Comunicación presentada al VI Congreso Ciudades Inteligentes
Autores
- C. Butron Revilla, Docente del Departamento de Arquitectura y urbanismo, Universidad Nacional de San Agustín
- E. Suarez López, Docente del Departamento de Ingeniería de Sistemas, Universidad Nacional de San Agustín
Resumen
El término movilidad urbana sostenible está siendo investigado desde el análisis de la vida cotidiana de los ciudadanos, como resultado, muchos planes de movilidad se están desarrollando en base a datos de origen destino o formularios de encuestas, los cuales carecen de un enfoque preciso sobre cómo los ciudadanos se están moviendo en la ciudad. En este contexto, el proyecto de investigación es Smartcity Arequipa, que desarrolló la aplicativa móvil llamada Arequipa Smartcity, el que se utilizó para recopilar datos geoespaciales de los desplazamientos cotidianos de un grupo de estudiantes universitarios. Más tarde, los datos se limpiaron para obtener trayectorias sin ruido y luego se agruparon para analizar los impactos de los desplazamientos cotidianos de los estudiantes en el área Metropolitana de Arequipa. Los resultados permiten comprender la interacción del estudiante con los espacios urbanos metropolitanos, desde el análisis de dos indicadores número de usuarios por manzana y frecuencia de uso de la manzana. Además, discutimos estos resultados para explicar la disponibilidad de oportunidades a servicios de los usuarios y los patrones de movilidad inteligente en áreas metropolitanas.
Palabras clave
Smartcity, Movilidad Urbana Inteligente, Patrones de Movilidad, Accesibilidad Urbana
Introducción
La movilidad es uno de los aspectos fundamentales de la vida y desarrollo de los conglomerados urbanos que conlleva grandes complejidades y conduce un sinnúmero de problemas sociales, económicos y ambientales que afectan a la funcionalidad y en general el convivir de sus ciudadanos. Entonces la movilidad urbana se ha constituido en uno de los ejes de mayor preocupación por resolver, pues su situación es percibida de manera muy sensible por parte de los ciudadanos y está directamente ligada con el desarrollo del territorio y por ende de su planificación, por lo tanto está vinculada como un componente esencial en la formulación de los Planes de Desarrollo y Ordenamiento Territorial. En tal sentido, el diagnóstico de la situación actual de la movilidad metropolitana colabora con la recíproca alimentación de dichos Planes. Además, muchas de las medidas implementadas a nivel de las políticas económicas han tenido su correlato en impactos no deseados en el campo de la movilidad urbana dando como resultado el proceso de cambio de los patrones de viaje, evidenciando la importancia del estudio de los desplazamientos cotidianos de los ciudadanos.
La ciudad inteligente se considera actualmente como un dispositivo estratégico para abarcar los factores modernos de producción urbana, puesto que, las ciudades en general tienen que movilizar todos sus recursos en su territorio y fuera de él, de manera eficiente para seguir siendo atractivas y competitivas. El uso innovador de las TIC, desde la perspectiva de los teléfonos inteligentes, han consolidado su uso, como una herramienta estratégica, para la recopilación de datos de una ciudad. Por ejemplo, los individuos que utilizan un teléfono inteligente pueden registrar fácilmente sus desplazamientos cotidianos a lo largo del tiempo, en función de sus viajes diarios capturados con receptores GPS. En los últimos años el término movilidad se ha acercado a los diferentes estratos de gobierno, desde el planteamiento de políticas de movilidad urbana sostenible, que actualmente están en proceso de consolidación. Sin embargo, no se ha tenido un acercamiento certero hacia cómo se están moviendo los recursos en la ciudad.
