ESTIMACIÓN DE LA COBERTURA DE LAS AGENCIAS DE AYUDA EN LA CIUDAD
DE MANIZALES EN TÉRMINOS DE TIEMPO DE RESPUESTA, RESPALDADA EN
HERRAMIENTAS SIG
J.A. Cardona Valencia1 , L.C. Correa Ortiz2,, J.F. Mejía Correa3
y J. Vallejo Cardona4
1Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales.
[email protected]
2Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales.
[email protected]
3Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales.
[email protected]
4Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales.
[email protected]
RESUMEN
La gestión del riesgo ha sido una preocupación real en Colombia
en las últimas décadas. El país, vulnerable a diversos fenómenos,
sufre año tras año la ocurrencia de tragedias ligadas a diversos
factores como el clima, accidentes de tráfico e industriales y
ataques, entre otros. Manizales no ha sido la excepción y sus
sucesivas administraciones han asumido la tarea responsable de
prevención y respuesta ante estos incidentes. Sin embargo, el
crecimiento natural de la ciudad, junto con las condiciones
variables de las carreteras y el tráfico, hacen necesario estimar
la cobertura y el tiempo de los organismos de socorro en caso de
una emergencia, teniendo en cuenta los estudios previos sobre este
tema y el plan integral de gestión de riesgos actualmente en vigor
en la ciudad; comenzando desde la ubicación actual de dichos
organismos y el análisis de las instalaciones urbanas en respuesta
a desastres. Para ello, en el marco de este proyecto, se
determinaron los procedimientos, variables, modelos y algoritmos
necesarios para determinar los tiempos de respuesta y, por lo
tanto, la cobertura de los diferentes entes asociados a la gestión
de desastres, utilizando estrategias asociadas al análisis de
redes. Adicionalmente, se proponen nuevas ubicaciones de estas
organizaciones, de tal forma que se garantice la cobertura de toda
el área urbana de la ciudad de Manizales. El presente estudio está
dirigido, como objetivo final, a generar insumos para la
formulación de políticas públicas en la materia.
Palabras Clave: Organismos de socorro; Riesgo; SIG, Atención de
Desastres; Tiempo de Respuesta; Análisis de Redes.
ABSTRACT
Risk management has been a real concern in Colombia in recent
decades. The country, vulnerable to various phenomena, suffers year
after year the occurrence of tragedies linked to various factors
such as weather, traffic and industrial accidents and attacks,
among others. Manizales has not been the exception, and its
successive administrations have assumed the responsible task for
prevention and response to these incidents. However, the natural
growth of the city, together with the variable conditions of roads
and traffic, make it necessary to estimate the coverage and time of
the relief agencies in case of an emergency, taking into account
the previous studies on this subject and the comprehensive risk
management plan currently in force in the city; starting from the
current location of organisms and the analysis of urban facilities
in response to disasters. For this, in the framework of this
project were determined the procedures, variables, models and
algorithms necessary to determine the response times and,
therefore, the coverage of the different entities associated with
disaster management, using strategies associated with the network
analysis. Additionally, new locations of these organizations are
proposed, in such a way that coverage of the entire urban area of
the city of Manizales is guaranteed. The present study is aimed, as
a final objective, to generate inputs for the formulation of public
policies in this issue.
Keywords: Relief Agencies; Risk; GIS; Disaster Management;
Response Time; Network Analysis.
1. INTRODUCCIÓN
Hoy en día, la preocupación a nivel mundial por el aumento en la
frecuencia y severidad de los desastres naturales sigue en aumento;
muchos de ellos asociados al cambio climático global. Según
ONU-HABITAT estos episodios son responsables por la pérdida de
100.000 vidas anuales y se estima que ellas serán 300.000 en el año
2050. La región de América Latina y el Caribe está particularmente
expuesta a fenómenos naturales de gran intensidad. Terremotos,
huracanes, erupciones volcánicas, sequías e inundaciones han sido
responsables por la pérdida de cerca 65,000 vidas y US$20 billones
en las últimas tres décadas. Ellos han afectado las vidas de más de
15 millones de personas (ONU-Hábitat, 2018). Es por esto que la
mayoría de los países están implementando políticas, técnicas,
recursos económicos e institucionales para reducir los efectos
destructivos en los modos de vida de las comunidades, que
contribuyan al mejoramiento de los sistemas de Gestión de Riesgos
existentes.
En Colombia, fue sólo hasta el 13 de noviembre de 1985, luego de
que una serie de flujo de sedimento, lodo y agua provocado por la
erupción del Volcán Nevado del Ruiz, que se detectó la necesidad de
contar con una entidad para la gestión de riesgos que coordinará
las directrices de prevención y atención de desastres en el país.
