La Física de la Movilidad Urbana

Abstract

Comprender la movilidad humana es fundamental para comprender la propagación de una epidemia, la planificación de las infraestructuras de transporte o el urbanismo. Gracias al volumen masivo de datos generados por las redes sociales (como Twitter), es posible tener información detallada de los desplazamientos interurbanos. En este trabajo se analiza el problema de la movilidad tomando prestados conceptos tradicionales de la Física como los campos conservativos o el potencial, para analizar los patrones de desplazamientos diarios de la población utilizando datos de geolocalización de redes sociales.

Durante el desarrollo del proyecto se confirma que los desplazamientos pendulares (del domicilio al lugar de trabajo o estudio) se comportan como un campo vectorial similar a los campos gravitatorios y electrostáticos. Gracias a esta analogía se puede tratar al campo de movilidad como uno gravitatorio y calcular su potencial o su energía asociada. De esta forma se consigue obtener una gran cantidad de datos y una mayor comprensión de los desplazamientos urbanos. Además, se crea una herramienta capaz de modelar los confinamientos perimetrales de distintos barrios o ciudades, para poder parametrizar los resultados y extraer conclusiones de la efectividad de esta reducción de la movilidad.

Se obtienen conclusiones sobre la sostenibilidad de las ciudades, tras analizar la distribución de la movilidad de París, Londres y el Gran Manchester. En este marco se estudian las ventajas de un nuevo modelo de descentralización en las ciudades, opuesto a la insostenibilidad de las urbes centralizadas en un solo foco.

Understanding human mobility is fundamental to understanding the spread of an epidemic, transport infrastructure planning or urban planning. Thanks to the massive volume of data generated by social networks (such as Twitter), it is possible to have detailed information on inter-urban travel. This paper analyses the problem of mobility by borrowing traditional concepts from Physics such as conservative fields or the potential, to analyse the daily commuting patterns of the population using geolocation data from social networks.

During the development of the project, it is confirmed that pendular movements (from home to work) behave like a vector field similar to gravitational and electrostatic fields. Thanks to this analogy, it is possible to treat the mobility field as a gravitational one and calculate its potential or its associated energy. In this way, a large amount of data and a better understanding of urban mobility can be obtained. In addition, a tool is created that is capable of modelling the perimeter lockdowns of different neighbourhoods or cities, in order to parameterise the results and draw conclusions on the effectiveness of this reduction in mobility.

Conclusions are drawn on the sustainability of cities, after analysing the distribution of mobility in Paris, London and Greater Manchester. Within this framework, the advantages of a new model of decentralisation in cities are studied, as opposed to the unsustainability of cities centralised in a single location.