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1 de Julio de 2015
Sistemas complejos

Atascos fantasma en el tráfico rodado

Un ejemplo de fenómeno emergente y comportamiento crítico en la vida cotidiana.

THINKSTOCKPHOTOS/SEAMARTINI

Se calcula que en estos momentos circulan por el mundo unos 1200 millones de coches. Con semejante cifra, los atascos de tráfico suponen extraordinarias pérdidas de tiempo y dinero. Por esa razón, entender por qué se producen y cómo evitarlos ha estado en la agenda de los investigadores desde los años cincuenta del siglo XX.

Por aquella época, los matemáticos James Lighthill (1924-1998) y Gerald Whitham (1927-2014) propusieron describir el tránsito viario (un flujo de vehículos) como un líquido que avanza a través de una tubería. El hoy célebre modelo de Lighthill-Whitham se basa en ecuaciones diferenciales en derivadas parciales obtenidas a partir de las leyes de la física de fluidos. Aunque con el tiempo ha ido complicándose y enriqueciéndose, ninguna de esas modificaciones ha logrado incorporar la principal diferencia entre un fluido y el tráfico rodado: las moléculas no gozan de libre albedrío, los automovilistas sí. Este ingrediente resulta clave para describir con acierto la dinámica del tráfico.

En los años noventa aparecieron modelos discretos que, aparte de resultar más fáciles de simular en un ordenador, introducían la diversidad intrínseca a los agentes que participan en el fenómeno colectivo de la conducción. Para ello, tales modelos recurren a una estrategia muy simple que, sin embargo, ofrece unos resultados sorprendentemente correctos.

En 1992, los físicos Kai Nagel y Michael Schreckenberg propusieron un modelo sencillo para entender la compleja dinámica de los embotellamientos. Con el tiempo, su propuesta acabaría por convertirse en la base de numerosas planificaciones para paliar los atascos. El modelo Nagel y Schreckenberg, o modelo NaSch, reproduce muchas de las características del tráfico real. Entre ellas, los «atascos fantasma»: aquellos que no tienen una causa extrínseca, como un accidente o un desvío por obras, sino que emergen sin razón aparente. El modelo NaSch constituye un excelente ejemplo de cómo se estudia el comportamiento colectivo en el marco de los sistemas complejos.

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