MATSim (Multi-Agent Transport Simulation)

Horni, A., 2016. Multi-Agent Transport Simulation MATSim. London: Ubiquity Press. DOI: https://doi.org/10.5334/baw

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The MATSim (Multi-Agent Transport Simulation) software project was started around 2006 with the goal of generating traffic and congestion patterns by following individual synthetic travelers through their daily or weekly activity programme. It has since then evolved from a collection of stand-alone C++ programs to an integrated Java-based framework which is publicly hosted, open-source available, automatically regression tested. It is currently used by about 40 groups throughout the world. This book takes stock of the current status.

The first part of the book gives an introduction to the most important concepts, with the intention of enabling a potential user to set up and run basic simulations.The second part of the book describes how the basic functionality can be extended, for example by adding schedule-based public transit, electric or autonomous cars, paratransit, or within-day replanning. For each extension, the text provides pointers to the additional documentation and to the code base. It is also discussed how people with appropriate Java programming skills can write their own extensions, and plug them into the MATSim core.

The project has started from the basic idea that traffic is a consequence of human behavior, and thus humans and their behavior should be the starting point of all modelling, and with the intuition that when simulations with 100 million particles are possible in computational physics, then behavior-oriented simulations with 10 million travelers should be possible in travel behavior research. The initial implementations thus combined concepts from computational physics and complex adaptive systems with concepts from travel behavior research. The third part of the book looks at theoretical concepts that are able to describe important aspects of the simulation system; for example, under certain conditions the code becomes a Monte Carlo engine sampling from a discrete choice model. Another important aspect is the interpretation of the MATSim score as utility in the microeconomic sense, opening up a connection to benefit cost analysis.

Finally, the book collects use cases as they have been undertaken with MATSim. All current users of MATSim were invited to submit their work, and many followed with sometimes crisp and short and sometimes longer contributions, always with pointers to additional references.

Divulgación científica y novela gráfica. Eureka.

Como último programa del año, Guillermo Sánchez nos ha invitado una vez más a participar en EUREKA, su programa de Radio USAL, para comentar con él temas de actualidad de nuestro blog y recomendar algunas lecturas.

En el podcast, que puedes escuchar AQUÍ,   recomendamos  nuestros youtubers de divulgación científica preferidos. También sugerimos algunos libros para leer, aprovechando las vacaciones de Navidad.

Hablamos del programa que presenta Javier Santaolalla en RTVE Play y del que ya dimos noticia en este blog [VER] y del documental La historia del universo de Diego Errazuriz, basado en el libro de igual título de Sean M. Carroll. Además recomendamos varios blogs y revistas de ciencia y canales de youtube que nos parecen muy interesantes y divulgativos.

En cuanto a lecturas, desde Vasos Comunicantes recomendamos novelas gráficas sobre diferentes temas científicos que nos han resultado interesantes:

Resultado de imagen de El Misterio del Mundo Cuántico
  • LOGICOMIX  de Apostolos Doxiadis / Christos Papadimitriou, (Ediciones Sins Entido), una novela gráfica sorprendente que convierte la matemática y el terremoto conceptual que sacudió sus cimientos hacia finales del XIX y durante las primeras décadas del XX en una aventura apasionante, narrada por uno de sus protagonistas: Bertrand Russell.
  • En las montañas de la locura basada en la obra de H.P. Lovecraft  de la que existen varias versiones en manga o novela gráfica como la de de  François Baranger o la de Gou Tanabe: Arkham, 1933, el profesor Dyer, un destacado geólogo, se entera de que una expedición a la Antártida  partirá pronto con la esperanza de seguir los pasos que el mismo dio en 1931. Con la esperanza de disuadirlos de tal iniciativa, Dyer relata los trágicos sucesos a los que sobrevivió en su expedición y que rechazó contar a su vuelta por miedo a que lo tomasen por loco.
  • Mujeres en la ciencia, 50 intrépidas pioneras que cambiaron el mundo escrito e ilustrado por Rachel Ignotofsky (NORDICA): pone de relieve las contribuciones de cincuenta mujeres notables a los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, desde el mundo antiguo hasta nuestros días. Entre las pioneras incluidas en esta obra, están figuras conocidas, como Marie Curie y Jane Goodall, y otras no tan conocidas, como Rachel Carson, que ya a comienzos del siglo xx advertía sobre los efectos nocivos de los pesticidas en el medio ambiente y de la creciente contaminación. Esta colección de historias apasionantes también contiene infografías sobre temas relevantes como equipos de laboratorio, tasas de mujeres que trabajan en campos relativos a la ciencia y un glosario científico ilustrado.

Un software simula la evolución de vertidos de petróleo en alta mar para reducir daños ambientales.

Un equipo de investigación liderado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) ha desarrollado un software basado en un modelo matemático que simula el movimiento de vertidos de petróleo en alta mar con el fin de minimizar el impacto medioambiental que tienen estos derrames.

En el caso de un incidente marítimo, como el hundimiento de un barco petrolero, la herramienta puede estimar la evolución en tiempo real del derrame de petróleo o realizar análisis de riesgo medioambiental antes de explotar pozos de petróleo en mar abierto. “Hemos podido observar cómo este software puede ser de gran ayuda como herramienta de toma de decisiones para gestionar y controlar derrames de petróleo”, destaca Ángel Manuel Ramos del Olmo, catedrático de Matemática Aplicada, director del Instituto de Matemática Interdisciplinar (IMI) y del grupo MOMAT de la UCM.

