Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos.

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).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201200789.

Solicitante: UNIVERSIDAD REY JUAN CARLOS.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: LUJAK,Marin, OSSOWSKI,Sascha, BILLHARDT,Holger.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > Computadores digitales en general (detalles G06F... > G06F15/18 (en el cual un programa es modificado en función de la experiencia adquirida por el computador mismo en el curso de un ciclo completo; Máquinas capaces de instruirse (sistemas de control adaptativos G05B 13/00))
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > METODOS O SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE DATOS ESPECIALMENTE... > G06Q50/00 (Sistemas o métodos especialmente adaptados para un sector de negocios específico, p. ej. servicios generales o turismos)
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > G06F19/00 (Métodos o equipos para computación digital o procesamiento de datos, especialmente adaptados para aplicaciones específicas (G06F 17/00  tiene preferencia; sistema o métodos de procesamiento de datos especialmente adaptados para propósitos administrativos, comerciales, financieros, de gestión, supervisión o predicción G06Q))
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > Disposiciones para el control por programa, p. ej.... > G06F9/44 (Disposiciones para ejecutar programas específicos)
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > SISTEMAS DE COMPUTADORES BASADOS EN MODELOS DE CALCULO... > G06N5/00 (Sistemas de computadores que utilizan modelos basados en el conocimiento)
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Procedimiento de coordinación de flotas para la asistencia de eventos en entornos dinámicos.

Fragmento de la descripción:

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...

 


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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.