Ser capaz de llegar rápidamente con ayuda en situaciones de emergencia puede significar la diferencia entre la vida y la muerte. Todos los días, los Cuerpos de Bomberos en el país se ven enfrentados a este problema cuando responden a emergencias. El departamento de ingeniería industrial de la Universidad de Chile y el Cuerpo de Bomberos de Santiago (CBS) ha desarrollado una nueva forma de despachar vehículos de emergencias que toma en consideración el mapa de calles de Santiago, congestión y reversibilidad, que hemos denominado COMMANDER. Este desarrollo, que comenzara a ser utilizado por el CBS en Diciembre 2012, motivó una parte del proyecto FONDEF “Tecnologías avanzadas para las ciudades del futuro” en el cuál se busca tomar en cuenta la incertidumbre presente en los tiempos de viaje, y en las emergencias para desarrollar sistemas de despacho y localización que además puedan incluir criterios de riesgo.
Algo de historia
El primer Cuerpo de Bomberos de Chile es formado en Valparaíso el año 1851, luego de un gran incendio que destruyó por completo la Calle del Cabo. En Santiago no es hasta el año 1863 que se forma la primera compañía de bomberos. Hasta ese momento, los incendios eran enfrentados por los funcionarios municipales, serenos, policías y por los mismos afectados, sin disponer de los implementos necesarios para combatir estas situaciones de emergencia. Esto se modificó luego del incendio en el Templo de la Iglesia de la Compañía de Jesús, el 8 de diciembre de 1863, en el que murieron más de dos mil personas, llevando a la formación de nuestra Institución el 20 de Diciembre del mismo año.
Hoy, el Cuerpo de Bomberos de Santiago realiza diversas actividades, desde Extinción de Incendios, Rescates Vehiculares, Rescates Urbanos, emergencias con Materiales peligrosos, etc. hasta la Investigación de Incendios, y Asesorías en Prevención y Seguridad (AS&P Ltda.). Estas funciones son ejecutadas por algunas de las 22 Compañías del Cuerpo, las que hacen uso de su especialidad al momento de asistir a una emergencia. El CBS responde a emergencias por incendios, accidentes vehiculares, búsqueda y rescates en una área de la Región Metropolitana que comprende las comunas de Santiago, Estación Central, Independencia, Las Condes, Lo Barnechea, Providencia, Recoleta, Renca, y Vitacura.
Durante el año 2011 el CBS concurrió a 5.193 actos de los cuales un % 10,3 correspondió a incendios estructurales, un 19,03% a rescates vehiculares y un 22,2% a llamados estructurales.
La disponibilidad de una gran cantidad de información de tránsito (Transantiago) y de la distribución de uso del suelo Santiago (MINVU), además de eficientes sistemas GIS, han creado la oportunidad de desarrollar un sistema único de despacho y planificación para el CBS, que logra reducir los tiempos de respuesta al utilizar esta información.
Por otra parte, la localización actual de nuestros cuarteles se debe más bien a motivos históricos que a criterios de eficiencia en la respuesta a emergencias, debido al crecimiento de la ciudad y cobertura alcanzada por nuestra Institución.
Para ello, Es crítico un eficiente uso de recursos del CBS, y se debe tomar en cuenta la incertidumbre en tiempos de viaje, en la localización y tiempo de las emergencias. Esto nos permitiría en el futuro desarrollar sistemas que busquen la localización óptima de nuevas compañías. Un problema adicional que se puede atender, son las decisiones de reposición de equipamiento cuando existen vehículos de emergencia atendiendo alguna emergencia por períodos extensos.
Descripción del Sistema Commander:
Sistemas de despacho para emergencias en grandes ciudades, como Nueva York, Los Angeles o Chicago, usan despachos basados en distancias mínimas al incidente. Para eso consideran algún tipo de información en línea, como GPS, para determinar la ubicación y disposición del equipamiento y la emergencia, y así dar una respuesta más efectiva. Estos sistemas de despacho de emergencia son producidos actualmente por empresas especializadas en geo-referenciación, comunicación y computación. Algunos ejemplos de empresas líderes son New World Systems, proveedor de software para seguridad como el Aegis Computer Aided Dispatch, y ESRI que es el líder mundial en sistemas de información geográficos (GIS). En Chile podemos citar la empresa Servicios de Información Geográfica Ltda, que es el actual proveedor del sistema de despacho utilizado por el CBS, y empresas que producen mapas en chile como MAPCITY.COM S.A. y Mapas Digitales S.A.
