Navegando voy, navegando vengo, por el camino yo mentretengo (o cómo diseñar un piloto automático para barcos)

Por Francisco R. Villatoro, el 17 noviembre, 2008. Categoría(s): Aerodinámica • Ciencia • Física • Matemáticas • Mecánica

dibujo20081116greciaLa figura muestra la ruta óptima para viajar en barco desde el puerto de Thessaloniki al puerto de Aghios Nikolaos, en la isla de Creta, utilizando un algoritmo de optimización basado en recocido simulado (simulated annealing) desarrollado en O. T. Kosmas, Z. A. Anastassi, D. S. Vlachos, T. E. Simos, “Simulated Annealing for Optimal Ship Routing,” ArXiv preprint, 13 Nov 2008 . Simos es todo un “pope” en Análisis Numérico en Grecia, con más de 250 publicaciones en revistas internacionales (sobre todo en métodos numéricos de alto orden para la ecuación de Schrödinger en Mecánica Cuántica).

El algoritmo presentado se basa en minimizar una función coste dado por una suma ponderada del tiempo de viaje y el confort durante el mismo, este último depende de la velocidad y dirección del viento y de la dirección y altura del oleaje. El algoritmo desarrollado puede ser aplicado en tiempo real, optimizando la ruta durante la ruta conforme nuevas predicciones meteorológicas son recabadas. La ruta presentada en la figura se ha calculado utilizando datos del sistema POSEIDON, que mide el estado “local” del mar en tiempo real utilizando boyas flotantes y realiza predicciones para las próximas 48 horas.

Hay varios sistemas comerciales para la ayuda a la planificación de rutas marítimas, de gran interés para las compañías navieras. Quizás el más conocido sea STARS (Ship Tracking and Routing System) que optimiza elementos tan importantes en las rutas comerciales como el consumo de combustible. Desarrollado por Ocean Systems Incorporated en Alameda, California, para la Armada Americana, se suministra comercialmente como VOSS (Vessel Optimization and Safety System).

La aplicación de Simos es un “juguete” comparado con las comerciales, pero tiene la ventaja de que nos muestra los detalles de “sus tripas”.



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