Los matemáticos tienen la respuesta a los atascos de tráfico

Beijing, Nueva York, Chicago, Moscú y Sao Paulo, entre otras, son ciudades que tienen en su haber el haber sufrido los mayores atascos de tráfico de la historia. En Beijing, por ejemplo, la congestión de tráfico duró doce días y afectó un tramo de casi 100 kilómetros.

Sin llegar a ese extremo, muchos hemos padecido atascos de tráfico. Algunos los sufren a diario. Y aunque es un problema que afecta a millones de personas en todo el mundo, todo hace pensar que nadie va a solucionarlo o que, mucho peor, no existe solución posible.

Un atasco de tráfico no afecta solamente a quienes están dentro de sus vehículos. También afecta a todos los que viven en las ciudades afectadas, ya que la contaminación del aire acaba empeorando la calidad de vida a medio plazo.

Pero al parecer sí hay solución a la congestión de tráfico. Sólo hay que ver países como Dinamarca o Países Bajos, donde el uso de la bicicleta supera al del vehículo privado. Por su parte, los matemáticos también cuentan con sus remedios para reducir los atascos de tráfico.

Las propuestas de un matemático

Aunque pocos se atreven a reconocer que les gustan las matemáticas y algunos las desprecian pensando que no sirven para nada, las matemáticas están en todas partes. Ya lo estaban hace décadas, pero con internet y la omnipresencia de la tecnología, las matemáticas están con nosotros. En todo momento, aunque no lo sepamos. Precisamente, en la automatización de cualquier proceso hay mucha matemática.

A principios de año, el medio online Fast Company se hacía eco de un libro titulado Optimization Models and Methods for Equilibrium Traffic Assignment. El libro, que podríamos traducir por “Modelos y métodos de optimización para la asignación de tráfico equilibrado”, ha sido escrito por el matemático ruso Alexander Krylatov, que da clases en la Universidad de San Petersburgo, junto a otros compañeros de profesión.

En el libro, disponible en inglés en la página de la editorial que lo publica, se apuntan varias soluciones para resolver problemas relacionados con el tráfico de vehículos en ciudades y que podemos resumir en cuatro.

La primera solución es la más fácil de aplicar: eliminar zonas de estacionamiento. Esto ayudaría a que calles y vías estrechas ganasen carriles por donde circular en vez de estar colapsadas por vehículos aparcados.

Segunda solución: carriles especiales para vehículos eléctricos. Esto incentivaría su uso, de manera que el parqué de vehículos contaminantes se iría reduciendo paulativamente. Y aunque aumentaría el número de vehículos eléctricos, al menos resolveríamos el problema de la contaminación.

Las otras dos soluciones son más difíciles de aplicar. La primera consiste en crear un sistema de navegación unificado. Es decir, que todos los vehículos estén conectados y sus rutas se organicen de manera centralizada, algo en lo que se lleva trabajando desde hace años en relación a los vehículos autónomos pero que implica un desembolso alto de dinero. Con todo, una de las promesas del 5G es la de facilitar la implementación de estos sistemas.

La cuarta solución también tiene que ver con implementar la tecnología. Básicamente consiste en crear un software que se encargue de analizar y predecir el tráfico, algo que la supercomputación y la inteligencia artificial permiten hacer y que se está investigando en la actualidad en varias ciudades del mundo. Con todo, al igual que la solución anterior, implican cambiar por completo el modelo actual de muchas ciudades, algo que pocos organismos públicos se plantean.

Modelos matemáticos como solución

Los matemáticos hace años que se dedican a investigar temas relacionados con el tráfico. Uno de los campos más antiguos en los que han trabajado y trabajan matemáticos de todo el mundo es en el fenómeno de las congestiones de tráfico fantasma. Es decir, ¿por qué se producen atascos de tráfico en situaciones en las que no ocurre nada que afecte al tráfico?

En este y otros casos, los modelos matemáticos son una gran ayuda para obtener respuestas. Como ejemplo, el proyecto Traffic Modeling del MIT, en colaboración con otras universidades e instituciones de investigación, analizaron mediante modelos matemáticos los atascos fantasma. ¿La conclusión? Basándose en estudios anteriores y en sus propias investigaciones, la respuesta está en dos factores principales: el tráfico denso genera una circulación lenta. Y en consecuencia, se requiere de cierto tiempo de ajuste para que los conductores reacciones a esa situación.

O como explican los responsables del proyecto, con sus propias palabras: “En el tráfico ligero, los buenos efectos dominan. En el tráfico pesado, los malos efectos prevalecen”.

Por su parte, una investigación en la que participaron la Universidad de Niza, la Universidad Paul Sabatier de Toulouse y la Politécnica de Turín, analizó mediante modelos matemáticos los flujos de tráfico. En el paper resultante, los investigadores llegan a una conclusión que parece obvia pero que nos da pistas sobre cómo resolver el problema: en lugares con alta densidad de vehículos se producen más atascos de tráfico. Básicamente, la densidad de vehículos afecta la velocidad de los mismos, con lo cual el sistema acaba saturado.

A grandes males, grandes remedios. Obviamente, los atascos no se van a resolver de un día para otro. Pero queda claro que la saturación de las vías de tráfico son la principal causa de los atascos. Las soluciones para evitar este problema son muchas, si bien algunas de ellas topan con intereses de unos y otros. Y en algunos casos, la solución puede perjudicar al ciudadano medio. Sea como fue, las matemáticas tienen la respuesta a por qué ocurren las congestiones y cómo frenarlas.

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