Cabe señalar, que ninguno de los sistemas actualmente desarrollados y utilizados para despacho en el mundo, considera aspectos como congestión, situación dinámica de la red de transportes, reversibilidad de calles, etc. Una de las dificultades para proveer esa integración es la ausencia de una buena base de datos para entender mejor el comportamiento del tránsito. Dicho problema sería subsanado en un futuro cercano en esta propuesta por la integración con el trabajo que se realiza con Transantiago y el MINVU, otorgados para seguir trabajando en este proyecto, gracias a los datos que de allí se obtendrán, en forma dinámica.
El sistema Commander funciona con un grafo de la ciudad de Santiago que incluye por arco del grafo una estimación del tiempo de viaje cada media hora, para representar como la congestión cambia las velocidades promedio a lo largo del día en distintas partes de la ciudad. Basados en cartografía de CBS se construyó un grafo geo-referenciado que representa la ciudad de Santiago con más de 300,000 nodos y 600,000 arcos dirigidos. Para estimar velocidades en estos arcos se utilizo estimaciones de velocidades propias, y las rutas de buses del Transantiago. Estas velocidades promedio para cada recorrido del Transantiago fueron proyectadas en el grafo de Santiago y extrapoladas a los arcos que no poseen un recorrido. Esto se hizo para cada media hora de un día de semana tipo. La reversibilidad de calles se implemento indicando horarios en los que una secuencia de arcos no está disponible (Tiene una velocidad muy alta).
Cuando ocurre una emergencia, se ingresan las coordenadas del evento y se calcula el árbol de caminos mínimos desde todos los nodos que estén a 50 metros de la emergencia hasta las 22 compañías del CBS. Se implementó el algoritmo de Dijkstra con heaps binarios, y una estructura de datos que da una implementación eficiente del algoritmo. Sea parte de cualquier nodo que esté a 50 metros de la emergencia para considerar que el vehículo ya llego a la emergencia si logra estar a 50 metros de esta. Los caminos que tengan el menor tiempo de viaje (o distancia si se prefiere esa opción) tienen mejor prioridad de despacho. Se desarrolló además un interfaz basada en Google maps para permitir que cada voluntario y compañía tenga la información del despacho a la emergencia, incluyendo rutas usadas para determinar la prioridad que pueden ser una sugerencia de viaje, esto complementado con un nuevo administrador de despacho Zeus, que permite una adecuada administración de los recursos disponibles, conocimientos de material en servicio, personal al mando, estaciones de policías, y servicios de salud de acuerdo al punto de la emergencia, y en un futuro muy próximo la implementación de GPS en nuestras piezas de material Mayor Institucional.
Segunda Etapa: Proyecto FONDEF
Continuando esta contribución el trabajo que se pretende efectuar en los siguientes 3 años al alero del FONDEF consiste en:
1) Desarrollar un sistema de despacho que incluya la incertidumbre en los tiempos de viaje. Dado que hay caminos que son más variables que otros, se debe decidir qué camino tomar a una emergencia. Por ejemplo, el camino de tiempo esperado más corto se puede demorar más con mayor probabilidad si es que sus tiempos de viaje son más variables. (Mejoras continuas al sistema, implementación vía GPS).
2) Incluir en el cálculo de las distancias más cortas la posibilidad de eliminar calles o áreas, es decir, poder responder a condiciones variables de la red vial. (Modificaciones in situ ante eventuales problemas operacionales, como calles cerradas, eventos, etc.).
3) Desarrollar un sistema que ayude a la toma de decisiones de planificación de operaciones basado en despachos por menor tiempo de respuesta. En particular preguntas que se investigarán serán:
a) Como reposicionar material mayor para cubrir posibles áreas descubiertas por equipamiento que está comprometido en una emergencia de varias horas (claves 0.11 automáticas).
b) Posicionamiento óptimo de compañías y material mayor en función de la distribución de necesidades por servicios bomberiles en la ciudad. (Apoyos a otras comunas con despacho por distancia del material requerido). Visión de futuro ante crecimiento de las zonas atendidas.
