Optimización de cruces de trenes de pasajeros en redes de vía simple mediante algoritmos voraces y genéticos - Ramírez Masís, José Arturo 1994- (2020)
Las redes ferroviarias de vía simple como la de la Gran Área Metropolitana (GAM) requieren planificar los apartaderos en los que se cruzarán los trenes durante la operación diaria, y las maniobras asociadas. El modelado manual de las distintas decisiones de cruces y sus repercusiones es una tarea compleja y toma mucho tiempo, y por ello es necesario que los planificadores ferroviarios dispongan de un sistema de apoyo que automatice y optimice ciertas decisiones. El presente trabajo se desarrolló con el objetivo de crear una herramienta informática cuyos algoritmos puedan ser empleados por Incofer para simplificar la toma de decisiones óptimas de cruces de trenes de pasajeros, y así plantear y predecir escenarios. Se programó en Java un software llamado SOPDREMAV con nueve módulos en tres fases. La primera fase modela realistamente las horas de llegada y salida de cada tren por cada nodo de una red multirramal, resolviendo cronológicamente los conflictos entre trenes en apego a las maniobras de cruces y operación que emplea Incofer, y considerando que se siga un determinado conjunto de decisiones de prioridad entre trenes. La segunda fase emplea un algoritmo voraz y uno genético para optimizar esas prioridades maximizando una función de aptitud basada en la demora relativa del usuario. La tercera fase despliega diagramas de posición-tiempo de las resoluciones sucesivas de conflictos y del patrón óptimo de cruces. Se demostró numéricamente que, al emplear las prioridades que Incofer usó realmente en un día típico, SOPDREMAV predice un horario apegado a los movimientos que ocurrieron en la realidad. También se demostró la capacidad del software para obtener un patrón óptimo de cruces. Finalmente se empleó como apoyo para diseñar un nuevo horario para la red, considerando infraestructura y material rodante que se instalará en el futuro.