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Analizan la movilidad en las ciudades como si fueran un campo gravitatorio

Un nuevo estudio emplea datos de tecnologías móviles para analizar los movimientos urbanos con el objetivo de hacer una nueva planificación urbana y del transporte y conocer la difusión de epidemias. Para ello, han realizado un modelo inspirado en las leyes de Newton en el que los trabajadores actúan como la masa y esta se ve atraída hacia núcleos urbanos.

Un modelo teórico analiza los movimientos casa-trabajo como si fueran un campo gravitatorio.
Un modelo teórico analiza los movimientos casa-trabajo como si fueran un campo gravitatorio.
Pixabay

Un trabajo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) analiza la movilidad en las ciudades como si fuera un campo gravitatorio en el que los flujos diarios de los trabajadores desde casa a su lugar de trabajo (commuters, en inglés) se mueven en torno a polos de atracción.

Hasta ahora para realizar estos estudios de movilidad se empleaban encuestas, pero este nuevo modelo teórico propone emplear las tecnologías de comunicación móviles (teléfonos móviles y otros dispositivos), que proporcionan una gran riqueza de datos en tiempo real.

Este modelo, cuyos resultados se publican en la revista 'Nature Communications', contribuye a mejorar el conocimiento de la movilidad urbana, que es clave para la planificación urbana y de las infraestructuras de transporte, para el análisis de la contaminación urbana y de las condiciones económicas del territorio, y para prevenir la difusión de epidemias, entre otros.

Desde un punto de vista teórico, hay dos enfoques que se vienen utilizando de forma mayoritaria para el análisis de la movilidad: los modelos de 'oportunidad', en los que ciertas áreas cerradas suponen un atractivo para los agentes, o los gravitatorios, en los cuales se establecen los puntos más atractivos cuyo interés decae con la distancia a medida que nos alejamos de ellos”, explica José Javier Ramasco, investigador del CSIC en el Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (IFISC).

El modelo gravitatorio se inspira en las clásicas leyes de Newton, actuando la población trabajadora como masa de forma que la movilidad se ve atraída hacia núcleos urbanos.

“El estudio plantea estudiar la movilidad diaria casa-trabajo con un campo vectorial. La existencia del campo y sus características se ha corroborado en grandes ciudades de todo el mundo con datos tanto del censo como de Twitter. De hecho, emerge un patrón muy definido orientado hacia el núcleo central de las ciudades”, señala Ramasco.

Dicho campo, gracias a las propiedades matemáticas observadas empíricamente (irrotacionalidad), deriva de un potencial escalar que caracteriza la movilidad pendular en las ciudades, que, como los potenciales gravitatorios, puede tener uno o más centros dependiendo de cómo se organicen los flujos. Entre sus ventajas, está el hecho de que admite un tratamiento analítico bajo ligeras simplificaciones.

Redefiniendo el área metropolitana

La forma de los campos que se definen permite obtener una representación fiel de cómo se organiza la movilidad de la masa laboral en las ciudades, hallando los puntos con mayor atracción y redefiniendo los límites del área metropolitana. Incluso se observa cómo grupos de 'pequeñas ciudades' forman sistemas gravitatorios análogos a los sistemas binarios o ternarios que se pueden observar en astrofísica.

De igual manera, aparecen puntos de equilibrio (llamados puntos de Lagrange) en los cuales la suma de los vectores de atracción resulta cero. Estos puntos juegan un papel importante en el análisis teórico de la propuesta.

“Este estudio abre las puertas al desarrollo de técnicas más profundas que permitan un entendimiento más analítico de la movilidad humana recurrente”, concluye Ramasco.

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