Es razón que el proyecto de investigación Smart City Arequipa: Diseño De Un Modelo Conceptual Para Integración de Sistemas Sectoriales en ámbitos Inteligentes de Medio Ambiente, Seguridad, Sanidad, Salud, Movilidad, Educación, Economía y Gobierno, ha desarrollado un aplicativo móvil denominado “Arequipa Smart Mobility” con el fin de recolectar trayectorias geo-localizadas de individuos que permita identificar patrones de movilidad cotidiana en la ciudad de Arequipa. Actualmente, el aplicativo obtiene información de la latitud, longitud, altitud, velocidad, precisión y el proveedor GPS. El interfaz del aplicativo, se caracteriza por ser sencillo y fácil de usar, esto se evidencia mediante los dos únicos botones, uno para iniciar el servicio de tracking, y un segundo botón para enviar los datos almacenados al servidor. El aplicativo almacena periódicamente la ubicación hasta que el usuario decide enviarlo al servidor.
Esta investigación va dirigida a la implementación metodología del uso de TIC’S en el estudio de la movilidad urbana, con el objetivo de analizar los patrones de movilidad urbana inteligente, midiendo los tendencias y frecuencias de uso de los espacios urbanos metropolitanos, utilizando fuentes TIC’S como seguimientos personales (a través de datos GPS), con la finalidad de tener una base de datos geo referenciados, que puedan respaldar futuros estudios de movilidad urbana en la ciudad de Arequipa.
El análisis de los resultados y las publicaciones aquí presentadas y discutidas, reflejan la importancia de analizar los patrones de movilidad urbana inteligente de los ciudadanos. Además, la metodología de este estudio facilita un mayor conocimiento, para evaluar con amplitud y profundidad el comportamiento espacial de un grupo de individuos y sus accesibilidades (disponibilidad de oportunidades a servicios). Si se sabe que las accesibilidades no están distribuidas uniformemente hacia todos los individuos que habitan un área determinada, se asume que para dar un resultado más concreto es necesario acompañarla con un análisis de diversidad de usos del suelo.
Proyecto
El concepto de smart city abarca varias definiciones según los significados de la palabra «inteligente»: ciudad inteligente, ciudad del conocimiento, ciudad ubicua, ciudad sostenible, ciudad digital, etc. Existen muchas definiciones de smart city, pero ninguna ha sido universalmente reconocida toda-vía. (Cocchia, 2014). Sin embargo, en el contexto del ordenamiento territorial y la planificación urbana dicho concepto es considerado una forma de capital decisivo para la competitividad urbana. En este contexto, el concepto de «ciudad inteligente» se ha introducido recientemente como un dispositivo estratégico para abarcar los factores modernos de producción urbana en un marco común y, en particular, para resaltar la importancia de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) (Caragliu ,2011). Además, las ciudades inteligentes dependen de los recursos creativos y de conocimiento, para maximizar su potencial de innovación (Kourtit, 2012). En este marco el uso innovador de las TIC, desde la perspectiva de los teléfonos inteligentes, han consolidado su uso, como una herramienta estratégica, para la recopilación de datos de una ciudad (Suarez 2019).Diversos autores resaltan la importancia de la investigación e innovación en tecnologías para prestar servicio a la sociedad con la finalidad de hacer la vida más fácil a los ciudadanos, estas investigaciones deben permitir avances en el desarrollo de entornos urbanos inteligentes basados en una visión común que tenga en cuenta parámetros sociales, medioambientales y económicos de las ciudades (Güell, 2015)
El proyecto de investigación Smart City Arequipa: Diseño De Un Modelo Conceptual Para Integración de Sistemas Sectoriales en ámbitos Inteligentes de Medio Ambiente, Seguridad, Sanidad, Salud, Movilidad, Educación, Economía y Gobierno, llevó a cabo un primer experimento recopilando datos de movilidad de estudiantes universitarios de la Universidad Nacional de San Agustín, UNSA en adelante. Dicho experimento obtuvo 11 millones de registros aproximadamente, con una participación de 300 estudiantes voluntarios de las escuelas de Arquitectura, Biología e Ingeniería de Sistemas. Los voluntarios utilizaron el aplicativo durante un mes aproximadamente. De los 300 usuarios se filtraron y visualizaron las trayectorias más extensas y completas, lo que nos permitió realizar un primer diagnóstico del comportamiento de los patrones de viaje del área Metropolitana de Arequipa.
