INTRODUCCIÓN
El Distrito Metropolitano de Quito
(DMQ), debido a sus características geográficas y su constante expansión
urbanística, enfrenta una alta demanda de transporte público como alternativa
al uso intensivo de vehículos particulares. Según Paredes et al. (2019), el
diagnóstico de movilidad del DMQ en 2014 determinó que, debido al crecimiento
urbano, no es viable incrementar la oferta vial en zonas urbanas. En respuesta,
se han desarrollado proyectos como la Ruta Viva y el nuevo aeropuerto Mariscal
Sucre, enfocados en aliviar la carga vehicular en vías altamente transitadas.
Ante esta problemática, diversos
estudios han explorado la implementación de tecnología para mejorar la
movilidad. Peralta Fajardo (2019) implementó la tecnología QR en un museo de
Quito, permitiendo la interacción de los visitantes con la información y mejorando
su experiencia mediante herramientas tecnológicas avanzadas. Este estudio
resalta la eficiencia del QR y la realidad aumentada en la manipulación de
información, elementos que pueden aplicarse en otros contextos, como el
transporte público.
Además, si tomamos en cuenta diversos
estudios subrayan la importancia del IoT en varias áreas. Por ejemplo, la
investigación que se desarrolló para un sistema para monitorear el cumplimiento
de la cuarentena de pacientes con COVID-19 en Quito, utilizando sensores de IoT
con tecnologías Sigfox y Arduino (Manobanda,2023). En este apartado se puede
ver como el sistema tiene como finalidad el cumplimiento de las medidas durante
la pandemia, pero con la ayuda de un sistema inteligente. Dentro del Ecuador
también se han generado algunos sistemas con este potencial como es el caso de
un sistema de riego automatizado en jardines logrando reducir tanto el consumo
de agua como los costos asociados al empleo de personal (INEC,2017) donde su
enfoque fue mejorar la calidad y la vida de las plantas.
En el ámbito empresarial también
tiene un enfoque muy alto al querer utilizar este tipo de tecnologías, como es el
caso de la investigación que resaltó la relevancia de los componentes de IoT en
la gestión de negocios minoristas en Quito. En su tesis, “Diseño e
implementación de una aplicación móvil para pedidos en línea que incorpora
tecnología RFID”, se logra demostrar la facilidad e innovación de la
integración de la tecnología móvil con el IoT con una finalidad especifica que
es la de gestionar el inventario y al personal (Peñaherrera,2022).
Tomando en cuenta el potencial que
tiene el IoT, la presente investigación propone una solución tecnológica basada
en IoT para optimizar la gestión del trolebús en Rumiñahui. Se seleccionó SQL
Server/Express como base de datos por su capacidad de manejar grandes volúmenes
de información en tiempo real, facilitando la sistematización de frecuencias,
distancias y paradas. Visual Studio (Xamarin) fue elegido para el desarrollo de
la aplicación móvil debido a su compatibilidad con múltiples plataformas y su
integración con herramientas de análisis de datos.
Además, las pruebas de rendimiento se
diseñaron para evaluar el impacto del sistema en la reducción de tiempos de
espera y en la experiencia del usuario. Estas pruebas incluyen mediciones antes
y después de la implementación, comparando tiempos de recorrido, eficiencia en
la gestión de unidades y la satisfacción de los pasajeros mediante encuestas.
Con ello, se busca demostrar cómo la solución tecnológica contribuye a
modernizar el transporte público y a mejorar la movilidad en el DMQ.
METODOLOGÍA
Se realizó una investigación bibliográfica para
analizar la viabilidad del uso de la tecnología QR en la gestión del transporte
público, considerando su integración con el Internet de las Cosas (IoT) y las
aplicaciones móviles. Esta tecnología permite a los usuarios acceder a
información en tiempo real sobre frecuencias, distancias y paradas, optimizando
la experiencia de viaje.
Para seleccionar las herramientas de desarrollo, se
evaluaron distintos gestores de bases de datos y entornos de programación a
través de tablas comparativas (Tabla 1 y Tabla 2). La comparación incluyó
criterios clave como compatibilidad multiplataforma, comunicación con
servidores y facilidad de integración con el sistema de transporte.
Elección del Gestor de Base de Datos y del IDE de
Desarrollo
Con base en la evaluación, SQL Server/Express fue
seleccionado debido a su capacidad para manejar grandes volúmenes de datos en
tiempo real, garantizando una gestión eficiente de frecuencias y registros del
sistema de transporte. Además, ofrece integridad en los datos y escalabilidad
para futuras mejoras. Por otro lado, Visual Studio (Xamarin) fue elegido como
entorno de desarrollo debido a su soporte multiplataforma y su integración
nativa con SQL Server, lo que facilita la sincronización de información en la
aplicación móvil.
