelos para tránsito vehicular basados en AC han llegado a ser un método bien establecido para analizar, entender y pronosticar el desempeño de la circulación real, cuya dinámica depende de un conjunto de reglas de evolución local y simple, fácil de entender, computacionalmente eficaz y suficiente para emular el desempeño de la circulación.

Experta en modelación de sistemas complejos en forma discreta y modelación computacional, Lárraga Ramírez precisó que el objetivo es hacer propuestas innovadoras para mejorar el tráfico, diferentes a las existentes en la literatura internacional, que sean más reales y flexibles y, sobre todo, enfocadas a las necesidades de México. La idea es plantear el simulador y validar su uso.

Las gráficas de densidad y flujo de automotores que obtienen los universitarios son similares a las observadas en avenidas reales; además, con una simulación de este modelo es factible ver las ondas de tráfico comunes, agregó.

En las sociedades modernas la demanda de movilidad aumenta y las capacidades de las redes carreteras están saturadas e incluso superadas. Además, en las regiones densamente pobladas es insostenible ampliarlas para flexibilizar la situación, por lo que la infraestructura tiene que ser utilizada de manera eficiente.

La mayoría de los países están preocupados por el alto gasto económico que representan los congestionamientos, ante ello, sistemas como el desarrollado en la UNAM representan una solución factible; sin embargo, para proponer rutas se requiere de criterios de evaluación profunda y de una buena base de conocimientos sobre el estado actual del tráfico vehicular.

Actualmente, indicó Lárraga, las soluciones a problemas originados por el tránsito se orientan a un mejor manejo de los sistemas existentes mediante el uso de tecnologías avanzadas, a fin de mejorar el flujo y la seguridad vial. Sin embargo, un pronóstico aproximado de los impactos del uso de estas tecnologías es crítico antes de su desarrollo final, porque de otro modo puede resultar en una inversión perdida, por ser poco funcionales.

Una auscultación adecuada del tránsito de una red es fundamental para su operación, mantenimiento y desarrollo. Por estas razones, en los últimos años se han desarrollado diversos modelos encaminados a ese fin. Los modelos basados en microsimulación computacional, como los AC, han ganado importancia como medio para evaluar el uso de estrategias de manejo y control en los sistemas de tránsito existentes.

Los factores involucrados en una modelación son variados. La densidad del tráfico (vehículos que circulan por longitud del segmento estudiado) es importante, pero también lo son los límites de velocidad, incorporaciones de tráfico a una vía rápida, bloqueos, vehículos lentos y semáforo, entre otros.

La teoría detrás de esta labor es compleja y representa el problema principal al desarrollar un modelo, pues es complicado encontrar una solución analítica buena, y si la hay, la simulación computacional es difícil de hacer en forma eficiente y rápida.