Movilidad urbana inteligente
El tema de smart city, incluso si es reciente, tiene sus raíces en zonas urbanas consolidadas, derivadas de diferentes corrientes de estudio y finalmente fusionadas en la visión inteligente de la ciudad. Los estudios de la ciudad centrados en las smart city ha introducido la oportunidad de adquisición masiva de información, digitalización de muchas actividades de la vida, redes sociales virtuales y, en consecuencia, muchos trabajos se han diseñado o cambiado para ser completados a través del autoservicio con dispositivos digitales como computadoras de escritorio, portátiles, teléfonos móviles, etc. Sin embargo, sabemos poco acerca de cómo el proceso de vida está siendo modificado por esta ola de nuevas innovaciones tecnológicas (Jing et. al. 2018). La mayoría de las investigaciones sobre ciudades inteligentes se centraron en la infraestructura tecnológica o en la política, pero desatienden el elemento más importante de la ciudad inteligente, la persona que vive en la ciudad; por lo tanto, al recopilar información de la movilidad urbana inteligente de los ciudadanos es relevante en seis categorías (Benevolo, 2016) (i) reducción de la contaminación reducir la congestión del tráfico; (iii) aumentar la seguridad de las personas;(iv) reducción de la contaminación acústica;(v) mejorar la velocidad de transferencia;(Vi) reducción de los costos de transferencia. Además, un sistema de movilidad es exitoso e inteligente en la ciudad cuando se utilizan todos los paradigmas de la ciudad inteligente, es decir: ciudad digital, ciudad verde, ciudad del conocimiento. En el paradigma de la ciudad verde, es que se trata de una visión ecológica del espacio urbano, basada en el concepto de desarrollo sostenible. Las políticas verdes en la ciudad consideran que ambas reducen, la huella de la ciudad en el medio ambiente, reduciendo los residuos de contaminación y energía. Consumo y preservar o crear áreas verdes públicas como parques y jardines; es este contexto que el estudio de las accesibilidades urbanas a estos espacios, garantizan su consumo, mantenimiento y preservación.
Accesibilidad Urbana
La accesibilidad, según (Geurs & Wee, 2004), es un concepto vinculado a la posibilidad de obtener un bien o servicio buscado desde un determinado espacio. Por consiguiente, en estudios de la movilidad urbana ha sido analizada como la disponibilidad de oportunidades a servicios dentro de su espacio (Sherman et al., 2005). En este contexto, se analizan tres tipos de componentes que pueden ser identificados para medir la accesibilidad: el componente del uso del suelo, el tiempo de desplazamiento y, finalmente, las necesidades del individuo. Por tanto, la medición de la accesibilidad debe en primer lugar ser sensible a los cambios en el sistema de transporte, es decir, la facilidad de un individuo para cubrir la distancia entre un origen y un destino con un modo de transporte. En segundo lugar, una medida de la accesibilidad debe ser sensible a los cambios en el sistema de uso del suelo, es decir, la cantidad, calidad y distribución espacial de las oportunidades proporcionadas, la distribución espacial de la demanda de esas oportunidades, y la confrontación entre la demanda y la oferta. En tercer lugar, una medida debe ser sensible a las limitaciones temporales de oportunidades y, por último, debe tener necesidades individuales, capacidades y oportunidades (Geurs y Wee, 2004). Tomando en cuenta, los cambios de uso del suelo no sólo tienen un impacto directo sobre la accesibilidad. Sino, también un impacto indirecto, a través del sistema de transporte (Geurs & Wee, 2004), estudios recientes en materia de planificación urbana y movilidad han evaluado la distribución de oportunidades a servicios.
