Escucha este artículo
Audio generado con IA de Google
0:00
/
0:00
Aunque parece raro, el comportamiento de las hormigas ha inspirado diversas disciplinas científicas humanas debido a su impresionante capacidad para resolver problemas complejos. Una nueva investigación publicada en Transportation Research Interdisciplinary Perspectives retoma esto para estudiar qué nos pueden enseñar estos insectos sobre la organización del tráfico en las ciudades.
Muchos elementos convierten a las hormigas en un modelo fascinante para estudiar la organización del tráfico. En primer lugar, pertenecen a la clase de insectos eusociales, lo que significa que viven en colonias altamente organizadas y trabajan de manera colaborativa para cumplir objetivos comunes, como recolectar alimento o defender su nido. Sus movimientos suelen ser bidireccionales, con flujos de ida y vuelta, que se mantienen separados gracias al uso de rastros químicos. Estas redes de feromonas no solo facilitan el transporte de recursos, sino que también sirven para guiar la exploración y la coordinación defensiva.
Los “tráficos” de las hormigas pueden ser tan complejos y difíciles como el de una gran ciudad humana. Sus senderos pueden registrar flujos de cientos de hormigas por minuto, alcanzando densidades de hasta 0,95 hormigas por centímetro en el caso de especies más pequeñas. Se desplazan a una velocidad que varía según la especie, el tamaño del cuerpo y el tipo de superficie, con valores típicos que oscilan entre 1 cm/s y 10 cm/s.
Pero a pesar de que comparten similitudes con el tráfico vehicular o peatonal humano, existen diferencias fundamentales. Las hormigas de una misma colonia trabajan con un objetivo común, maximizando el beneficio colectivo, algo que no ocurre entre peatones o conductores humanos. Además, debido a su baja masa, las colisiones no generan daños, lo que permite una mezcla fluida de flujos opuestos. Otro aspecto clave, escriben los investigadores en su estudio, es que las hormigas resuelven desafíos de tráfico de manera descentralizada, basándose en interacciones directas, como el contacto físico o el uso de señales químicas, en lugar de depender de sistemas externos como semáforos o señales. Siendo así, ¿qué podemos aprender de estos insectos?
El estudio utilizó modelos de ingeniería de tráfico para analizar cómo las hormigas gestionan el tránsito en sus senderos bidireccionales y buscó paralelismos con el tráfico vehicular en autopistas humanas de flujo continuo. Los investigadores observaron un tramo de 30 cm de longitud, equivalente a 100 veces el tamaño promedio de una hormiga, para estudiar sus dinámicas de movimiento en un entorno controlado. Durante un período de 30 minutos, recolectaron datos en intervalos de 30 segundos, permitiendo un análisis detallado de cómo las hormigas logran mantener un flujo constante y evitar la congestión incluso en condiciones de alta densidad.
Los resultados mostraron que las hormigas manejan el tráfico de manera muy eficiente gracias a reglas relativamente simples. Por ejemplo, no se adelantan entre sí, se agrupan en pequeños pelotones y mantienen velocidades similares dentro de estos grupos. A bajas densidades de hormigas, el flujo (es decir, cuántas pasan por un punto en un tiempo determinado) aumenta proporcionalmente. A altas densidades, el flujo alcanza un límite máximo, pero sigue constante, sin generar “embotellamientos” como ocurre en el tráfico de vehículos.
Estos hallazgos llevaron a los autores a proponer un modelo inspirado en el comportamiento de las hormigas para gestionar el tráfico en carreteras inteligentes con vehículos automatizados y cooperativos (conocidos como CAV). Estos vehículos podrían comunicarse entre sí y con la infraestructura vial mediante sistemas como V2V (vehículo a vehículo) y V2I (vehículo a infraestructura). Así, se formarían pelotones de vehículos que mantendrían distancias cortas y velocidades uniformes, lo que optimizaría el flujo de tráfico y evitaría congestiones.
El modelo teórico mostró que, al igual que en los senderos de hormigas, las carreteras inteligentes podrían mantener un flujo constante incluso con muchos vehículos, siempre que la densidad no supere un determinado nivel crítico. Esto no solo permitiría que más vehículos usen las carreteras al mismo tiempo, sino que también garantizaría velocidades máximas constantes, reduciendo los tiempos de viaje y mejorando la experiencia de los usuarios.
En resumen, concluyen los autores, imitar el comportamiento colectivo de las hormigas podría ser clave para diseñar sistemas de tráfico más efectivos en carreteras del futuro. Estas estrategias ayudarían a aumentar la capacidad y la eficiencia del transporte, al mismo tiempo que evitarían los problemas de congestión que actualmente afectan a muchas vías.
👩🔬📄 ¿Quieres conocer las últimas noticias sobre ciencia? Te invitamos a verlas en El Espectador. 🧪🧬
