ES2445465A1 - Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos, tales como servicios de emergencias médicas, bomberos o policía. Comprende un procedimiento de asignación y reasignación dinámica de eventos (2) para: - obtener posiciones y estados actuales de los vehículos de la flota que no estén atendiendo un evento, vehículos asignables, - obtener eventos a atender, incluyendo los eventos nuevos aún sin asignar y los eventos asignados aún no atendidos; - asignar cada evento a atender a un vehículo asignable de forma que se minimice el tiempo medio de llegada de los vehículos al lugar de los eventos a atender (38); - notificar la asignación de los eventos a los vehículos cuya asignación haya cambiado (39). El procedimiento de coordinación puede comprender un procedimiento para el cálculo dinámico de las posiciones óptimas de los vehículos (5) un procedimiento para la coordinación de los descansos de los equipos asignados a cada vehículo (4).

Description

Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos
Campo de la técnica al que pertenece la invención
La presente invención se engloba dentro de los sistemas de ayuda a la gestión y supervisión de vehículos, en especial en la mejora de los servicios que prestan las flotas de emergencia y de protección.
Estado de la técnica
La invención consiste en un grupo de procedimientos para la coordinación de cualquier tipo de servicio cuyo objetivo sea atender con los recursos necesarios eventos que puedan surgir de forma imprevista, en cualquier lugar de una región de influencia (área geográfica) y en el que se usa una flota de vehículos limitada para llevar a cabo esta atención.
En particular, la invención se centra en servicios de este tipo en los que el tiempo de llegada de los vehículos con los recursos necesarios para cada uno de los eventos que puedan surgir es el principal indicador de calidad, es decir, para el buen funcionamiento del servicio, este tiempo debe ser lo más corto posible. Como tiempo de llegada se entiende el tiempo que transcurre desde la detección del evento hasta que un vehículo llega al lugar del evento y puede comenzar la atención.
Un ejemplo típico de este tipo de servicios es un servicio de atención en emergencias médicas, en concreto la asistencia “in situ” de urgencias médicas vitales. En la Comunidad de Madrid, por ejemplo, este servicio se lleva a cabo por SUMMA112. En el año 2007, SUMMA112 empleaba, entre otros medios, 26 UVIs móviles para atender este tipo de emergencias en todo el territorio de la Comunidad de Madrid y que han sido movilizados para atender 50795 casos durante el año 2007. El tiempo de llegada de los equipos de atención a los pacientes de mayor gravedad es vital para poder prestarles una adecuada asistencia y una reducción de los tiempos de llegada se traduce de forma directa en una mayor probabilidad de salvar la vida de un paciente.
Otros ejemplos de este tipo de servicio son:
1.
Servicio de vigilancia/policía que deben atender sucesos,
2.
Servicios de bomberos,
3.
Servicios de taxi que atienden pasajeros,
4.
Servicios de seguridad y de emergencia de carreteras.
El principal objetivo de la invención es la reducción del tiempo de llegada promedio de los vehículos a los eventos, para así aumentar la calidad y efectividad de un servicio. Un objetivo secundario es el aumento del grado de satisfacción del personal de los vehículos. En muchos de los servicios en los que la atención de un evento tiene prioridad sobre los descansos laborales del personal (como es el caso en servicios de emergencias médicas, bomberos o policía), si el equipo de un vehículo realiza un descanso laboral, este puede ser interrumpido por una nueva asignación de un evento a atender. En este sentido el propósito consiste en coordinar los descansos laborales de los equipos de los vehículos, de forma que: (i) en cada momento se mantengan una cobertura adecuada del área geográfica para atender nuevos eventos, y (ii) se asignen los periodos de los descansos de forma equilibrada a los equipos de los vehículos.
En la actualidad, en la mayoría de este tipo de servicios, los eventos son asignados de forma manual, por un grupo de técnicos, principalmente basado en su experiencia.
El funcionamiento estándar de los servicios de atención urgente de eventos es el siguiente:
1.
Un centro coordinador recibe el aviso de un nuevo evento con los datos de este que incluyen su localización geográfica.
2.
Desde el centro coordinado se asigna la misión de atender este evento a un vehículo de la flota que no está atendiendo a otro evento en este momento y se avisa de la asignación al equipo profesional de este vehículo. El aviso se puede producir por diferentes medios (por ejemplo, teléfono, vía telemática, radio, etc.) e incluye por lo menos la posición geográfica del evento.
