Felipe Cáceres, estudiante de Ingeniería Industrial de la Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS), obtuvo, este miércoles, la máxima calificación (5.0) en la sustentación de su proyecto de grado, titulado 'Propuesta de asignación de ciclos semafóricos para la disminución de la congestión vehicular en la ciudad de San José de Cúcuta, empleando modelamiento matemático'.

Proyecto que tiene como fin disminuir los tiempos de espera de los vehículos en las distintas intersecciones viales de la ciudad, en donde se encuentran ubicados los semáforos.

“La primera aproximación fue por una materia que se llama simulación y ahí la profesora me dejó hacer mi propio tema y todos simulaban colas de bancos, de supermercados, pero ella me dejó manejarlo en tráfico con mi propio simulador”, explicó Cáceres.

El joven encontró que uno de los principales problemas de la ciudad es la alta congestión vehicular, debido a los precarios diseños de vías, aumento en compra de vehículos particulares y tiempos semafóricos no optimizados.

Situaciones que generan la “demora en los tiempos de llegada y que aumentan los costos de oportunidad y disminuye la calidad de vida de las personas por el aumento del estrés. Para mí, las consecuencias más graves son el consumo excesivo de combustible y el aumento en el calentamiento global por las emisiones de CO2 y monóxido de carbono”, detalló Cáceres.

En principio, el estudiante inició con el estudio de la intersección de la zona entre Guaimaral y el Hospital Universitario Erasmo Meoz (Huem), donde se ubican cuatro semáforos, Sin embargo, su intención era ampliar el estudio y fue ahí donde se incluyó toda la zona céntrica de la ciudad.

De acuerdo con el análisis hecho por el estudiante, en Cúcuta, el 43% de los ciudadanos sostiene que los tiempos de duración en los semáforos son muy largos, un problema que, según la literatura, “no se soluciona creando más carriles, pues la red dentro de la ciudad no lo permite, por lo que algunas de las soluciones serían crear medios de transporte público sustentables, optimizar los tiempos de estos o mejorar la programación de los semáforos”.

Metodología

El proyecto se efectuó a través de técnicas de simulación y modelamiento matemático, usando el lenguaje de programación de Python y una plataforma gratuita que ofrece Google. La idea está sustentada sobre la inteligencia artificial, que permite imitar las funciones cognitivas que hacen los seres humanos.

“Una de esas aplicaciones de inteligencia artificial fue el identificar objetos y contarlos. Nosotros sabemos qué es un carro, una bicicleta o una moto, porque los hemos visto a lo largo de nuestra vida. Eso mismo hay que hacer con los algoritmos, con esa inteligencia artificial; hay que enseñarle y meterle millones de imágenes y él va aprendiendo, él va extrayendo los patrones y es al final capaz de corregirse, aprender y predecir”, aseguró Cáceres.

La clave de este proyecto fueron las imágenes que se obtuvieron por medio de los vídeos de las cámaras de seguridad que suministró la Policía Nacional, 13 mil en total. Los vídeos representan más de 716 GB de información.

“Con estos vídeos se contaron cuántos carros pasaban, por dónde y a qué horas. Con esa información se alimentó un simulador, el cual se conectó a un algoritmo genético que cambia los tiempos de los semáforos, en aras de disminuir los tiempos de espera de todos los vehículos”, explicó Felipe Cáceres.

En la investigación, con respecto a los vídeos analizados, se encontraron 824.979 vehículos, destacando que el miércoles es el día de la semana donde más vehículos circulan por las intersecciones de la zona céntrica, mientras que el domingos es el menos concurrido.

Aunque el proyecto solo se ha manejado a través de la simulación, los resultados evidencian que, de 10.27 minutos que debe esperar un vehículo para cruzar en varias intersecciones, estos pueden disminuir a 7,75 minutos, lo que mejoraría en un 26,4% el tiempo de espera en la red de semáforos estáticos. En solo 30 minutos, esto representaría una disminución de 16.421 minutos en los tiempos de espera para todos los vehículos. 

El objetivo es llevarlo a la práctica real, en conjunto con la Alcaldía de Cúcuta y la Secretaría de Tránsito.