Desarrollo y análisis de la simulación de la ciudad SwarmCity para la implementación de una flota de drones

Abstract

El ser humano tiende de forma natural a buscar unas condiciones de vida mejores, lo que le ha llevado a desarrollarse constantemente. En esta búsqueda, se mejora la calidad de vida de las personas, lo que se traduce en un progresivo aumento de la población al aumentar el nivel de supervivencia y la seguridad. Cada año, la población mundial ha ido creciendo, y poco a poco se ha, ido organizando de forma natural en urbes cada vez más grandes. La situación actual se traduce en grandes concentraciones de población en las llamadas “megaciudades”. Siguiendo la tendencia humana del aumento de la calidad de vida, surge la necesidad de organizar estas ciudades según las demandas que se van presentando, incluyendo una profunda planificación de la expansión y de la gestión de la misma. Sin embargo, el nivel de complejidad de las ciudades es cada vez mayor, debido al crecimiento de la población y la cantidad de variables que afectan al movimiento y el funcionamiento de las mismas. Por ello, surge un nuevo concepto denominado “Smart Cities” o ciudades inteligentes, el cual consiste en el desarrollo tecnológico de las ciudades de una manera sostenible, permitiendo controlar y planificar con mayor precisión y acierto la expansión de las ciudades. El proyecto que se desarrolla se basa en la implantación de una flota de drones capaces de tomar datos de las ciudades que posteriormente se analizarán y ayudarán a tomar las decisiones sobre la planificación de la ciudad. Sin embargo, apoyado por el concepto de las ciudades inteligentes, se plantea la utilización de una simulación de una ciudad para realizar las pruebas y la optimización del modelo del enjambre de drones. En esta memoria se ha estudiado por tanto la validación de una simulación de una ciudad para poder ser utilizada en el estudio de la implantación de un enjambre de drones. Para llevar a cabo esta validación se han comparado dos motores de desarrollo en los que realizar la simulación. El primero de ellos consiste en un videojuego de código abierto denominado Cities: Skylines, el cual permite crear una ciudad con intención de desarrollarla y optimizar su funcionamiento. La principal ventaja del uso del videojuego es que proporciona una ciudad con una gran cantidad de variables interrelacionadas y cuyo comportamiento ya está predefinido. Sin embargo, debido a la escasa información sobre el juego y a la poca accesibilidad del mismo resulta muy complejo realizar modificaciones sobre él. El segundo motor de desarrollo considerado ha sido una ciudad virtual desarrollada en Unity denominada SwarmCity. Esta ciudad forma parte de un proyecto realizado en el Centro de Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid en el que se ha implantado una flota de drones que tomen datos sobre la ciudad. La principal ventaja del trabajo en SwarmCity es que permite disponer de todos los recursos de Unity sin restricción, pudiendo configurar la ciudad como se desea y desarrollando los elementos que resulten interesantes para la obtención de datos por parte de los drones. Sin embargo, el trabajo en SwarmCity se ve limitado por el tiempo disponible, por lo que se utilizan elementos prefabricados por otros usuarios que obligan a adaptarse a su configuración de diseño. Debido a la complejidad que supone el trabajo con Cities: Skylines sin la seguridad de poder llegar a obtener los resultados deseados en el tiempo disponible se ha elegido el uso de SwarmCity como motor de desarrollo, pudiendo aprovechar así sus amplias posibilidades de expansión, condicionadas exclusivamente por el tiempo del que se dispone.