3.
El vehículo se desplaza al lugar del evento.
4.
Una vez llegado, el equipo profesional del vehículo atiende el evento. Esta atención consiste en realizar
todos los procesos específicos correspondientes al servicio concreto (podrían consistir en una actuación “in situ”, movimientos del vehículo a otro(s) lugar(es), etc.)
5.
Cuando el equipo haya terminado el proceso de atención, se envía este hecho al centro coordinador y el vehículo podría ser asignado a otro evento nuevo.
6.
Una vez que un vehículo está asignado a un evento, este no será asignado a otro evento hasta que finaliza el proceso de atención del primero.
7.
Después de finalizar la atención de un evento, los vehículos se desplazan a su lugar de espera, normalmente un aparcamiento base, donde esperan nuevas misiones.
En la mayoría de los casos las flotas de vehículos están concentradas en aparcamientos, en unas ocasiones centralizados y en otras distribuidos en diferentes áreas. Para reducir el tiempo de llegada, típicamente se asigna los eventos a los vehículos por orden de llegada y, en caso de que haya varios aparcamientos, al vehículo libre más cercano al lugar del evento.
Vehículos cuyos equipos están realizando un descanso laboral pueden ser asignados a nuevos eventos. La atención tiene prioridad sobre los descansos laborales del personal.
Problema técnico a resolver
Reducir dinámicamente el tiempo de llegada promedio de los vehículos de una flota de vehículos a los lugares donde se produzcan los eventos, donde la aparición y distribución de los eventos es aleatoria y el número de los vehículos de la flota es limitado. Este tiempo promedio comprende el tiempo que transcurre desde la detección del evento hasta que un vehículo llega al lugar del evento y puede comenzar la atención. Los aspectos más relevantes de esta invención, que representan un avance cualitativo respecto a los modelos existentes para la gestión de este tipo de servicios, son los siguientes:
-
Reducir dinámicamente el tiempo promedio de llegada a los eventos que deben ser atendidos. -Distribuir dinámicamente en el tiempo la flota de vehículos en los lugares donde hay mayor probabilidad de que aparezca un nuevo evento. -Reducir la dispersión en los tiempos de llegada a los eventos que puedan surgir, es decir, facilitar una atención más equitativa. Con ello se tiende a reducir los tiempos máximos de llegado a los eventos. -Coordinar los descansos para asegurar una cobertura equilibrada de la zona en cada momento, realizando a su vez la asignación de los periodos de descanso según las preferencias de los equipos.
Para resolver este problema, la invención se basa en los siguientes puntos fundamentales:
1.
Una asignación/reasignación dinámica de los eventos a atender a vehículos de la flota que minimiza en cada momento la suma de los tiempos de llegada a todos los eventos pendientes.
2.
Una reubicación estratégica y dinámica de los vehículos, en base a la predicción de aparición de nuevos eventos futuros.
3.
La coordinación de los descansos de los equipos de los vehículos para asegurar que en cada momento haya una cobertura suficiente para atender nuevos eventos que puedan surgir.
Descripción de la invención
La invención consiste en un grupo de procedimientos para la coordinación de cualquier tipo de servicio cuyo objetivo sea atender eventos que puedan surgir de forma imprevista, en cualquier lugar de una región de influencia (área geográfica) y en el que se usa una flota de vehículos limitada para llevar a cabo esta atención.
En particular, la invención se centra en servicios de este tipo en los que el tiempo de llegada de los vehículos, con los recursos necesarios a los eventos que puedan surgir, es el principal indicador de calidad, es decir, para el buen funcionamiento del servicio, este tiempo debe ser lo más corto posible. Como tiempo de llegada, en este sentido, se entiende el tiempo que transcurre desde la detección del evento hasta que un vehículo llega al lugar del evento y puede comenzar la atención.
