19/06/2013 - Algoritmos matemáticos para reducir los retrasos ferroviarios

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Aquellos que emplean el transporte público para acudir al trabajo ya disfrutan de una mayor puntualidad y tiempos de espera reducidos gracias a un programa informático nuevo capaz de adaptar en tiempo real los horarios ferroviarios en respuesta a alteraciones inesperadas.

El programa se basa en una excepcional serie de algoritmos desarrollados por científicos del proyecto ARRIVAL («Algorithms for Robust and online Railway optimisation: Improving the Validity and reliability of Large scale systems»). El equipo recibió 2,6 millones de euros de financiación de la UE entre 2006 y 2009 para desarrollar una aplicación que ya se utiliza en países como Alemania, Países Bajos y Grecia.

Los operadores ferroviarios no cuentan con una tradición informática que asista en los momentos de alteración del servicio. Además, antes de ARRIVAL, era sorprendentemente limitada la bibliografía científica dedicada a dos métodos distintos de planificación basados en la solidez del sistema y a su ejecución en tiempo real. En el ámbito ferroviario, un plan sólido persigue optimizar la planificación previa a la operación a fin de que los itinerarios previstos absorban las alteraciones sin que se resienta en demasía la puntualidad de los trayectos.

No obstante, incluso el plan más sólido es incapaz de compensar todo tipo de alteraciones, sobre todo si se producen durante el funcionamiento ferroviario. La planificación en tiempo real permite reconfigurar los horarios dentro de márgenes temporales estrictos, en ocasiones incluso antes de que se conozca el verdadero alcance de la alteración. Un plan en tiempo real efectivo conserva en la medida de lo posible la solución que se habría puesto en marcha de haberse conocido con antelación la secuencia completa de alteraciones causantes de la incidencia.

El nuevo programa informático es producto de varios hallazgos en tres ámbitos fundamentales. En primer lugar, el equipo desarrolló un concepto nuevo denominado «solidez recuperable» que emplea matemática, modelización teórica y análisis competitivo para medir la solidez y la recuperabilidad de los planes iniciales. En segundo lugar se crearon métodos y modelos basados en algoritmos complejos para asistir a los operadores en la gestión de los retrasos. Por último, el equipo creó un repositorio central para la recopilación y el intercambio de datos en tiempo real.

El sistema de ARRIVAL se utilizó para generar un nuevo horario para el sistema ferroviario neerlandés, en el que circulan cerca de cinco mil quinientos trenes al día y que en la actualidad se considera uno de los más eficientes de Europa. Por otra parte, en Berlín, las esperas entre trenes en el metro se redujeron de cuatro a dos minutos tras la aplicación de los algoritmos de ARRIVAL. Otros países estudian la adopción de esta tecnología e incluso en Italia se han iniciado ensayos con los se ha logrado reducir los retrasos en un veinticinco por ciento.

Los resultados podrían aplicarse a otros ámbitos en los que sea necesario formular horarios, como los sistemas de navegación por carretera, los sistemas destinados a los flujos de trabajo industriales, el comercio electrónico, las redes de computación en grid y la sanidad.

En ARRIVAL participaron doce universidades de Alemania, Grecia, Italia, Países Bajos, España y Suiza y el operador ferroviario francés SNCF (Société Nationale des Chemins de fer Français).

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ARRIVAL
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