A través de ecuaciones matemáticas, el Software for Oil Spill Movement and Removal (SOSMAR), descrito en Ocean Engineering, tiene en cuenta los principales procesos físicos y químicos que se producen en el petróleo vertido a lo largo del tiempo, como la evaporación, la emulsión o la dispersión. Descargar en PDF 

Aunque existen modelos similares, estos tienen un enfoque de tipo Lagrangiano, en el que se estudia la evolución de un gran número de partículas procedentes del derrame. En este trabajo, la representación del vertido es de tipo Euleriana, considerando los derrames como cuerpos continuos, en lugar de conjuntos de partículas, y se tiene en cuenta sus procesos de envejecimiento.

“Esta visión original nos permite obtener una representación precisa de la composición del producto contaminante en cualquier punto de la mancha”, añade el profesor Ramos del Olmo.

Seguimiento de catástrofes reales

Para validar la herramienta, los investigadores han testado el modelo en derrames como el producido por el pesquero ruso Oleg Naydenov –en las Islas Canarias en 2015- o el portacontenedores italiano Grande América –frente a las costas francesas en 2019-.

En cuanto a su aplicación en la explotación de pozos, el grupo ha firmado contratos con varias empresas (con las que la UCM ha firmado los correspondientes convenios) para las que realizan informes para obtener la autorización de explotación por parte de las autoridades locales. “Ya hemos realizado 24 informes para pozos petrolíferos del Golfo de México”, indica Benjamin Ivorra, investigador del IMI y del grupo MOMAT de la UCM.

Además del grupo de la UCM, en el trabajo participan el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del CSIC y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). “Es un trabajo que empezamos en 2009 y que sigue abierto hoy en día. Hemos ido mejorando los modelos y los paquetes de software, enfrentándonos, a casos reales, observando los resultados exitosos y aprendiendo de las debilidades de los modelos iniciales”, concluye Ivorra.

AEMET: Más de un siglo al servicio de la seguridad y bienestar de los ciudadanos

Con motivo del 150 aniversario del Instituto Geográfico Nacional se han realizado un ciclo de conferencias de contenido divulgativo y científico-técnico relacionado con las áreas de conocimiento de Astronomía, Geodesia, Geomática y Cartografía.

La conferencia «AEMET: Más de un siglo al servicio de la seguridad y bienestar de los ciudadanos» impartida por el vocal asesor del Presidente de AEMETFernando Belda, nos describe cómo la Agencia Estatal de Meteorología tiene como una de sus principales responsabilidades proporcionar información adecuada para contribuir a la seguridad de personas y bienes y al bienestar y desarrollo sostenible de la sociedad española, así como prestar apoyo a las políticas medioambientales mediante asesoramiento científico en asuntos relacionados con la variabilidad y cambio climático.

La Agencia Estatal de Meteorología lleva más de un siglo al servicio de los ciudadanos, durante este tiempo la cooperación entre organismos tanto a escala nacional como internacional ha sido vital para ofrecer un servicio de calidad.

La rotación de la Luna como nunca la veríamos desde la Tierra

La Luna gira alrededor de su eje en aproximadamente 27,32 días y se mueve alrededor de la Tierra en el mismo intervalo de tiempo, de ahí que siempre nos muestre la misma cara. Pero ahora, los científicos de la NASA nos muestran la rotación lunar mediante imágenes reales tomadas por la sonda espacial Lunar Reconnaissance Orbiter. La secuencia nos permite disfrutar de una rotación completa de la Luna como nunca podríamos ver desde la Tierra.

Compuesto por 36 mosaicos de imágenes completas (110.000 fotografías), y abarcando todo un mes lunar condensado en 24 segundos, el vídeo muestra claramente que la cara de la Luna que mira a la Tierra contiene una gran cantidad de mares lunares oscuros, mientras que en la otra cara predominan las zonas elevadas luminosas.

Sí. El tiempo que tarda la Luna en girar una vez sobre su eje es igual al tiempo que tarda la Luna en orbitar una vez alrededor de la Tierra. Esto hace que el mismo lado de la Luna esté orientado hacia la Tierra durante todo el mes. Si la Luna no girara sobre su eje del todo, o si girara a cualquier otra velocidad, entonces veríamos diferentes partes de la Luna a lo largo del mes.

Cuando la Luna completa cada órbita de 27,3 días alrededor de la Tierra, tanto la Tierra como la Luna se mueven alrededor del Sol. Debido a este cambio de posición, la luz del Sol parece incidir en la Luna con un ángulo ligeramente diferente en el día 27 que en el día cero, a pesar de que la propia Luna ya ha dado toda la vuelta a la Tierra. Se necesitan algo más de dos días adicionales para que la luz solar llegue a la Luna de la misma manera que lo hizo en el día cero. Por eso se tarda 29,5 días en llegar de luna nueva a luna nueva, a pesar de que la Luna no tarda tanto en dar una vuelta a la Tierra.

FUENTE: Astroaventura