Navegando hacia el futuro: el análisis y optimización de rutas marítimas para un transporte más eficiente y sostenible
Desde hace años se trabaja en grandes retos relacionados con la navegación y las rutas marítimas que encuentran sus paralelismos con el transporte por carretera, tanto a nivel individual como en las operaciones de logística y de las grandes flotas de vehículos. Recientemente en un artículo titulado ‘Construyendo el «Google Maps del océano»‘ un equipo de científicos e ingenieros de la IE Universidad y la Universidad de Cádiz explicaron cómo trabajan en el tema. En la web Weather Navigation se resumen sus trabajos y avances.
Grandes retos en un mundo cambiante
Los tres principales retos que este equipo analiza y busca solucionar son:
La optimización de rutas marítimas se hace con dos objetivos: ahorrar combustible y ahorrar tiempo. Este problema tiene un claro paralelismo con las rutas que seguimos para desplazarnos en coche; en nuestro trayecto diario o en un viaje de vacaciones podemos querer llegar antes o que nos cueste menos. En las rutas marítimas, aunque no existan carreteras «fijas» se dan las mismas situaciones y puede haber corrientes o cuestiones meteorológicas que hagan la navegación más ágil por unas rutas que otras. Las matemáticas que analizan todo esto son, empero, las mismas. - Mejoras de seguridad. Las condiciones meteorológicas no solo influyen en el tiempo requerido para ir de un puerto a otro, también puede suponer riesgos grandes en cuanto a la seguridad. Ha habido casos recientes como el de los microplásticos en forma de pellets del carguero Toconao en Galicia, y muchos contenedores se pierden de los grandes buques portacontenedores debido a grandes vientos, tormentas o el fuerte oleaje en zonas casi intransitables. Si todo eso se puede analizar y prever permitiría reducir los accidentes y el impacto medioambiental.
- Manejo de la incertidumbre. La ciencia de las predicciones meteorológicas es inherentemente caótica, con pronósticos que pueden ir poco más allá de unos pocos días. Y un problema adicional es que el cambio climático ha hecho que los «eventos extremos» sean cada vez más habituales e impredecibles. Afortunadamente se puede trabajar con nuevos modelos matemáticos, técnicas de inteligencia artificial y otras disciplinas para mejorar estas predicciones y tomar decisiones.
Mejores análisis y nuevas técnicas
Las soluciones planteadas a todos estos retos se resumen tanto en mejoras en la tecnología que ya conocemos como en nuevas ideas:
Mejores matemáticas, modelos y algoritmos: una parte pasa por mejoras de las técnicas matemáticas de optimización, especialmente de las relacionadas con las rutas y con más variables en cuanto a uso del combustible, tiempo, seguridad, y dinámicas del mar y de la atmósfera. Además de eso se pueden crear modelos más precisos: consumo, movimientos, condiciones de navegación… Todo esto lleva a que en general con más información, datos y modelos más precisos puedan obtenerse mejores resultados. Este sector es tan específico que incluso existen empresas especializadas, como Searoutes. - Nuevas técnicas: bienvenida, inteligencia artificial. A las técnicas numéricas y estadísticas tradicionales que se usan en el desarrollo de todos estos algoritmos se están uniendo últimamente otras, en especial la inteligencia artificial. Con esos nuevos algoritmos se podrá sin duda manejar mejor la incertidumbre y mejorar las predicciones.
Todo esto, que parte del análisis de datos oficiales sobre clima y rutas procedentes de la NOAA (Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica), el programa Copérnico y el consorcio HYCOM permitiría a las flotas marítimas ahorrar entre un 3% y 7% del combustible en muchas ocasiones. Un interesante resultado que podría estar en la mano de matemáticos, programadores, científicos de datos, ingenieros navales y oceanógrafos trabajando en equipo.
Foto | (CC) Tom Fisk @ Pexels