Metodología
Área de Estudio
El área de estudio corresponde al Área Metropolitana de la Ciudad de Arequipa, este espacio territorial tiene como cabeza a la ciudad de Arequipa ubicada en el sur del Perú, se extiende sobre una superficie de 4264,07 km2. Y está conformada por 21 distritos con categoría de metropolitanos. El área metropolitana está conformada por está formado por las áreas conurbanas de los distritos de Arequipa (Centro), Alto Selva Alegre, Arequipa, Cayma, Cerro Colorado, Characato, Chiguata, Jacobo Hunter, José Luis Bustamante y Rivero, Mariano Melgar, Miraflores, Mollebaya, Paucarpata, Sabandía, Sachaca, Socabaya, Tiabaya, Uchumayo, Yanahuara, Yura, Quequeña y Yarabamba.
Esquema de los datos y limpieza
Después de la recolección de datos, generada por el experimento, se continuó con la limpieza y procesamiento, eliminando los datos corruptos físicamente como por ejemplo, registros ilegibles, así como también datos semánticamente incoherentes. La estructura de datos establecida para capturar la ubicación del participante en un instante dado, se compone de un identificador del dispositivo móvil, fecha y hora, latitud, longitud, altura, velocidad, ángulo, exactitud, y tipo de sensor gps. Los datos se almacenan en un archivo separados por comas (csv), que el participante envía cuando considera conveniente. Luego de finalizado el experimento se procedió a la limpieza de los datos en los archivos .csv como por ejemplo, caracteres que no corresponden con los tipos de datos definidos en la estructura, así como los datos duplicados. Posterior a la limpieza de los archivos, se procedió a cargar los datos en el programa PostGis para su procesamiento.
Procesamiento de los datos
Los datos obtenidos representan los espacios por los cuales el participante se movilizó y permaneció. Entonces, una primera fase el procesamiento consiste en obtener los datos que representan los espacios en los que permaneció el participante como por ejemplo, un centro comercial, un parque o una plaza. La herramienta PostGis posee funciones para identificar si un punto (coordenada) está dentro de un polígono (manzana). Debido a que, los datos se obtuvieron empleando un teléfono móvil y evidencian un grado imprecisión en su localización; antes de aplicar la función de identificación de un punto dentro de un polígono, se aplicó un buffer de radio 4 metros a cada punto considerando que el ancho promedio de las vías en el área metropolitana de Arequipa corresponden 9 metros de distancia. (Fig. 2).
En el experimento se identificó que un participante puede permanecer un largo o corto tiempo en un espacio, lo cual ocasiona que en un espacio tenga varios puntos de un mismo participante. Sin embargo, en el estudio se busca conocer cuántos participantes distintos estuvieron en un espacio, y la frecuencia con que accedieron a ese espacio. Por tanto, con la herramienta PostGis se agrupó todos los puntos de un mismo participante correspondiente a un mismo polígono y se tomó el punto que estaba más cerca del centro del polígono.
Resultados
Del procesamiento de los datos se obtuvieron los siguientes resultados. La Figura 3 evidencia el número de participantes y su localización, de esta relación se puede observar que, 500 espacios urbanos son accedidos por 2 participantes y únicamente 200 por 4 participantes. Además, en la figura 5 se relaciona el número de visitas de un espacio urbano en un periodo de tiempo, evidenciando que los espacios que registran accesos tienen una frecuencia de uso en un rango de 5 a 10 días.
De la visualización de los datos los resultados evidencian la demanda de los usos de los espacios urbanos en el área metropolitana de Arequipa, desde dos intervalos, los intervalos menores a 10 (Fig. 3) y los mayores (Fig. 4). La visualización de los polígonos con un intervalo de usuarios menores a 10 (Fig. 3) evidencian mayor cantidad de polígonos en el Área Metropolitana, sin embargo, cuando el intervalo de evaluación corresponde a un número mayor a 10 usuarios (Fig. 4), se evidencia que los polígonos corresponden únicamente al centro histórico de la ciudad de Arequipa, por lo tanto la demanda de uso que los espacios urbanos del centro histórico tienen mayor demanda que los del área metropolitana en general. Figura 5. Demanda del uso de espacios urbanos en el área metropolitana de Arequipa.
