Unidad de Comunicación

Un análisis estadístico realizado a un conjunto masivo de datos capturados por 383 días sobre la red Metrobús de la Ciudad de México ha arrojado que el sistema de transporte cuenta con un funcionamiento relativamente regular, a pesar de las modificaciones vividas por la pandemia.

Esta conclusión fue alcanzada por el doctor Alejandro Pérez Riascos y el estudiante Jaspe Martínez González, académicos del Instituto de Física de la UNAM (IFUNAM), quienes publicaron su estudio en Scientific reports, la plataforma de acceso abierto de la revista Nature.

Aunque, como resultado de la pandemia por COVID-19, se observó una reducción en el número de vehículos entre abril y agosto de 2020, los autores mencionan que se vieron pequeñas variaciones en la velocidad de los vehículos de la red y una regularidad en la operación del sistema. Pérez Riascos y Martínez González apuntan a que esto se puede deber a que el sistema cuenta con carriles exclusivos y a que las reglas de operación que los conductores siguen son siempre las mismas.

“Con las restricciones de movilidad pensamos que sería excelente ver cómo responde este sistema a diferentes situaciones de la Ciudad. Pero, cuando evaluamos las velocidades de los vehículos, resulta que no. Con la pandemia o sin ella, no se vieron afectadas”, menciona el doctor Pérez Riascos, investigador del Departamento de Sistemas Complejos del IFUNAM. “La intuición nos decía que, al haber menos usuarios y menos vehículos, los operarios iban a aumentar las velocidades y resultó que no. El operario siguió trabajando como siempre”.

En este estudio, los académicos analizaron la actividad del sistema Metrobús entre febrero de 2020 y abril de 2021, a partir de la apertura de información por parte del Gobierno de la Ciudad de México, con datos que muestran la localización geográfica y las velocidades de todos los camiones cada 30 segundos. “Por lo general, en movilidad, lo que tenemos es la gente reportando su posición: estoy en el gimnasio, en el restaurante, tomé una bicicleta en alguna parte. En cambio aquí fue distinto, porque tuvimos acceso a la posición de todos los vehículos y, por tanto, desarrollamos nuevas técnicas matemáticas para identificar qué hacer con esta información”, mencionó el académico que tiene entre sus líneas de investigación los procesos dinámicos en redes y la movilidad humana en ciudades.

Para ello, separaron en 214 segmentos a la red del Metrobús, compuesta por 225 kilómetros totales, 195 estaciones y 7 líneas. “Con los segmentos identificamos cómo se mueve cada vehículo, si hay horas en las que lo hacen más rápido o más lento, y después realizamos comparaciones de cada uno, para identificar las velocidades de los vehículos por zonas”, explicó el doctor Pérez Riascos.

Gracias a la segmentación ha sido sencillo identificar zonas con regularidad en el movimiento de vehículos pues, por ejemplo, hay algunas de ellas que sufren modificaciones en las velocidades debido a posibles cambios de ruta. Asimismo, para el análisis estadístico, utilizaron la distancia Kullback-Leibler, una medida utilizada para representar el sistema completo como una red. Como lo argumentó el doctor Pérez Riascos, “cuando se trata de curvas estadísticas, compararlas no es tan fácil. Lo mejor es utilizar este tipo de medidas, que en física son las entropías. La distancia Kullback-Leibler es utilizada en la teoría de la información y demás análisis”.

En una primera parte del análisis, caracterizaron el movimiento de los vehículos en cada segmento, al comparar la actividad diaria contra el total de la información. Posteriormente, compararon el movimiento de los vehículos en el sistema utilizando una red de similitud, en el que cada segmento se representa como un nodo y los enlaces muestran cuando dos segmentos son similares en términos de la probabilidad de la densidad de velocidades.

Con el mapa de actividad desarrollado por los académicos, es posible identificar aquellas zonas donde existe una regularidad en el movimiento de los vehículos, así como zonas donde existen distinciones. “La técnica matemática sí logra identificar diferencias de velocidades”, apuntó el investigador cuyas áreas del conocimiento son los sistemas complejos, la física estadística y la dinámica estocástica.

Gracias a la estructura segmentada propuesta por los autores, así como de la red producto de ella, es posible agrupar a los segmentos similares en comunidades. En una analogía, el doctor compara los segmentos como si fueran personas, por lo que las comunidades son aquellos grupos sociales a los que pertenecemos: “Si uno aplica el mismo algoritmo que utilizamos, pero a una red social, podemos identificar amigos de la universidad, a la familia, colegas del trabajo, a nuestras comunidades. Estos segmentos del Metrobús se parecen por la actividad similar de los vehículos”.

El trabajo permite que los métodos estadísticos y la estructura de redes utilizados para describir el sistema Metrobús sea utilizada para otros medios de transporte, como taxis u otros sistemas de transporte colectivo, así como también identificar la relación entre distintos elementos, como es la emisión de dióxido de carbono o el comportamiento de usuarios en estos transportes. “Con esta investigación es posible generalizar las ideas a otras escalas y, también, hacer análisis puntuales sobre el mismo sistema Metrobús, como una correlación entre sus velocidades y la emisión de dióxido de carbono”, mencionó el doctor Pérez Riascos.

Otro alcance del análisis realizado por los dos académicos del IFUNAM es trabajar junto con ingenieros de transporte, lo que podría ayudar a los encargados de controlar la red de transporte a tomar decisiones que procuren un buen funcionamiento y aseguren buenas prácticas.