Optimización y minimización de costos para el transporte público mediante un modelo de Programación Lineal

Optimización y minimización de costos para el transporte público mediante un modelo de Programación Lineal. 

David A. Jiménez, A Felipe. Bustos.

Resumen—El transporte público es el medio principal de movilización de los ciudadanos de los diferentes pueblos y ciudades del país, el tiempo de llegada entre cada bus es crucial al momento de viajar entre el punto de salida hasta el punto de llegada o destino, en este artículo se propone un modelo de programación lineal que optimice los tiempos de llegada de las diferentes rutas y logren minimizar los costos del sistema de buses. Para la propuesta del modelo se realiza un estudio de 5 rutas, en ellas se toman los tiempos realizados de 32 buses por cada parada hasta su destino final con el propósito de plantear un modelo que tome en cuenta el valor de combustible, costos mensuales por bus, el número de pasajeros promedio que suben por cada parada, la capacidad del bus, la distancia recorrida de cada ruta y el consumo de combustible por cada tipo de bus del sistema de transporte. Con este modelo se intenta dar un pronóstico en caso de que se aplicará el modelo a un caso real.

Palabras Clave— Programación lineal, transporte público, minimizar costos, rutas, modelo, tiempos, sistema de buses.

1. INTRODUCCION

El transporte público es una de las actividades de mayor consumo por las persona ya que este parte de una necesidad de desplazamiento, siendo este  un negocio que genera un papel destacado en la economía, el desplazamiento  de la mayoría de los ciudadanos está destinada a ser mediante el transporte público aunque esta movilidad está restringida por  problemas de tráfico o falta de accesibilidad por precios elevados en el servicio, mediante un análisis se busca optimizar rutas y precios ya que últimamente en la implementación del transporte público  presentan múltiple problemáticas como son tiempos de recorridos. Actualmente los modelos de movilidad en el transporte público están programados mediante una hora específica de llegada y salida desde un punto, sin antes olvidar que el servicio público es un negocio muy competitivo ya que no solo se rige por la capacidad de personas que pueda llevar, sino que también por el mínimo tiempo que pueda desplazarse de una parada a otra. Por lo tanto, los operadores del sistema de transporte y las empresas deben centrarse en cómo gestionar y optimizar el sistema y satisfacer la demanda con recursos suficientes sin exceder los disponibles presupuestos. Mediante el cual se debe implementar un adecuado diseño y planificación de sistemas de transporte; Se sabe que si se programa adecuadamente los tiempos y costos en el desarrollo de las rutas se podrían maximizar las ganancias y mejorar la calidad de un servicio que muchos consideramos una necesidad de rutina.

II. ANTECEDENTES

Mediante diferentes autores que han realizado investigaciones del sistema de transporte basados en un modelo de programación lineal que buscan dar solución a aspectos significativos como son optimización de rutas y minimización de costos realizados sobre diferentes muestras en diferentes regiones del mundo con el fin de demostrar que es posible optimizar el sistema de transporte público para mejorar el proceso.

Un primer estudio [1] plantea una formulación matemática para modelar un sistema de transporte público de tipo eléctrico usando la optimización de la programación lineal para determinar el diseño óptimo del sistema en términos de despliegue de infraestructura de carga, ruta de carga, tamaño de la batería y horarios de carga para cada ruta, los autores toman tres casos de estudio para aplicar su modelo y demostrar su funcionalidad de forma universal, concluyen que su sistema diseñado es versátil para modelar una amplia variedad de componentes en un sistema de transporte de autobús eléctrico con el mínimo costo. Gracias a uno de sus tres casos de estudio realizado en un sistema de transporte público en Nanjing, China mostraron que al aplicar el modelo propuesto para optimizar el despliegue y la programación del Electrobus en esa ruta, los costos operativos se reducen debido a la reducción del número de autobuses y conductores desplegados.

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