Estudiar enjambres de hormigas podría ayudar a acelerar el movimiento

El estudio del comportamiento colectivo podría utilizarse para gestionar el tráfico en zonas urbanas.

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Estábamos todos ahí. Encerrado en una cerradura en el centro de la ciudad, un mar de luces de freno rojas al frente. De mal humor y estresado, sigue recto, en silencio (u ocasionalmente, en voz alta) maldiciendo a los otros conductores en la carretera.

Cuando se les pregunta, entre el 80 y el 90% de los conductores consideran que sus habilidades de conducción están por encima del promedio. Claramente, muchos conductores están equivocados. Pero la idea de que los atascos de tráfico deben ser culpa de otra persona es omnipresente y se refleja en el lenguaje que usamos para discutirlos. Decimos cosas como «Oh, el tráfico era terrible» o «Las carreteras estaban tan llenas de gente», como si el bloqueo fuera una entidad separada de los conductores atrapados en él.

La ciencia detrás del camino y por qué se forman los atascos cuenta una historia muy diferente. Y es uno que está escrito colectivamente por investigadores de una amplia gama de campos. Desde la ecología molecular y el comportamiento humano hasta la ciencia de redes y la planificación urbana, hay miles de personas que intentan comprender el tráfico y encontrar nuevas formas de mantenerlo en movimiento.

La congestión de la carretera puede deberse a varios factores: mal tiempo, un accidente, obras en la carretera o simplemente demasiados vehículos compitiendo por muy poco espacio. Pero también existe el «jamiton» o «embotellamiento fantasma», donde, sin razón aparente, el tráfico se acumula y luego se relaja.

Un video ahora famoso sobre cómo se forman este tipo de bloqueos muestra 22 automóviles conducidos en una ruta cerrada. Se instruyó al conductor de cada automóvil para que alcanzara los 30 km / hy mantuviera esa velocidad a una distancia segura del automóvil de adelante. Pero el sistema se averió muy rápidamente, y algunos coches se apagaron mientras que otros aceleraban. La razón es simple: las personas tienen problemas para mantener una velocidad constante. Suponga que se conduce a un conductor justo por encima del límite de velocidad; para corregir esto, luego presione los frenos. El automóvil trasero luego compensa en exceso este frenado repentino, al igual que el automóvil detrás del mismo freno. Esto provoca una onda de choque de arranque y parada que viaja de regreso a través del tráfico.

Por lo general, asociamos el concepto de comportamiento colectivo con el mundo natural más que con la jungla urbana. Un artículo publicado por científicos alemanes en 2015 analizó específicamente el flujo de tráfico de las colonias de hormigas. Las hormigas de pradera de lomo negro construyen y mantienen caminos permanentes, a diferencia de los nuestros: un ancho fijo y una superficie lisa y sin obstrucciones. Al observar las hormigas que usaban la ruta, Christiane Hönicke y sus colegas pudieron investigar la etiqueta de las hormigas involucradas en el rápido flujo de tráfico dentro y fuera de la colonia. Sorprendentemente, descubrieron que a medida que la ruta se llenaba de gente, las hormigas aceleraban. De hecho, aumentaron su velocidad en aproximadamente un 25% a medida que se duplicaba la densidad.

A estas velocidades más altas, las colisiones eran más comunes entre hormigas, probablemente no una situación que los conductores humanos deban emular. Pero otro factor en el flujo de tráfico de hormigas fue la evolución de «bandas» a medida que la ruta se volvía más concurrida, algo que también fue observado por los modeladores matemáticos en India. La mayoría de los investigadores también están de acuerdo en que las hormigas individuales tienden a progresar mucho unas a otras. Esto les da más tiempo para reaccionar ante cualquier incidente, reduciendo el riesgo de iniciar un jamitón. Las hormigas pueden enseñarnos un par de cosas, pero cambiar el comportamiento del conductor en la carretera puede ser un desafío. Por ejemplo, se ha demostrado que la unión dinámica tardía, también conocida como «sistema de cremallera», reduce en gran medida la congestión cuando se fusionan dos bandas en una. Pero a pesar de esto, muchos conductores todavía optan por la opción más educada de unirse temprano.

Marta C González, del Grupo de Ingeniería Civil y Ambiental del MIT, cree que todos podemos beneficiarnos de un enfoque de conducción menos egoísta. Utilizando datos de teléfonos inteligentes, mostró que eliminar solo un porcentaje de automóviles de las carreteras en ciertos vecindarios de Boston y San Francisco podría reducir el tiempo de viaje de todos los demás conductores en estas ciudades hasta en un 18%. A principios de 2016, González descubrió que en ciudades, incluidas Río de Janeiro y Lisboa, incluso si un pequeño número de conductores tomaba una ruta un poco más larga, el tiempo total perdido debido a la congestión podría disminuir en un 30%.

La infraestructura también tiene un papel que desempeñar, incluidos los semáforos en las ciudades. Utilizan sensores integrados en la carretera para proporcionar continuamente información sobre el flujo de tráfico a un centro de control central. Pero ciudades como Londres están haciendo que las luces sean más inteligentes. Allí, las cámaras térmicas controlan la cantidad de peatones y ciclistas en ciertas intersecciones de carreteras y ajustan el «tiempo de luz verde» para darles una salida oficial. En agosto, Audi anunció que sus nuevos autos Q7 y A4 podrán comunicarse con semáforos inteligentes, dando a los conductores una cuenta regresiva de luz verde.

A más largo plazo, el mayor desafío al que se enfrentan los administradores de tráfico será la combinación de transporte por carretera, es decir, un número creciente de vehículos autónomos, rodeados por muchos vehículos controlados por hombres. Un cambio completo hacia los automóviles sin conductor también tendría un impacto importante en la infraestructura vial. Debido a que pueden comunicarse continuamente entre sí, los autos sin conductor podrían acelerar de manera segura a través de las intersecciones, eliminando la necesidad de semáforos físicos. ¿Dónde dejarán eso los peatones? Bueno, esta es una pregunta para la que los diseñadores aún no tienen respuesta.

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