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Dinámica de Sistemas

Boletín de Dinámica de Sistemas

Análisis de la ampliación del Subte línea B

Basado en un modelo de simulación con Vensim

Edgard Hernán Maimbil et al.
edmaimbil@uade.edu.ar


La Ciudad Autónoma de Buenos Aires cuenta con un servicio de transporte subterráneo, conformado por una red de 6 líneas subterráneas (Líneas A, B, C, D, E y H) y una línea de superficie (Premetro) que al día de hoy, transportan a un promedio de más de 1.500.000 pasajeros diariamente. Se calcula que esta cifra equivale al 10% del total de los viajes que diariamente se realizan en la región metropolitana de Buenos Aires, ciudad que alberga a más de 2.890.000 habitantes por sí sola, pero que cuenta con una población de más de 12.806.000 habitantes incluyendo toda el área metropolitana (Gran Buenos Aires).
Con el fin de mejorar el servicio y descongestionar las líneas y estaciones más transitadas de la red, se están llevando a cabo múltiples proyectos de extensión de las líneas de subterráneo existentes, así como la incorporación de nuevas líneas.

Análisis de la ampliación del Subte línea B


En el caso de la línea B, hoy cuenta con un total de 15 estaciones que atraviesan la ciudad de Oeste a Este, dos de las cuales combinan con las líneas C y H respectivamente. En ella se planea inaugurar dos nuevas estaciones que extenderán la línea en dirección Oeste, y con la extensión en el futuro de la línea E, surgirá una nueva combinación con dicha línea en su estación terminal en el extremo Este.
Los datos estimativos que existen pretenden predecir el número de pasajeros que usarán estas dos nuevas estaciones diariamente, pero esta información no es suficiente a la hora de estimar el impacto total de estas incorporaciones al rendimiento de la línea. Se trata de valores totales de pasajeros por día para cada estación nueva, lo cual diluye la información respecto del exceso de demanda en las horas pico, momento en que se concentra la mayor cantidad de pasajeros en cada estación y que representa el verdadero problema del uso de las líneas de subte.
Para poder analizar los datos de forma que resulte realista y poder sacar conclusiones útiles, basadas en una distribución más precisa del flujo de pasajeros a lo largo de un día hábil, se decidió modelar la red de subterráneos utilizando la disciplina de la Dinámica de Sistemas, la cual ofrece las herramientas necesarias para poder modelar y simular el funcionamiento en el tiempo de complejos sistemas retroalimentados, haciendo uso de diagramas, ecuaciones que modelan matemáticamente el comportamiento de las distintas variables y el poder de cálculo y procesamiento en tiempo real que proveen las computadoras modernas.

Análisis de la ampliación del Subte línea B


Así, al día de hoy se ha trabajado en el modelado de las líneas C y B (sin las extensiones mencionadas), resultando en modelos precisos que permiten emular el flujo de pasajeros en cada una de las estaciones de cada línea, hora a hora durante todo un día.
Con este trabajo como base se procede a integrar al modelo de la línea B, realizado por la Ing. Vanesa G. Bravo, la nueva sección compuesta por las estaciones Juan Manuel de Rosas y Echeverría, así como la futura combinación con la línea E en la estación terminal L. N. Alem. Con ello se busca analizar el impacto de dichas incorporaciones a la línea B, distribuyendo en el tiempo a lo largo de un día todo el tránsito de pasajeros, recalibrando todas las estaciones para adaptarlas al nuevo uso de la línea producto de las nuevas incorporaciones, y concluir si estos cambios generarán un alivio o bien una carga extra al desempeño de la red.

Análisis de la ampliación del Subte línea B


El modelo de la línea de subtes está conformado por una red de estaciones interconectadas entre sí por las formaciones (trenes) que trasladan a los pasajeros entre una y otra.
Aún cuando físicamente son una única estación, en su análisis dentro del sistema de subtes se modelan en dos partes, una parte representa la estación con destino a una cabecera y la otra representa la estación con destino a la otra cabecera (en el caso de andenes separados podría pensarse en cada uno de los andenes como una de estas dos “mitades”). En el modelo que realizamos distinguimos cada una de estas dos componentes como Norte y Sur, siendo las componentes Norte las que tienen como destino la cabecera de L. N. Alem y las componentes Sur las que tienen como destino la nueva cabecera J. M. Rosas.

Según Wikipedia la dinámica de sistemas es una técnica para analizar y modelar el comportamiento temporal en entornos complejos. Se basa en la identificación de los bucles de realimentación entre los elementos, y también en las demoras en la información y materiales dentro del sistema. Lo que hace diferente este enfoque de otros usados para estudiar sistemas complejos es el análisis de los efectos de los bucles o ciclos de realimentación, en términos de flujos y depósitos adyacentes. De esta manera se puede estructurar a través de modelos matemáticos la dinámica del comportamiento de estos sistemas. La simulación de estos modelos actualmente se puede realizar con ayuda de programas computacionales específicos.

Originalmente desarrollada en 1950 para ayudar a los administradores de empresas a mejorar su comprensión de los procesos industriales, actualmente se usa en el sector público y privado para el análisis y diseño de políticas. Fue creada a principios en la década de 1960 por Jay Forrester de la MIT Sloan School of Management del Massachusetts Institute of Technology) con la creación del MIT System Dynamics Group.

Los modelos de simulación con Dinámica de Sistemas tienen aplicaciones en prácticamente todas las áreas del conocimiento como podemos observar en los numerosos artículos publicados en los congresos anuales de la System Dynamics Society. Se trata de una potente herramienta para:

  • Enseñar a los reflejos del sistema de pensamiento de las personas que está siendo entrenado.
  • Analizar y comparar los supuestos y modelos mentales acerca de cómo funcionan las cosas.
  • Obtener una visión cualitativa sobre el funcionamiento de un sistema o las consecuencias de una decisión.
  • Reconocer arquetipos de sistemas disfuncionales en la práctica diaria.

    Los modelos permiten simular el impacto de diferentes políticas relativas a la situación a estudiar ejecutando simulaciones what if (¿qué pasaría si?) que permiten ver las consecuencias a corto y medio plazo, y ser de gran ayuda en la comprensión de cómo los cambios en un sistema lo afectan en el tiempo. En este sentido es muy similar al Pensamiento sistémico ya que se basa en los mismos diagramas de causales con bucles o lazos de retroalimentación (feedback). Sin embargo, estos modelos de simulación permiten además hacer simulaciones para estudiar el comportamiento de los sistemas y el impacto de políticas alternativas. Se utiliza en especial para investigar la dependencia de los recursos naturales y los problemas resultantes del creciente consumo a nivel global para mejorar el especial en el desarrollo de nuevos productos. Existe una gran variedad de marcas de software en el mercado que ayudan a aplicar esta herramienta de una forma amigable: Vensim, Stella, ithink, Powersim, Dynamo, etc.

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