El principal objetivo de la invención es la reducción del tiempo de llegada promedio de los vehículos a los eventos, para así aumentar la calidad y efectividad de un servicio. Un objetivo secundario es el aumento del grado de satisfacción del personal de los vehículos. En muchos de los servicios en los que la atención de un evento tiene prioridad sobre los descansos laborales del personal (como es el caso en servicios de emergencias médicas, bomberos o policía), si el equipo de un vehículo realiza un descanso laboral, este puede ser interrumpido por una nueva asignación de un evento a atender. En este sentido el propósito consiste en coordinar los descansos laborales de los equipos de los vehículos, de forma que: (i) en cada momento se mantengan una cobertura adecuada del área geográfica para atender nuevos eventos, y (ii) se asignen los periodos de los descansos de forma equilibrada a los equipos de los vehículos.
Posibles aplicaciones de esta invención pueden ser:
-
Servicios de emergencias médicas que atienden pacientes,
-
Servicio de vigilancia/policía que deben atender sucesos,
- Servicios de bomberos, -Servicios de taxi que atienden pasajeros, -Servicios de seguridad y de emergencia de carreteras.
El procedimiento de coordinación, propuesto en esta invención, consta a su vez de 3 procedimientos independientes que bien pueden ser integrados en un sistema global de gestión de servicios de atención urgente de eventos o ser utilizados de forma individual. Estos procedimientos son los siguientes:
1.
Asignación y reasignación dinámica de eventos.
2.
Cálculo dinámico de las posiciones óptimas de los vehículos
3.
Coordinación de los descansos de los equipos asignados a cada vehículo.
Descripción de las figuras
Las figuras que aparecen en este epígrafe muestran los diagramas de flujo de los procedimientos descritos en esta solicitud. La figura 1 es un diagrama general de un sistema de gestión de eventos que incluya los tres procedimientos descritos: asignación dinámica de eventos, cálculo de las posiciones óptimas de los vehículos que atienden los eventos y la coordinación de descansos.
La figura 2 es el diagrama de flujo detallado de la asignación de vehículos, la figura 3 de la estimación de posiciones óptimas de los vehículos y la figura 4 de la asignación de descansos.
Descripción detallada de las realizaciones particulares
La figura 1 presenta la arquitectura general de un sistema de este tipo, que integra los procedimientos descritos en esta invención. Se presentan las interacciones entre los diferentes módulos y entre estos y el resto del sistema.
Para explicar el funcionamiento global del sistema se definen los siguientes estados en los que se pueden encontrar un evento o un vehículo. En cada caso, estos estados son excluyentes entre sí.
Eventos:
1.
Nuevo: el evento es nuevo y no ha sido asignado a ningún vehículo.
2.
Asignado: el evento ha sido asignado a un vehículo y éste se encuentra en el proceso de trasladarse al lugar del evento (pero no ha llegado aún).
3.
Atendido: el evento está siendo atendido por el equipo de un vehículo.
4.
Finalizado: la atención del evento ha finalizado.
La secuencia de los estados de cada evento es: Nuevo, Asignado, Atendido, Finalizado.
Vehículos:
1.
Libre: el vehículo no está asignado ni atendiendo a ningún evento y el equipo asignado a este vehículo no se encuentra en descanso.
2.
Asignado: el vehículo ha sido asignado a un evento y se encuentra en el proceso de trasladarse al lugar del evento (pero no ha llegado aún).
3.
Atendiendo: el vehículo está ocupado con la atención de un evento (este estado empieza después de que el vehículo haya llegado al evento).
4.
Descanso: el equipo del vehículo se encuentra en un descanso laboral.
Cabe destacar que los descansos de los equipos pueden ser interrumpidos si el servicio así lo requiere, por ejemplo, por la asignación de un evento.
A continuación se detalla cada uno de los procedimientos descrito anteriormente:
1.- Procedimiento de asignación y reasignación dinámica de eventos:
En las descripciones que sigue se entiende por módulo a un procedimiento o combinación de varios procedimientos que realizan una función determinada.
En la figura 1 se muestra el esquema general de un sistema que hace uso de los tres procedimientos. El centro coordinador recibe el aviso de un nuevo evento, con sus datos asociados (incluyendo su localización geográfica) (1). Esta información es enviada al módulo de asignación y reasignación dinámica de eventos (2). Este se encarga de realizar la asignación de los eventos a vehículos.