En resumen, se desea desarrollar sistemas que permitan incluir la incertidumbre en los tiempos de viaje en la asignación de recursos a emergencias (una generalización del sistema que se está implementando actualmente), y el uso de esta herramienta para la toma de decisiones de planificación de operaciones del CBS.
Para desarrollar este trabajo, se busco datos históricos de emergencias de CBS, a partir del modelo actual de despacho Commander. Además de los datos de posición de buses de Transantiago y futuros cambios del transporte publico, y datos de la composición de la ciudad proveniente del Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU), todas entidades participantes del proyecto FONDEF y que nos permiten mirar con optimismo nuestro desarrollo de eficiencia para nuestros requirentes y comunas que atendemos actualmente.
Texto excrito por Mauricio Repetto 2do Comandante del Cuerpo de Bomberos de Santiago
(Aportes Especiales de Fernando Ordoñez y Daniel Espinoza, Ingenieros Industriales y docentes de la Universidad de Chile.)
Algo de historia
El primer Cuerpo de Bomberos de Chile es formado en Valparaíso el año 1851, luego de un gran incendio que destruyó por completo la Calle del Cabo. En Santiago no es hasta el año 1863 que se forma la primera compañía de bomberos. Hasta ese momento, los incendios eran enfrentados por los funcionarios municipales, serenos, policías y por los mismos afectados, sin disponer de los implementos necesarios para combatir estas situaciones de emergencia. Esto se modificó luego del incendio en el Templo de la Iglesia de la Compañía de Jesús, el 8 de diciembre de 1863, en el que murieron más de dos mil personas, llevando a la formación de nuestra Institución el 20 de Diciembre del mismo año.
Hoy, el Cuerpo de Bomberos de Santiago realiza diversas actividades, desde Extinción de Incendios, Rescates Vehiculares, Rescates Urbanos, emergencias con Materiales peligrosos, etc. hasta la Investigación de Incendios, y Asesorías en Prevención y Seguridad (AS&P Ltda.). Estas funciones son ejecutadas por algunas de las 22 Compañías del Cuerpo, las que hacen uso de su especialidad al momento de asistir a una emergencia. El CBS responde a emergencias por incendios, accidentes vehiculares, búsqueda y rescates en una área de la Región Metropolitana que comprende las comunas de Santiago, Estación Central, Independencia, Las Condes, Lo Barnechea, Providencia, Recoleta, Renca, y Vitacura.
Durante el año 2011 el CBS concurrió a 5.193 actos de los cuales un % 10,3 correspondió a incendios estructurales, un 19,03% a rescates vehiculares y un 22,2% a llamados estructurales.
La disponibilidad de una gran cantidad de información de tránsito (Transantiago) y de la distribución de uso del suelo Santiago (MINVU), además de eficientes sistemas GIS, han creado la oportunidad de desarrollar un sistema único de despacho y planificación para el CBS, que logra reducir los tiempos de respuesta al utilizar esta información.
Por otra parte, la localización actual de nuestros cuarteles se debe más bien a motivos históricos que a criterios de eficiencia en la respuesta a emergencias, debido al crecimiento de la ciudad y cobertura alcanzada por nuestra Institución.
Para ello, Es crítico un eficiente uso de recursos del CBS, y se debe tomar en cuenta la incertidumbre en tiempos de viaje, en la localización y tiempo de las emergencias. Esto nos permitiría en el futuro desarrollar sistemas que busquen la localización óptima de nuevas compañías. Un problema adicional que se puede atender, son las decisiones de reposición de equipamiento cuando existen vehículos de emergencia atendiendo alguna emergencia por períodos extensos.
Descripción del Sistema Commander:
Sistemas de despacho para emergencias en grandes ciudades, como Nueva York, Los Angeles o Chicago, usan despachos basados en distancias mínimas al incidente. Para eso consideran algún tipo de información en línea, como GPS, para determinar la ubicación y disposición del equipamiento y la emergencia, y así dar una respuesta más efectiva. Estos sistemas de despacho de emergencia son producidos actualmente por empresas especializadas en geo-referenciación, comunicación y computación. Algunos ejemplos de empresas líderes son New World Systems, proveedor de software para seguridad como el Aegis Computer Aided Dispatch, y ESRI que es el líder mundial en sistemas de información geográficos (GIS). En Chile podemos citar la empresa Servicios de Información Geográfica Ltda, que es el actual proveedor del sistema de despacho utilizado por el CBS, y empresas que producen mapas en chile como MAPCITY.COM S.A. y Mapas Digitales S.A.
