Problema de diseño de rutas para un sistema de buses de tránsito rápido mediante una aproximación heurística (2011)
En los últimos años, los sistemas de Buses de Transito Rápido (BRT, por sus siglas en inglés) han mostrado ser una alternativa real respecto a otros sistemas de transporte público implementados a lo largo del mundo. Sistemas de transporte masivo como aquellos basados en rieles por lo general implican costos mucho mayores en comparación a un sistema BRT. Sin embargo, una vez el sistema se encuentra en una fase operacional, su buen desempeño depende en gran medida de las rutas ofrecidas. De aquí, la importancia del Problema del Diseño de Rutas para un Sistema de Buses de Tránsito Rápido (BRTRDP, por sus siglas en inglés), que busca encontrar el conjunto de rutas que minimiza el tiempo total de viaje de la población, mientras garantiza que se satisfacen las restricciones propias del sistema. Para abordar el problema, se propone una formulación matemática para el BRTRDP que modela las rutas a utilizar, al igual que las frecuencias de los buses y los flujos esperados de viajeros para cada una de ellas. Sin embargo, dada la naturaleza del problema que hace que la cantidad de rutas posibles a operar sea enorme, resolver el problema directamente no es viable en la actualidad para instancias de tamaño real. Para solucionar esto, se propone la implementación de un algoritmo compuesto principalmente por una parte heurística y una exacta que se realimentan de forma iterativa, en donde el componente heurístico se encarga de generar un conjunto de rutas en capacidad de soportar el sistema BRT, mientras que el componente exacto se encarga de evaluar el desempeño de un conjunto de rutas particular, al encontrar el tiempo mínimo total de viaje de la población utilizando únicamente las rutas propuestas. El algoritmo propuesto fue probado para instancias de prueba entre 5 y 37 estaciones con diversas topologías de sistemas BRT. Se muestra que los casos de prueba analizados se encuentran soluciones a una diferencia porcentual promedio de menos de 1.4 % del óptimo.