Optimización de rutas de transporte estudiantil en Bogotá: un enfoque basado en análisis espaciotemporal y programación matemática

Abstract

El transporte estudiantil representa un desafío logístico significativo en áreas urbanas densamente pobladas como Bogotá, Colombia. Este estudio presenta un modelo integral de optimización de rutas que combina análisis espaciotemporal de la demanda con técnicas de programación matemática. Mediante la generación de datos sintéticos representativos de patrones reales de movilidad estudiantil, se identificaron cuatro rutas principales (Norte-Sur, Occidente-Oriente, Sur-Norte y Oriente-Occidente) que cubren las zonas de mayor demanda de la ciudad. Se emplearon mapas de calor para visualizar la distribución espaciotemporal de puntos de recogida, revelando concentraciones significativas durante las horas pico (7:00-9:00 y 17:00-19:00). El modelo de optimización, implementado mediante Pyomo, considera restricciones de capacidad vehicular, tiempos de viaje variables según la hora del día y demanda horaria. Los resultados demuestran una reducción potencial del 23% en tiempos de recorrido y un incremento del 15% en la eficiencia de ocupación vehicular comparado con rutas convencionales. Este enfoque metodológico proporciona un marco replicable para la planificación de sistemas de transporte estudiantil en contextos urbanos similares.