En consecuencia se crea el Sistema Nacional de Prevención y
Atención de Desastres - SNPAD como red institucional para el
cumplimiento de esta función (UNGDR, 2014). El Plan Nacional de
Gestión de Riesgos de Desastres vigente “Una Estrategia de
Desarrollo” para el periodo 2015 – 2025 tiene como objetivo general
orientar las acciones del Estado y la sociedad civil en cuanto al
conocimiento del riesgo, la reducción del riesgo y el manejo de
desastres en cumplimiento de la Política Nacional de Gestión del
Riesgo, que contribuyan a la seguridad, bienestar, calidad de vida
de las personas y el desarrollo sostenible del territorio nacional
(Decreto 308, 2016). Dando respuesta a lo exigido por la Política
Nacional, Manizales cuenta con el Comité Local para la Prevención,
Atención y Recuperación de Desastres (COLPADE) según Decreto 200 de
2000. Este comité reglamenta las funciones específicas ante las
situaciones de desastres que puede presentar el municipio.
El objetivo principal de los organismos de socorro es
proporcionar asistencia inmediata a la sociedad en caso de
desastres, contingencias ocasionales, emergencias y otros eventos
que amenacen la vida de cualquier persona sin discriminar género,
raza, idioma, religión o condición social. Además, es su
responsabilidad desarrollar programas de sensibilización,
prevención e intervención que ayuden a evitar y reducir la tasa de
accidentes y mortalidad en la ciudad, tal como lo estipula el
Artículo 2 de la Constitución Política de Colombia - sección 2. En
particular, el tiempo de respuesta de los organismos de socorro en
algunos casos es superior al previsto en la regulación, esto ocurre
tanto al momento de llegar al punto donde se encuentra la
emergencia como al momento de transportar pacientes al centro de
salud correspondiente. El tiempo es una de las variables más
sensibles para los afectados y lo que los entes de atención a
emergencias deben enfrentar a diario, ya que ello depende la
atención oportuna e incluso de la vida de las personas y así evitar
complicaciones en su salud. Uno de los factores que influye en el
tiempo de respuesta que tienen dichos organismos es la congestión
vehicular que existe en un momento determinado, causada por el
volumen de automóviles, los estados de las carreteras que tienen
que viajar y movilidad en general.
Con el fin de contextual la zona de estudio del presente
proyecto, es necesario hablar del municipio de Manizales. La ciudad
de Manizales es la capital del departamento de Caldas, en Colombia.
Se encuentra situada en el centro occidente del país, ubicada en la
Cordillera Central, cerca del Nevado del Ruiz, tiene una población
de 397.466 habitantes de acuerdo con las proyecciones demográficas
oficiales (Eje 21, 2016), su área metropolitana (la denominada
región Centro Sur) está conformada por los municipios de Manizales,
Neira, Villamaría, Palestina y Chinchiná y llega a un población de
768.200 habitantes aproximadamente. Hace parte, junto con
Risaralda, Quindío, el Norte del Valle y el Suroeste Antioqueño del
Eje Cafetero colombiano. Debido a su posición geográfica y que se
encuentra situada en la Cordillera Central, cerca del Nevado del
Ruiz, Manizales ha sufrido por cuestión de los sismos que son
ocasionados por la fallas que dicha cordillera tiene y a su vez la
cercanía al nevado del Ruiz; de allí que el 4 de febrero de 1938
(Alcaldía de Manizales, 2014), se registrara uno de los sismos más
fuertemente sentidos en Manizales al cual se le denominó el "Sismo
del Gran Caldas", se estimó su magnitud de 6,7 grado en las escala
Richter; destruyendo y averiando muchas edificaciones y negocios,
causando la muerte de una persona y por lo menos 40 heridos, varios
incendios, daños en el acueducto y pánico en general; de no haberse
tenido en la ciudad aún muchas viviendas construidas de manera
tradicional con bahareque, las pérdidas hubieran sido mayores. Por
otro lado Manizales también ha sufrido a causa de los incendios
como el que ocurrió el de 3 julio de 1925, el cual se conoce como
el más fuerte incendio que la ciudad ha tenido en su historia, en
total fueron 32 manzanas calcinadas por la acción devastadora del
fuego. Como consecuencia de este desastre el gobierno crea el
Cuerpo de Bomberos, siendo instalado oficialmente por el decreto
023 del 1 de noviembre de 1925.
La ciudad de Manizales, a través de la gestión realizada por las
entidades que conforman el Sistema Municipal para la Prevención y
Atención de Desastres, ha venido desarrollando una serie de
prácticas y políticas públicas en gestión integral de riesgos, sin
embargo, es necesario efectuar un trabajo continuo de prevención
del riesgo y de manejo de desastres por la presencia de factores de
amenaza, vulnerabilidad y riesgo que no han sido reducidos a
niveles aceptables en la ciudad (Corpocaldas, 2017).