La asignación no se realiza de forma individualizada para cada evento, sino de forma global calculando un conjunto de asignaciones de todos los eventos pendientes de ser atendidos (los que se encuentran en los estado Nuevo o Asignado) de forma que la suma de los tiempos de llegada esperados de todos los vehículos asignados a los eventos sea la mínima.
Para ello este módulo (2) mantiene una lista que incluye en cada momento todos los eventos Nuevos y los ya Asignados (pero no los eventos atendidos ni finalizados).
Para realizar su tarea, el módulo de asignación y reasignación dinámica de eventos realiza las siguientes interacciones con los otros componentes del sistema:
1.
El centro coordinador envía los datos de nuevos eventos; estos producen la ejecución del procedimiento. Durante su ejecución, el módulo solicita a todos los vehículos del sistema su posición actual y su estado actual. Después de un nuevo cálculo de un conjunto de asignaciones, el módulo envía mensajes a los vehículos afectados.
2.
Vehículos que cambian su estado (3) de Atendiendo a Libre o a Descanso, envían un mensaje con el cambio producido al Módulo de asignación (2), lo que produce nuevamente la ejecución del cálculo del conjunto de asignaciones.
3.
Vehículos que cambian su estado de Asignado a Atendiendo, es decir, que hayan llegado al lugar del evento asignado, envían un mensaje de este hecho al módulo de asignación (2) (incluyendo el identificador del evento), para que el módulo pueda eliminar este evento de la lista de eventos pendientes de atender.
En la figura 2 se muestra un diagrama de flujo que detalla el procedimiento para la asignación y reasignación dinámica de eventos y que consta de las siguientes etapas:
1.
se obtienen las posiciones de los vehículos cuyo estado es Libre, Asignado o Descanso (20, 21 y 22);
2.
se obtienen los eventos a atender, que incluye aquellos que están Asignados o son Nuevos, (23, 24, 25)
3.
se asigna cada evento a un vehículo de forma que se minimice el tiempo medio de llegada de los vehículos al lugar de los eventos a atender (38);
4.
se notificará la asignación de los eventos a los equipos de los vehículos cuando la asignación haya cambiado y se modificará los estados de los vehículos (39).
La asignación óptima en términos de la suma de los tiempos de llegada (38), se puede realizar de múltiples formas, por ejemplo, mediante el algoritmo simplex, el algoritmo húngaro, o mediante el algoritmo de subasta iterativa introducido por Bertsekas (Bertsekas, D.P.:Auction algorithms for network flow problems; A tutorial introduction, Computer Optimization and Applications, Springer, Vol. 1 (1), 7-66, (1992)).
La asignación de cada evento a un vehículo (38) puede ser simplificada cuando no hay eventos nuevos pero sí nuevos vehículos disponibles (etapas de la 28 a la 35 de la figura 2) desde la última asignación. En este caso, sólo se calcula una nueva asignación si alguno de estos vehículos está más cerca (en términos del tiempo de llegada) a algún evento que el vehículo actualmente asignado a él. Si esto ocurre, se recalculan las asignaciones de los eventos con los vehículos ya asignados e incluyendo los vehículos que cumplan el criterio descrito antes.
El módulo recalcula el conjunto de asignaciones para encontrar el óptimo global siempre cuando ocurra alguna las siguientes circunstancias:
a.
Cuando el centro coordinador envía los datos de un nuevo evento.
b.
Cuando algún vehículo cambia de estado de Atendiendo a Libre o Descanso.
En el primer caso, es necesario encontrar una asignación para el evento nuevo, y en el segundo caso se realiza el cálculo porque al entrar en juego un nuevo vehículo disponible (que antes estaba atendiendo) podría existir una asignación global que fuese mejor que la actual.
Esta dinámica hace que constantemente se recalculen las asignaciones de eventos para así disminuir los tiempos de llegada promedio.
Como resultados de la ejecución de este procedimiento, asignaciones anteriores pueden haber cambiado (vehículos pueden ser reasignados a otros eventos o pueden quedar libres). Después del cálculo de asignaciones, el módulo informa a los siguientes vehículos de las nuevas asignaciones (2 de figura 1):
a.
A los vehículos que estaban asignados a un evento y ahora han quedado sin asignación.
b.
A los vehículos que no estaban asignados antes, pero lo están en este nuevo conjunto de asignaciones se les envía la información del evento que deben atender.
c.
