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Analizan movilidad urbana sobre dos ruedas

Evelyn C. Ayala
12/abr/2019

Si no se analiza la dinámica de los sistemas de bicicletas compartidas puede aumentar el riesgo de que se vuelvan ineficientes. Esta es una de las conclusiones a la que llega un estudio en Plos ONE publicado el pasado 6 de marzo, y en el que participa el investigador del IF Alejandro Pérez Riascos.

Los sistemas de bicicletas compartidos existen desde 1960 y en las últimas dos décadas la implementación de este servicio se ha multiplicado en diferentes ciudades del mundo como una opción más sustentable, saludable y económica, en comparación con otros medios de transporte.

En su artículo titulado “Movilidad humana en sistemas de bicicletas compartidas: estructura de dinámica local y no local”, Pérez Riascos, del Departamento de Sistemas Complejos del Instituto de Física, y la ingeniera civil Dayani Loaiza Monsalve, de la Universidad Mariana en Colombia, explican, con base en la ciencia detrás de los sistemas complejos, que este tipo de movilidad urbana sigue patrones estadísticos bien definidos y proponen que con su estudio se puede optimizar su funcionamiento.

“Entender cómo se mueven las bicicletas en estos sistemas nos ayuda a que en una investigación futura podamos mejorar la distribución de bicicletas de manera eficiente y con eso se lograría que el sistema sea más barato y que contamine menos”, dijo Alejandro Pérez a Noticias IFUNAM.

Desde hace un par de décadas, algunas ciudades de Estados Unidos tienen sistemas parecidos a Ecobici, que existe en la Ciudad de México desde febrero de 2010. CitiBike, en Nueva York, es el más grande de Estados Unidos, cuenta con 600 estaciones y 10,000 bicicletas en servicio, mientras que en Chicago, el sistema Divvy cuenta con 580 estaciones y 5,800 bicicletas en servicio. Ambos sistemas están disponibles las 24 horas del día, los 365 días del año.

Pérez Riascos analizó la forma en que se mueven los usuarios de los sistemas de bicis compartidas en Nueva York y Chicago. Imagen: Plos ONE.

Cada vez que un usuario utiliza o deja de usar una bicicleta se registra esa actividad en una base de datos que es accesible y descargable. Lo cual permitió que los investigadores analizaran un total de 36,228,361 de registros de viajes de CitiBike y 9,992,991 de Divvy, de junio de 2013 hasta diciembre de 2016.

Alejandro Pérez Riascos pudo analizar y depurar los datos de los sistemas de bicicletas públicas gracias a que es posible descargarlos libremente, cosa que no es tan común en otros lugares. “En cuestiones de movilidad siempre es difícil obtener datos; me encantaría poder hacerlo para más ciudades pero a veces es difícil tener acceso a los datos”, aseguró el investigador.

Para los sistemas de bicicletas compartidas en Nueva York y Chicago, Pérez Riascos analizó variables como: día y hora de inicio y finalización de viajes, duración, coordenadas GPS (latitud y longitud) y, en general, información de la dinámica global determinada por la localización de las estaciones. Luego, buscó patrones de la actividad semanal de los usuarios.

Entre sus resultados destacan asuntos relacionados con las horas pico: entre el lunes y viernes el servicio tiene mayor demanda a las 8 de la mañana y a las 6 de la tarde, mientras que durante los fines de semana el pico ocurre en el mediodía. Los neoyorkinos viajan a una velocidad promedio de 9 km/h y en Chicago, a 10 km/h.

Vuelos de Lévy: la fórmula para entender la movilidad

Como físico especializado en sistemas complejos, Pérez Riascos fue más allá. Utilizó el concepto de vuelos de Lévy para entender estadísticamente los movimientos de cada bicicleta en el sistema, y así caracterizar sus desplazamientos. Luego reprodujo estos datos mediante simulaciones Montecarlo para poder predecir cómo funcionará el sistema de bicicletas compartido.

En este caso, los vuelos de Lévy permiten conocer de qué manera se mueven los ciclistas por las ciudades y proporcionan información sobre la actividad global del sistema.

Otros investigadores del IFUNAM han explorado los vuelos de Lévy en temas de biología. Por ejemplo, en el contexto del movimiento animal y en particular de monos araña en la selva, se ha encontrado que este tipo de movimiento optimiza la búsqueda de alimento considerando los árboles más cercanos (dinámica local) y desplazamientos a zonas más lejanas (dinámica no local). De esta manera, alternando movimientos entre regiones próximas y distantes, los vuelos de Lévy son una forma muy eficiente para explorar los recursos existentes en una región.

Alejandro Pérez Riascos exploró la actividad de los usuarios a partir de la relación entre la probabilidad de la transición y la distancia geográfica de las estaciones. Imagen: Plos ONE.

En el tema de las bicicletas compartidas, los vuelos de Lévy también ofrecen información acerca de la movilidad condicionada por los puntos de interés que están determinados por las estaciones donde se recogen y dejan las bicicletas. Esto quiere decir que los investigadores pueden descifrar ciertos patrones de movilidad en función los lugares en los que más usuarios recogen y dejan la bici.

Para tener una visión global de la movilidad humana en una región en particular, los investigadores eligieron las estaciones con mayor actividad (340 para Chicago y 421 en Nueva York). Después analizaron las coordenadas de los puntos de origen y destino cada viaje para clasificar las estaciones de acuerdo a la longitud y latitud.

Objetivo: mejorar la movilidad

En el estudio, los investigadores clasifican la movilidad en sistemas de bicicletas compartidos como local y no local. Los primeros se refieren a los desplazamientos que se mantienen cerca del punto de origen donde los usuarios viajan a estaciones ubicadas a menos de un kilómetro. Por otra parte, los desplazamientos asociados a personas que viajan más allá de esta región se conocen como desplazamientos de largo alcance, es decir, no locales.

Con su análisis, Alejandro Pérez encontró las proporciones en las que se realizan desplazamientos locales y no locales; así como la fracción de viajes que regresan a la misma estación (solo el 4%). Entender la forma en la que se mueven los usuarios de las bicicletas puede ayudar a mejorar las estrategias de redistribución de bicicletas en cada una de las estaciones del sistema.

“Siempre se promueve que es un transporte que no contamina pero lo malo es que detrás de esto hay un problema: a veces se acumulan muchas bicicletas en una estación o a veces quedan totalmente vacías entonces el sistema deja de operar bien y lo que se hace es tomar un camión que distribuye las bicis, eso es un problema porque incrementa los costos y contamina”, dijo el investigador.

Para Alejandro Pérez Riascos, este trabajo representa la oportunidad de mejorar la movilidad urbana a partir del entendimiento de los diferentes tipos de transporte. De tal manera que si se conoce cómo funciona un sistema de bicicletas compartidas en una ciudad, se podrían identificar características similares en otros sistemas de transporte.

Además, el investigador espera poder aplicar la misma metodología para explicar, e idealmente mejorar, el sistema de bicis compartidas de la Ciudad de México.

Con su análisis, contribuye a entender mejor estos patrones y hacer más eficientes estos sistemas de transporte. Texto: Evelyn C. Ayala. Gráfico: Mayagüel Casañas/Unidad de Comunicación, IFUNAM.