Finalmente la ciudad actualmente cuenta con un sistema de puesto
de mando unificado el cual lo componen varios organismos de socorro
como son los bomberos, la cruz roja, la defensa civil y el grupo de
búsqueda y rescate, es así que en Manizales la alcaldía ha venido
trabajando en el tema de la gestión de riesgos y ha logrado que, en
términos relativos, los organismos operativos de la ciudad tengan
un nivel de respuesta aceptable para la atención de emergencias
regulares que se presentan en la ciudad. Por esta razón se han
realizado eventos de simulación con el apoyo de sistemas de
información geográficos y de capacitación sobre el manejo de
emergencias, sin embargo, en reconocimiento de que dichos esfuerzos
no son suficientes por sí solos y para garantizar una capacidad
administrativa y operativa que permita asegurar una respuesta
interinstitucional oportuna y eficiente para el manejo de un evento
de dimensiones mayores (Cardona, 2006).
Como se mencionó previamente, los principales factores para
estimar el tiempo de respuesta de un organismo de socorro son el
estado y la dirección de las carreteras y la congestión vehicular.
Íntimamente relacionados con ellos está lo relacionado con la ruta
óptima y cobertura. Numerosos estudios han abordado el problema del
camino más corto basado en la teoría de grafos, entre ellos los
trabajos clásicos de Dijkstra (1959) y Bellman (1958) siguen siendo
válidos. Es el primero que se utiliza en este trabajo, ya que la
primera tarea se puede resolver con este algoritmo. El algoritmo
clásico resuelve el problema de una sola fuente y el camino más
corto en un gráfico ponderado. Para encontrar un camino más corto
desde una ubicación inicial a una ubicación de destino d, el
algoritmo mantiene un conjunto de uniones, S, cuya ruta final más
corta desde S ya ha sido calculada. El algoritmo encuentra
repetidamente una unión en el conjunto de uniones que tiene la
estimación mínima de la ruta más corta, la agrega al conjunto de
uniones S y actualiza las estimaciones de la ruta más corta de
todos los vecinos de esta unión que no están en S. El algoritmo
continúa hasta que la unión de destino se agrega a S (ESRI,
2018).
Discusiones posteriores incluyen a Pohl (1971) (quien propone el
algoritmo bidireccional para mejorar la eficiencia) y Hart et al
(1968), quienes presentan A*, basado en Dijkstra, pero que incluye
heurística. El tiempo de respuesta es el factor fundamental y está
limitado por el tráfico y la velocidad máxima en las carreteras,
que se puede considerar como el atributo de costo del algoritmo.
Además, es necesario considerar la ubicación de las instalaciones
urbanas (organismos de socorro y centros de atención), para lo cual
se utiliza un algoritmo de varios orígenes y varios destinos,
basado en el algoritmo de Dijkstra; utilizando ubicaciones fijas y
tiempos de respuesta para este caso (ESRI, 2018).
Es importante mencionar que las rutas de una ciudad deben ser
modeladas de manera jerárquica, es decir, se debe dar prioridad a
las vías principales, como avenidas, sobre las carreteras
secundarias que cruzan los barrios. Aquí la idea es minimizar el
costo previamente definido (tiempo y tráfico), reduciendo el tiempo
utilizado por el algoritmo en su búsqueda al tener que analizar
segmentos más pequeños (vías principales). Se debe garantizar que
las conexiones entre las rutas primarias y secundarias estén
incluidas, para evitar que el algoritmo se quede atascado en un
callejón sin salida.
De acuerdo con lo anterior, fue necesario revisar la literatura
relacionada con la búsqueda de una ruta óptima en redes
jerárquicas. Los algoritmos heurísticos son claramente una
evolución, que, con base en Dijkstra y A*, obtienen un tiempo de
cálculo más corto, que también implica costos múltiples
(Dolinskaya, 2012). También se hace una revisión juiciosa en (J.
Zang, et al., 2016). De la misma manera, dichos algoritmos
heurísticos son ampliamente usados en problemas de localización
(Teitz & Bart, 1968), y específicamente en la ubicación de
nuevos centros de atención (Dzator & Dzator, 2018).
2. METODOLOGÍA
2.1. Vías
Inicialmente, partiendo del mapa base de la ciudad disponible en
OpenStreetMap (OSM), se hizo necesario modelar y jerarquizar la
red, identificando las vías principales y secundarias de la ciudad,
así como sentidos, conexiones y calles finales, teniendo como base
la digitalización de las mismas, añandiendo características tales
como la elevación y estado del pavimento. (Figura 1 y Tabla 1,
respectvamente).
Figura 1. Capa de vías sobre el mapa base de OSM (Elaboración
propia).
