El modelo de colas hipercubo integrado en un algoritmo genético para analizar sistemas de urgencias médicas en autopistas

The hypercube queuing model integrated to a genetic algorithm to analyze emergency medical systems on highways

El modelo de hipercubos, conocido en la literatura de problemas de localización de sistemas servidor-cliente, es un modelo basado en la teoría de colas espacialmente distribuidas y en aproximaciones markovianas. El modelo puede modificarse para analizar los sistemas de respuesta a emergencias (ERS) en autopistas, teniendo en cuenta las particularidades de la política de despacho de estos sistemas. En este estudio, el modelo de hipercubos se combinó con un algoritmo genético para optimizar la configuración y el funcionamiento de los SAE en autopistas. El enfoque resulta eficaz para apoyar las decisiones relacionadas con la planificación y el funcionamiento de estos sistemas, por ejemplo, para determinar el tamaño óptimo de las zonas de cobertura de cada ambulancia, con el fin de minimizar el tiempo medio de respuesta a los usuarios y el desequilibrio de las cargas de trabajo de las ambulancias. Los resultados computacionales de este enfoque se analizaron utilizando datos reales del sistema de Anjos do Asfalto (autopista Presidente Dutra).

1. INTRODUCCIÓN

En los sistemas de atención médica de emergencia en las carreteras brasileñas, la velocidad de respuesta a una llamada es una de las principales medidas de rendimiento, ya que el retraso en el tiempo de respuesta puede significar la diferencia entre la vida y la muerte de las víctimas involucradas. La pérdida de llamadas y el retraso en el tiempo de respuesta están directamente relacionados con el conflicto entre las variables aleatorias de la demanda de servicio y las limitaciones de capacidad del sistema. Dado que, debido a las limitaciones presupuestarias, los sistemas de intervención de urgencia no pueden planificarse para que funcionen con un número muy elevado de servidores, es evidente que hay que considerar un importante compromiso entre la calidad de la atención y los costes de inversión y funcionamiento de estos sistemas. Al analizar los sistemas de respuesta a emergencias (SRE), deben tenerse en cuenta los factores probabilísticos relacionados con la distribución temporal y espacial de los servidores y las llamadas, dado que el funcionamiento de estos sistemas se caracteriza por la incertidumbre en cuanto a la ubicación y el tiempo necesarios para responder a una llamada determinada. A pesar de ello, la mayoría de los estudios en la literatura sobre problemas de localización de instalaciones sólo consideran la aleatoriedad relacionada con la disponibilidad de los servidores. Swersey (1994), Owen y Daskin (1998), Chiyoshi et al. (2000) y Brotcorne et al. (2003) revisan los principales modelos de localización para el análisis de sistemas de respuesta a emergencias desarrollados en las últimas décadas.