A los vehículos que estaban asignados a un evento y ahora son asignados a otro evento se les envía la información del nuevo evento que deben atender.
No se envían mensajes a vehículos cuya asignación no ha cambiado respecto a la asignación anterior, ni a los vehículos que estaban sin asignar y no han sido asignados en este caso.
2.- Procedimiento para el cálculo dinámico de las posiciones óptimas de los vehículos
El segundo procedimiento descrito es el cálculo dinámico de las posiciones óptimas de los vehículos libres (4 de la figura 1).
El procedimiento consta a su vez de otros dos:
a.
Procedimiento de estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos,
b.
Procedimiento de cálculo de posiciones de los vehículos Libres para atender de forma más rápida posibles eventos futuros en base a la estimación anterior.
2.a. Procedimiento de estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos:
El procedimiento de estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos se encarga de predecir la aparición de nuevos eventos en las diferentes zonas de la región de influencia del servicio. Para ello, se divide la región en celdas y se calcula una estimación de la distribución de la probabilidad de aparición de un nuevo evento sobre todas las celdas de la región, con cualquiera de los métodos estadísticos adecuados para este fin.
Determinadas condiciones externas (del entorno) pueden influir en la distribución de probabilidad de aparición de eventos, tales como diferentes horas del día, días de la semana, condiciones meteorológicas, eventos especiales, etc. El procedimiento puede establecer diferentes distribuciones de probabilidades para cada una de estas situaciones.
El cálculo de las distribuciones de probabilidad se realiza en base a eventos observados en el pasado. Para ello, el Centro Coordinador (1 de la figura 1), para cada nuevo evento detectado, envía los datos de cada nuevo evento (posición, condiciones externas, etc.) al componente de estimación de probabilidades (7 de la figura 1) y éste actualiza la distribución de probabilidades para las condiciones externas especificadas.
El componente de estimación de probabilidades (7) puede enviar un mensaje de un cambio de la distribución de probabilidades (por ejemplo cuando cambian las condiciones externas y, con ello, la distribución de probabilidades) al componente de cálculo de posiciones de los vehículos (6). Este mensaje inicia la ejecución del procedimiento de cálculo de posiciones de los vehículos Libres .
2.b. Procedimiento de cálculo de posiciones de los vehículos Libres:
Este procedimiento tiene el objetivo de calcular las posiciones geográficas adecuadas en las que se deben encontrar los vehículos en estado Libre en cada momento, para poder atender futuros eventos de forma más rápida. La idea subyacente es que los vehículos se deben reubicar de forma dinámica y de modo que se cubran todas las zonas de la región de influencia del servicio en función de la probabilidad de aparición de nuevos eventos, en lugar de estar en aparcamientos base, que es el modelo actual más utilizado. Esta posición sugerida puede estar en un punto cualquiera del área de influencia.
El procedimiento es ejecutado en todas las circunstancias que producen un cambio en la cobertura de la región de influencias y que son las siguientes:
a.
Cuando cambia la distribución de probabilidades usadas para el cálculo de las posiciones adecuadas, el cambio puede requerir un cambio de las posiciones de los vehículos libres.
b.
Cuando un vehículo cambia del estado Libre a Asignado, Atendiendo o Descanso, este vehículo ya no está disponible para atender un nuevo evento (o se encuentra en descanso), por lo que su zona de influencia debe ser cubierto por otros vehículos.
c.
Cuando un vehículo cambia del estado Asignado, Atendiendo o Descanso a Libre, en este caso existe un nuevo vehículo que puede cubrir una determinada zona de la región.
Respecto al primer punto, el cálculo de las posiciones se realiza en función de una estimación de la distribución de probabilidades de aparición de eventos por zonas. Esta distribución es proporcionada por el procedimiento de estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos. Una vez iniciado, el procedimiento calcula las nuevas posiciones de los vehículos libres y envía estas posiciones a los vehículos correspondientes. Luego, cada vehículo debe trasladarse a esta nueva posición.
La figura 3 muestra un diagrama de flujo del procedimiento detallado.
