Distritos de inspección en sistemas de buses urbanos mediante algoritmos de particionamiento de grafos multinivel

Abstract

La evasión tarifaria representa un desafío crítico para la sostenibilidad de los sistemas de transporte público urbano, como la red de buses de Santiago. Para mejorar la efectividad de la fiscalización en ruta frente a la extensa escala de la red, esta memoria propone el diseño de distritos de inspección operativamente viables. El objetivo principal es particionar la red de transporte en zonas que garanticen un balance de carga operativa, contigüidad espacial y compactitud geométrica en tiempos de cómputo acotados. Para ello, se implementó una metodología basada en algoritmos escalables de particionamiento de grafos multinivel (METIS, KaHIP y Scotch). Se evaluaron y compararon dos enfoques de representación espacial: un grafo de red directa de paraderos y una teselación hexagonal. Los resultados experimentales demuestran que exigir contigüidad y un balance estricto de forma simultánea reduce significativamente la cantidad de soluciones factibles, en especial al aumentar el número de distritos. Asimismo, se comprobó que la calidad operativa de la partición depende críticamente de la representación territorial utilizada. El modelo de teselación hexagonal generó distritos considerablemente más compactos, regulares y factibles en comparación con la topología de la red directa, la cual tendió a producir fragmentaciones geográficas. Se concluye que el uso de algoritmos de particionamiento multinivel, acoplados a una representación espacial de teselación, constituye una herramienta altamente eficiente y escalable para la planificación territorial táctica de fiscalizadores en terreno.