Cabe señalar, que ninguno de los sistemas actualmente desarrollados y utilizados para despacho en el mundo, considera aspectos como congestión, situación dinámica de la red de transportes, reversibilidad de calles, etc. Una de las dificultades para proveer esa integración es la ausencia de una buena base de datos para entender mejor el comportamiento del tránsito. Dicho problema sería subsanado en un futuro cercano en esta propuesta por la integración con el trabajo que se realiza con Transantiago y el MINVU, otorgados para seguir trabajando en este proyecto, gracias a los datos que de allí se obtendrán, en forma dinámica.
El sistema Commander funciona con un grafo de la ciudad de Santiago que incluye por arco del grafo una estimación del tiempo de viaje cada media hora, para representar como la congestión cambia las velocidades promedio a lo largo del día en distintas partes de la ciudad. Basados en cartografía de CBS se construyó un grafo geo-referenciado que representa la ciudad de Santiago con más de 300,000 nodos y 600,000 arcos dirigidos. Para estimar velocidades en estos arcos se utilizo estimaciones de velocidades propias, y las rutas de buses del Transantiago. Estas velocidades promedio para cada recorrido del Transantiago fueron proyectadas en el grafo de Santiago y extrapoladas a los arcos que no poseen un recorrido. Esto se hizo para cada media hora de un día de semana tipo. La reversibilidad de calles se implemento indicando horarios en los que una secuencia de arcos no está disponible (Tiene una velocidad muy alta).
Segunda Etapa: Proyecto FONDEF
Continuando esta contribución el trabajo que se pretende efectuar en los siguientes 3 años al alero del FONDEF consiste en:
1) Desarrollar un sistema de despacho que incluya la incertidumbre en los tiempos de viaje. Dado que hay caminos que son más variables que otros, se debe decidir qué camino tomar a una emergencia. Por ejemplo, el camino de tiempo esperado más corto se puede demorar más con mayor probabilidad si es que sus tiempos de viaje son más variables. (Mejoras continuas al sistema, implementación vía GPS).
2) Incluir en el cálculo de las distancias más cortas la posibilidad de eliminar calles o áreas, es decir, poder responder a condiciones variables de la red vial. (Modificaciones in situ ante eventuales problemas operacionales, como calles cerradas, eventos, etc.).
3) Desarrollar un sistema que ayude a la toma de decisiones de planificación de operaciones basado en despachos por menor tiempo de respuesta. En particular preguntas que se investigarán serán:
a) Como reposicionar material mayor para cubrir posibles áreas descubiertas por equipamiento que está comprometido en una emergencia de varias horas (claves 0.11 automáticas).
b) Posicionamiento óptimo de compañías y material mayor en función de la distribución de necesidades por servicios bomberiles en la ciudad. (Apoyos a otras comunas con despacho por distancia del material requerido). Visión de futuro ante crecimiento de las zonas atendidas.
En resumen, se desea desarrollar sistemas que permitan incluir la incertidumbre en los tiempos de viaje en la asignación de recursos a emergencias (una generalización del sistema que se está implementando actualmente), y el uso de esta herramienta para la toma de decisiones de planificación de operaciones del CBS.
Para desarrollar este trabajo, se busco datos históricos de emergencias de CBS, a partir del modelo actual de despacho Commander. Además de los datos de posición de buses de Transantiago y futuros cambios del transporte publico, y datos de la composición de la ciudad proveniente del Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU), todas entidades participantes del proyecto FONDEF y que nos permiten mirar con optimismo nuestro desarrollo de eficiencia para nuestros requirentes y comunas que atendemos actualmente.
Texto excrito por Mauricio Repetto 2do Comandante del Cuerpo de Bomberos de Santiago
(Aportes Especiales de Fernando Ordoñez y Daniel Espinoza, Ingenieros Industriales y docentes de la Universidad de Chile.)