El cálculo dinámico de las posiciones óptimas de los vehículos comprende las siguientes etapas:
a.
se estima la probabilidad de la aparición de nuevos eventos y su distribución en área de actuación de la flota (43);
b.
se obtienen las posiciones de los vehículos que están en estado Libre y en Descanso (40, 41, 42);
c.
se estima la posición optima de cada vehículo Libre de acuerdo a los datos anteriores y las posiciones de los demás vehículos (44);
d.
se notifica a los equipos/vehículos Libres su nueva localización (45).
La estimación óptima de la posición de cada vehículo se podría realizar de diferentes maneras. En esta invención se propone un nuevo método desarrollado a partir de un método conocido como la Teselación de Voronoi (véase, por ejemplo: Okabe, A., Boots, B.N., Sugihara, K. and Chiu, S.N: Spatial tessellations: concepts and applications of Voronoi diagrams. (1992), Wiley & Sons Chichester). Este procedimiento comprende las siguientes etapas:
a.
se calculan las regiones de Voronoi asociadas a cada vehículo Libre y Descanso (44);
b.
en el caso de los vehículos en Descanso se reducen sus regiones de Voronoi asociadas para compensar el tiempo de arranque de estos vehículos para atender un evento;
c.
se calcula el “centro de masa” de las probabilidades de aparición de nuevos eventos en todas las áreas anteriores correspondientes a los vehículos Libres (44);
d.
se simula el movimiento de los vehículos Libres hasta su “centro de masa” (44);
e.
con las nuevas posiciones simuladas de los vehículos Libres se recalculan las regiones de Voronoi asociadas de los vehículos Libres y Descanso (44) y se repite la reasignación de la posición a los vehículos Libres durante varias iteraciones para acercar sus posiciones a la óptima (44);
En este contexto se entiende por “centro de masa” el punto geográfico definido por los valores de latitud y longitud que representan los valores promedios de la aparición de nuevos eventos en este área.
Esta no es la única posibilidad de calcular la mejor ubicación de los vehículos Libres. En la actualidad la tendencia es situarlos de forma estática en diferentes lugares de la zona de influencia de un servicio. En muchos casos, estos lugares se determinan en base a la densidad de población u otros indicadores de la estimación de la aparición de los eventos.
3. Procedimiento para la coordinación de los descansos de los equipos asignados a cada vehículo:
Este procedimiento tiene como objetivos: por una parte (i) coordinar los descansos laborales de los equipos de los vehículos para que se reduzca el efecto de estos descansos en los tiempos promedios de los tiempos de llegada y, por otra, (ii) equilibrar la satisfacción de los profesionales respecto a la planificación de los descansos de la flota, en el sentido de que ningún equipo tenga ventajas o desventajas a largo plazo.
El procedimiento intenta equilibrar ambos objetivos, pero da una mayor prioridad al primero. Es decir, se asegura en la mayor medida posible que vehículos Libres “vecinos” no realicen su periodo de descanso al mismo tiempo. En este contexto, el concepto de “vehículo vecino” está determinado por las regiones de Voronoi correspondientes a cada vehículo: dos vehículos son vecinos si sus regiones de Voronoi son adyacentes.
Respecto al segundo objetivo, y siempre respetando los requerimientos del primero, el procedimiento intenta asignar los descansos respetando las preferencias (horarios de descansos) de los equipos de los vehículos por un orden de prioridad. El orden de prioridad de cada equipo se puede calcular en función de los siguientes parámetros:
a.
el grado de cumplimento de las preferencias relativas al horario de descanso en asignaciones pasadas;
b.
la carga de trabajo actual y pasada (por ejemplo, el número de eventos atendidos);
c.
las interrupciones de descansos pasados;
d.
otros factores posibles.
Para realizar la coordinación, se definen intervalos de tiempo que incluyen varios periodos de descanso que pueden ser asignados a los vehículos. El procedimiento de asignación es ejecutado al comienzo del intervalo definido. Después de cada ejecución se informa a los equipos del periodo de descanso que tienen asignado.
Para asegurar una mayor efectividad en la atención de eventos, el procedimiento puede ser ejecutado al comienzo de cada posible periodo de descanso en el intervalo actual. En este caso, en cada ejecución se asigna un periodo de descanso a todos los equipos de los vehículos que todavía no han realizado su descanso en este intervalo o no han podido terminar su descanso por haber tenido que atender un evento. Después de cada ejecución se informa a los equipos del periodo de descanso que tienen asignado ( o del cambio de asignación de su periodo de descanso, sí se ha producido un cambio).