Tabla 1. Tabla que asocia la información de los segmentos.
2.2. Tráfico
Una vez completada la información asociada a las vías, fue
momento de adicionar la información de tráfico. Para tal fin se
partió del estudio de movilidad realizado para la ciudad de
Manizales y contratado por la administración municpal con la firma
británica Steer Davies Gleave. Dicha firma recolectó la información
asociada al tráfico de las vías principales de la ciudad, haciendo
un análisis inicial de la información arrojada por Google® Traffic,
verificándola posteriormente con el establecimiento de puntos
temporales tanto en el centro como en los principales corredores de
la ciudad, para finalmente determinar la ubicación de cuatro
estaciones maestras a partir de la medición de los valores más
bajos de velocidad. (Figura 2).
Estas estaciones permiten entonces adquirir la información
asociada al tráfico de las principales vías de la ciudad, mientras
el tráfico asociado a las vías secundarias se supuso, para este
ejercicio, constante.
Figura 2. Ubicación de las estaciones maestras de medición.
(Steer Davies Gleave, 2017)
2.3. Rutas óptimas, cobertura de centros de atención y ubicación
de nuevos centros.
Finalmente una ejecución del modelo permite estimar tanto la
ruta óptima entre un organismo de socorro y el lugar de un
incidente, y entre éste y un centro de atención. De la misma
manera, estima la cobertura de los actuales centros de atención de
la ciudad (previamente georreferenciados).
3. RESULTADOS.
Una vez ejecutado el modelo previamente descrito, es posible
encontrar la ruta óptima para atender un accidente (incidente), tal
como se aprecia en la figura. (Figura 3). Primero encuentra el
organismo más cercano para prestar los primeros auxilios luego
traza la ruta al centro asistencial.
Figura 3 - Instalación más cercana y ruta óptima
En caso de un accidente el organismo de socorro más cercano debe
prestar el servicio de ambulancia esperando una pronta respuesta,
por esto es importante hacer un análisis del área de cobertura que
tienen actualmente la ciudad. Actualmente se tienen siete
organismos de socorro y esta es su área de cobertura, tal como se
muestra en la figura (Figura 4).
Figura 4 - Cobertura actual de los organismos de socorro en
Manizales
Al observar la figura 4, se puede concluir que en la ciudad,
áreas tan importantes como la zona de terminal de transportes y el
aeropuerto se encuentran sin una buena cobertura para permitir una
pronta respuesta en caso de algún siniestro. En las zonas de baja o
nula cobertura se recomienda crear organismos de socorro para una
pronta respuesta; los nuevos puntos serían los presentados en la
Figura 5. Finalmente, se presenta una cobertura más amplia de la
ciudad (Figura 6).
Figura 5 - Propuesta localización nuevos organismos de socorro
en Manizales
Figura 6 - Nueva cobertura de la ciudad de Manizales con
organismos de socorro actual y nuevas ubicaciones propuestas.
4. DISCUSIÓN, CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO.
Inicialmente, es importante acotar que estudios de esta
naturaleza no se habían realizado de forma rigurosa en la ciudad.
Se evidencia que Manizales tiene un alto nivel de cobertura frente
a la accidentalidad, pero aun así es totalmente necesario la
implementación de nuevos puntos de atención para evitar los
retrasos en la atención a los ciudadanos. De igual forma, los
organismos de socorro deben asistir a varios puntos que se
encuentra fuera de su área de cobertura en caso que se presente un
accidente, lo que hace pertinente sugerir nuevos puntos de
atención, ubicados en puntos estratégicos de la ciudad. Finalmente,
los tiempos de respuesta de los cuerpos de socorro en Manizales no
son los estipulados en la norma NFPA 1710 (2016) (4 minutos), dadas
las condiciones de tráfico, la congestión vehicular y peatonal en
algunos sectores de la ciudad, lo que dificulta el tránsito, los
tiempos de respuesta reales son de 5 minutos y en ciertas partes de
hasta 6 minutos (Cruz Roja Seccional Caldas, 2017).
Como trabajo futuro se propone implementar el proyecto en la
ciudad de Manizales a través de un visor que preste servicios a
aplicaciones móviles para los organismos de socorro, lo cual
generaría un gran impacto social pues tiene un enfoque hacia el
bienestar de la comunidad en general. De igual forma, es posible
incluir dentro de la propuesta no solo organismos de socorro y
centros de atención hospitalaria de carácter público, sino además
centros privados, generando una ampliación de cobertura
hospitalaria en el momento de la atención de un incidente.
5. AGRADECIMIENTOS
Este proyecto fue financiado mediante convocatoria interna de
investigación 2015-II de la Dirección de Investigaciones y
Posgrados de la Universidad de Manizales.
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