Discusión
Desde el cumplimiento de los paradicto propuestos por las smartcity ,en el paradigma de la ciudad verde, es que se trata de una visión ecológica del espacio urbano, basada en el concepto de desarrollo sostenible, en este contexto la literatura también indica que la relevancia en la promoción de las políticas verdes en la ciudad, dirigiendo vital importancia en las áreas verdes públicas como parques y jardines; es este contexto los resultados este estudio evidencia la demanda del uso de espacios urbanos , para poner en consideración su mantenimiento y protección. Por otra parte, desde el enfoque de la accesibilidad urbana, este estudio exploró una alternativa en donde la educación y sensibilización de los ciudadanos dirigida hacia el uso de los aplicativos móviles, que permitan visualizar sus desplazamientos cotidianos y permitan analizar sus patrones de movilidad contribuyen con el desarrollo y la operacionalidad de indicadores para determinar las funciones urbanas en el área metropolitana de Arequipa.
Conclusiones
El análisis de los patrones de movilidad urbana inteligente, medidos desde las tendencias y frecuencias de uso de los espacios urbanos metropolitanos permiten visualizar la demanda de los usos de los espacios urbanos, la cual está directamente relacionada a la accesibilidad urbana, sobre todo en áreas metropolitanas, donde las oportunidades a los servicios de los ciudadanos están plenamente satisfechas. Si se sabe, que las accesibilidades no están distribuidas uniformemente hacia todos los individuos que habitan un área determinada, se asume que para dar un resultado más concreto es necesario acompañar el análisis de los patrones de movilidad con investigaciones cualitativas y mixtas que utilicen bases de datos de encuestas de mapas de usos del suelo.
Agradecimientos
Agradecimientos a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa with contract IBA 0021-2017-UNSA por el soporte del proyecto de investigación “Smart city: Diseño de un Modelo conceptual para integración de sistemas sectoriales en ámbitos inteligentes: Medio Ambiente, Seguridad, Sanidad, Salud, Movilidad, Educación, Economía y Gobierno”.
Referencias
- Andrea Caragliu, Chiara Del Bo & Peter Nijkamp, 2011, Smart Cities in Europe, Journal of Urban Technology.
- Clara Benevolo, Renata Paola Dameri and Beatrice D’Auria, 2016, Smart Mobility in Smart City Action Taxonomy, ICT Intensity and Public Benefits. Springer International Publishing Switzerland
- Cocchia A. (2014) Smart and Digital City: A Systematic Literature Review. In: Dameri R., Rosenthal-Sabroux C. (Eds) Smart City. Progress in IS. Springer, Cham
- E. Suarez-Lopez, C. Butron-Revilla and L. Laura-Ochoa,2019, An Analysis of Students’ Urban Mobility using Arequipa Smart Mobility Application, 2019 IEEE 1st Sustainable Cities Latin America Conference (SCLA), Arequipa, Peru.
- Geurs, K., y Wee, B., 2004, Accessibility evaluation of land-use and transport strategies: review and research directions. Journal of Transport Geography.
- Güell, J. M. F., 2015, Ciudades inteligentes: la mitificación de las nuevas tecnologías como respuesta a los retos de las ciudades contemporáneas. Economía industrial.
- K. Kourtit, P. Nijkamp, D. Arribas, and P. Nijkamp, 2012, Smart cities in perspective -a comparative European study by means of self -organizing maps.
- Sherman, J. E., Spencer, J., Preisser, J. S., Gesler, W. M., y Arcury, T. A., 2005, A suite of methods for representing activity space in a healthcare accessibility study.
- Tian, Jing; Li, Honglei; Chen, Rong ,2018, Individual Behavior Change under Smart City Environment—A Proposal of Smart Citizen Concept with Four Dimensions. IConference 2018 Proceedings. Northumbria University, Newcastle upon Tyne, United Kingdom