El procedimiento es iniciado o bien de forma automática (para diferentes intervalos de descansos pre-programados),
o bien por un operario del servicio.
En la figura 4 se muestra un diagrama de flujo que detalla el procedimiento de asignación , que comprende las siguientes etapas:
a.
se determina el intervalo de tiempo en el que los equipos deben realizar sus descansos (60) ;
b.
se obtiene el conjunto de vehículos a los que se debe asignar un periodo de descanso (61);
c.
cada equipo elabora una lista con sus preferencias con respecto a los periodos de descanso en el intervalo (62);
d.
se establece el orden de prioridad de los equipos para la asignación de los descansos (63, 64);
e.
se asignan los periodos de descanso por orden de prioridad y en función de las preferencias de los equipos (67 a 74);
f.
se le asigna a cada equipo el periodo de mayor preferencia en el cual no haya ningún vecino de mayor prioridad que haya solicitado el mismo periodo (72);
g.
si mediante el punto anterior no es posible asignar un periodo de descanso a un equipo, se puede realizar una reasignación de equipos ya asignados, por orden de menor prioridad, o bien asignarle a este vehículo el periodo en el que un menor número de sus vecinos tenga asignado su descanso (73);
h.
se informa a los vehículos de sus periodos de descanso y se actualiza el grado de cumplimiento histórico de las preferencias de cada equipo con las nuevas actualizaciones (75).
A continuación se muestra un ejemplo de un sistema que incorpora dos de estos procedimientos para el caso concreto de gestión de un servicio de ambulancias para la atención de emergencias médicas en la Comunidad de Madrid. Para ello el sistema calcula:
1.
Los movimientos de las ambulancias en la red de carreteras de la Comunidad de Madrid, con las velocidades adecuadas a cada tipo de carretera.
2.
La aparición de nuevos pacientes y la atención de estos por parte de las ambulancias.
En los experimentos se han empleado los siguientes parámetros:
1.
29 ambulancias UVI
2.
29 Hospitales (distribuidos en su posición actual en la Comunidad de Madrid)
3.
224 pacientes (datos reales del día 12 de enero de 2009; día con más pacientes del mayor nivel de gravedad en 2009)
En la figura 5 se observa los resultados obtenidos en este experimento comparando el modelo de funcionamiento tradicional con el servicio coordinado por el modelo de coordinación propuesto. El tiempo promedio de llegada en el primer caso ha sido de 12:05 minutos y en el segundo de 10:08 minutos. Basado en estos resultados, se puede estimar lo siguiente:
1.
el modelo de coordinación propuesto obtiene una reducción significativa del tiempo de llegada a los pacientes (en promedio)
2.
Esta reducción es más pronunciada en los casos donde el modelo tradicional presenta tiempos de llegada más elevados, por lo que se reducen las diferencias entre los pacientes en este aspecto.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos, caracterizado por que comprende un procedimiento de asignación y reasignación dinámica de eventos (2) que se ejecuta ante la recepción de un nuevo evento, el cual incluye su localización geográfica, o ante la notificación de que un vehículo de la flota ha finalizado de atender un evento, dicho procedimiento de asignación comprendiendo:
    -
    obtener las posiciones y estados actuales de los vehículos de la flota que no estén atendiendo un evento, vehículos asignables (VA), - obtener los eventos a atender (EA), incluyendo los eventos nuevos aún sin asignar y los eventos asignados aún no atendidos;
    -
    asignar cada evento a atender (EA) a un vehículo asignable (VA) de forma que se minimice el tiempo medio de llegada de los vehículos al lugar de los eventos a atender (38);
    -
    notificar la asignación de los eventos a los vehículos cuya asignación haya cambiado (39);
  2. 2.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la asignación óptima de vehículos en términos de la suma de los tiempos de llegada (38) se hace por un algoritmo de subasta iterativa.
