1 Forraje Social en Control de Tr´ afico Urbano Pablo ˜ Na˜ nez, y Nicanor Quijano, Member, IEEE. Resumen—We introduce a novel traffic control strategy based on a social foraging algorithm. The resource allocation in traffic control systems ressembles the foraging allocation problem in a honeybee colony. The analogies between two problems are discussed. We propose an application for a simple intersection using the honeybee social foraging algorithm, and we show how an ideal free distribution (IFD) emerges. Resumen—Se presenta un algoritmo de control para tr´ afico urbano basado en un modelo biol´ ogico de forraje social. La asignaci´ on de tiempos en los sistemas de control de tr´ afico tiene una gran similitud con el problema de asignaci´ on de abejas obreras en varios h´ abitats. Se analizan las analog´ ıas entre los dos problemas y se plantea un ejemplo que da soluci´ on a la asignaci´ on de tiempos de fase para una intersecci´ on sencilla, y se comprueba la emergencia de un “ideal free distribution” (IFD) en escenarios de saturaci´ on y no saturaci´ on de la intersecci´ on. Index Terms—Asignaci´ on Din´ amica de Recursos, Estrategias de Control de Tr´ afico Urbano, Forraje Social, Ideal Free Distri- bution. I. I NTRODUCCI ´ ON L A b´ usqueda de sistemas de transporte menos contaminantes, seguros y eficientes, para las cada vez m´ as congestionadas redes de tr´ ansito en las grandes ciudades, nos conduce a la investigaci´ on de nuevos sistemas de control de tr´ afico que exploten los avances en el ´ area de telecomunicaciones, y computaci´ on (telem´ atica). La eficiencia del sistema de control depende principalmente de la eficiencia y aplicabilidad de la estrategia de control utilizada. El manejo del tr´ afico en v´ ıas urbanas es logrado principalmente con el uso de se˜ nales de tr´ afico como sem´ aforos en las intersecciones. Haciendo uso de estrategias de control convencionales basadas en m´ etodos desarrollados durante los a˜ nos setenta y ochenta, las ´ areas metropolitanas de la actualidad sufren las consecuencias del bajo desempe˜ no de estos m´ etodos de primera generaci´ on bajo consideraciones de saturaci´ on, sub utilizando la infraestructura total disponible e incrementando los niveles de poluci´ on, demoras en la red, y disminuyendo la seguridad de las v´ ıas [1]. Metodolog´ ıas bioinspiradas han sido implementadas en una variedad de problemas de ingenier´ ıa similares al problema de control de redes de tr´ afico. En general, las soluciones bioinspiradas tienden a tener m´ as ´ exito cuando existe una analog´ ıa cercana entre la biolog´ ıa y la aplicaci´ on, en donde la esencia del problema sea similar al enfrentado por la naturaleza [2] [3]. Por ejemplo, Dorigo et al en [4] modela el comportamiento de las hormigas obreras. Se ha usado P ˜ Na˜ nez y N. Quijano pertenecen al Departamento de Ingenier´ ıa El´ ectrica y Electr´ onica, Universidad de los Andes. pa.nanez49, nqui- jano@uniandes.edu.co este modelo en la soluci´ on de problemas de optimizaci´ on cl´ asicos (e.g., problemas de optimizaci´ on combinatorios), y en aplicaciones de ingenier´ ıa (e.g., [5], [6]). La teor´ ıa de forraje en colonias de abejas ha sido implementada exitosamente en problemas de ingenier´ ıa, en particular aquellos problemas que requieren la asignaci´ on din´ amica de recursos. En [7], [8] haciendo uso de la teor´ ıa del forraje social y fuertemente ligado al concepto de IFD “ideal free distribution” (originalmente desarrollado en [9]), se plantea una novedosa estrategia de control para un problema de control de temperatura multizona, proceso representativo de un importante grupo de aplicaciones industriales. En [2], se analiza la analog´ ıa entre el problema de asignaci´ on de recursos en una colonia de abejas y la asignaci´ on de servidores en un centro de alojamiento (hosting) de servicios de internet. En el centro de alojamiento, un conjunto finito de servidores deben ser asignados din´ amicamente a un conjunto de servicios, con el objetivo de maximizar los ingresos obtenidos por el alojamiento de estos. En [10], [11] aspectos del forraje de las abejas son emulados para ser parte crucial del “Tocorime Apicu search engine” un motor de b´ usqueda en internet que descubre y muestrea los contenidos de los proveedores de servicios de internet los cuales alojan servicios Web con el objetivo de establecer rutas detectando y evadiendo ´ areas de congesti´ on en internet. El problema de asignaci´ on de tiempos de verde en control de tr´ afico urbano tiene gran similitud con el problema de cosecha de n´ ectar en una colonia de abejas. En este art´ ıculo se propone un algoritmo bioinspirado que resuelve la asignaci´ on din´ amica de tiempos de verde en una intersecci´ on sencilla. Este art´ ıculo se organiza de la siguiente manera. En la secci´ on II se hace un resumen de las principales estrategias de control de tr´ afico urbano. El problema de asignaci´ on de recursos en una colonia de abejas y un an´ alisis del algoritmo propuesto por [7] se presenta en la secci´ on III. Luego en la secci´ on IV se plantean las analog´ ıas entre el forraje social y el control de tr´ afico urbano, seguido de la secci´ on V en donde se muestra la implementaci´ on de un algoritmo bioinspirado para la asignaci´ on de tiempos de verde en una intersecci´ on sencilla. El art´ ıculo concluye con una discusi´ on de los resultados y conclusiones obtenidas en las secciones VI y VII. II. ESTRATEGIAS DE CONTROL DE TR ´ AFICO URBANO II-A. Teor´ ıa de tr´ afico La teor´ ıa de tr´ afico estudia los fen´ omenos relacionados con el movimiento de veh´ ıculos en una red de transporte y la forma como estos veh´ ıculos interact´ uan entre si. Las caracter´ ısticas principales de la red de tr´ afico y transporte