  3. 3.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un procedimiento para el cálculo dinámico de las posiciones óptimas de los vehículos (5) que a su vez comprende los siguientes pasos:
    -
    la estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos (7) mediante la división de la región en celdas y el cálculo (43) de una distribución de probabilidad de aparición de un nuevo evento sobre todas las celdas de la región con un método estadístico en base a eventos observados en el pasado;
    -
    la obtención de las posiciones de los vehículos que no tengan asignado un evento y no estén atendiendo un evento;
    -
    la estimación de la posición optima de cada vehículo disponible que no tengan asignado un evento y no estén atendiendo un evento de acuerdo a los datos anteriores y las posiciones de las demás vehículos (44);
    -
    la notificación a dichos vehículos de su nueva localización (45).
  4. 4. Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos según la reivindicación 3, caracterizado por que la estimación de la posición óptima de cada vehículo comprende las siguientes etapas:
    a.
    se calculan las regiones de Voronoi asociadas a cada vehículo que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un evento (44);
    b.
    en el caso de los vehículos en descanso se reducen las regiones de Voronoi para compensar el tiempo de arranque de estos vehículos para atender un evento;
    c.
    se calcula el “centro de masa” de la estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos en todas las áreas anteriores correspondientes a los vehículos disponibles que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un evento (44);
    d.
    se simula el movimiento de los vehículos disponibles que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un evento hasta su “centro de masa” (44);
    e.
    con las nuevas posiciones simuladas de los vehículos Libres se recalculan las regiones de Voronoi asociadas de los vehículos que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un evento (44) y se repite la reasignación de la posición a los vehículos disponibles que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un evento durante varias iteraciones para acercar sus posiciones a la óptima (44);
  5. 5. Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado por que el procedimiento se recalcula cada vez que:
    a.
    cambian las estimaciones de probabilidades de aparición de nuevos eventos (43);
    b.
    un vehículo disponible que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un evento cambia su estado ;
    c.
    un vehículo en estado de descanso cambia su estado;
    d.
    un vehículo que tenga asignado un evento o esté atendiendo un evento cambia su estado a otro estado en el que no tenga asignado un evento y no esté atendiendo un eventoa.
  6. 6.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la estimación de probabilidades de aparición de nuevos eventos se parametriza de acuerdo a las variables que influyen en el proceso, dichas variables incluyendo la franja horaria de trabajo, factores meteorológicos y el periodo estacional.
  7. 7.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un procedimiento para la coordinación de los descansos de los equipos asignados a cada vehículo (4) que a su vez comprende las siguientes etapas:
    a.
    se determina el intervalo de tiempo en el que los equipos deben realizar sus descansos (60);
    b.
    se obtiene el conjunto de vehículos a los que se debe asignar un periodo de descanso (61);
    c.
    cada equipo elabora una lista con sus preferencias con respecto a los periodos de descanso en el intervalo (62);
    d.
    se establece el orden de prioridad de los equipos para la asignación de los descansos (63, 64);
    e.
    se asignan los periodos de descanso por orden de prioridad y en función de las preferencias de los equipos (67 a 74);
    f.
    se le asigna a cada equipo el periodo de mayor preferencia en el cual no haya ningún vecino de mayor prioridad que haya solicitado el mismo periodo (72);
    g.
    si mediante el punto anterior no es posible asignar un periodo de descanso a un equipo, se puede realizar una reasignación de equipos ya asignados, por orden de menor prioridad, o bien asignarle a este vehículo el periodo en el que un menor número de sus vecinos tenga asignado su descanso (73);
    h.
    se informa a los vehículos de sus periodos de descanso y se actualiza el grado de cumplimiento histórico de las preferencias de cada equipo con las nuevas actualizaciones (75).
  8. 8.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos de acuerdo a la reivindicación 7, caracterizado porque para adaptar la asignación de forma dinámica a los posibles cambios en la distribución de los vehículos se puede repetir el procedimiento de asignación de descansos al comienzo de cada periodo posible de descanso en el intervalo de tiempo elegido
  9. 9.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos de acuerdo a la reivindicación 7, caracterizado porque se determina los vecinos de un vehículo mediante el cálculo del diagrama de Voronoi, donde dos vehículos son vecinos si sus regiones de Voronoi son adyacentes.
  10. 10.
    Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos de acuerdo a la reivindicación 7, caracterizado porque para establecer el orden de prioridad de los equipos se considera, uno o más de los siguientes parámetros: el grado de cumplimiento de preferencias de descanso en el pasado, las interrupciones de descansos pasados, y la carga de trabajo actual o pasada de un equipo.
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