Pruebas
y Validación del Sistema
Para evaluar la efectividad del sistema, se diseñaron
pruebas de rendimiento enfocadas en medir la reducción de tiempos de espera y
la mejora en la experiencia del usuario. Estas pruebas incluyeron:
- Medición de tiempos de espera antes y
después de la implementación, para determinar el impacto en la
optimización de recorridos.
- Análisis del uso de la tecnología QR
en la interacción usuario-sistema, verificando su eficiencia en la entrega
de información en tiempo real.
- Modelo Entidad-Relación de la base de
datos, asegurando que la estructura de almacenamiento de datos permite una
gestión eficiente de paradas y rutas.
- Test de rendimiento, donde se evaluó
el desempeño de la aplicación en distintos escenarios operativos para
verificar su estabilidad y eficacia.
Además, para el almacenamiento de toda la información
del sistema se toma en cuenta algunos parámetros que son de vital importancia
para el proyecto como se puede apreciar en la tabla 1.
Tabla
1
Comparación de
gestores de base de datos
|
|
Oracle
|
SQL Express edition
|
MySQL
|
|
Se puede ejecutar en todas
las plataformas.
|
5
|
5
|
5
|
|
Comunicación con hosting
|
4
|
4
|
4
|
|
nos permite el uso de
particiones para no perder su integridad en sus datos.
|
5
|
4
|
2
|
|
No tiene licencias libres.
|
0
|
3
|
5
|
|
Tiene soporte
multiplataforma
|
5
|
5
|
0
|
|
Puedes crear tantas bases de datos como
necesites y también crear varias instancias.
|
5
|
5
|
4
|
Nota. (Microsoft,2024)
Basándose en la tabla comparativa y la recta de
aprendizaje que se desarrolló, se consideró que la opción más viable para la
elaboración de este proyecto se lo realice mediante SQLSERVER/EXPRESS y el IDE
de VisualStudio (Xamarin).
En cuanto a la técnica, se realizó una revisión de
textos técnicos, se realizó una revisión de los Datasheet de los diferentes
componentes, junto con la tecnología QR. Además, para el presente trabajo se
realizó un diagrama de casos de uso para esquematizar el funcionamiento al
generar el sistema.
Sobre las pruebas estandarizadas, son necesarias para
observar el funcionamiento del sistema de transporte,
además, de un modelo Entidad Relación de la base
de datos
para un análisis del manejo de tiempos y ubicación de las paradas.
Finalmente, se elaboró un test de rendimiento donde se
realizaron pruebas del funcionamiento del sistema en conjunto para verificar la
efectividad de la app.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
La totalidad del sistema embarca la
creación de usuarios, las rutas establecidas, las unidades y los registros que
se van generando a lo largo de sus trayectorias, la vista que permite el acceso
a cada uno de estos componentes es la que se encuentra a continuación en la
ilustración 1.
Ilustración 1
Menú
de usuario
El sistema necesita una vista que permita el control
de la información de los buses ingresados la cual se encuentra en la
ilustración 2.
Ilustración 2
Registro de unidad
Para conocer el historial del
trayecto en fechas específicas para ver la movilidad que tuvo el sistema se
generó la siguiente vista como se puede apreciar en la ilustración 3.
Ilustración 3
Información del bus
Para el ingreso del lugar donde se
encuentra cada bus se genera una vista la cual obtiene la posición y la
información necesaria para ser ingresada al sistema para que posteriormente sea
consultado como se visualiza en la ilustración 4.
Ilustración 4
Selección de Ruta
Para generar todo de forma
automatizada se estableció el uso de QR la cual la siguiente vista permite
dicha interacción con el sistema como se visualiza en la ilustración 5.
Ilustración 5
Toma de código Qr
A través de las pruebas que se generó
para poder realizar el cálculo de los tiempos se obtuvo la información
necesaria para poder realizar la comparación entre los tiempos que se
generaban.
Ilustración 6
Comparación de tiempos de espera antes y
después de la implementación
Posteriormente se logró interactuar con algunos
clientes lo cual se pudo realizar una interpretación de los niveles de
satisfacción que tuvieron al usar el dispositivo móvil como se puede apreciar
en la figura 2.
Ilustración 7
Niveles de Satisfacción de los usuarios
tras la implementación
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos en este
estudio evidencian que la implementación de una aplicación móvil basada en IoT
puede optimizar significativamente los tiempos de espera del transporte público
en Rumiñahui. La integración de la tecnología QR y la sistematización de rutas
mediante SQL Server/Express permitieron reducir en promedio un 15% los tiempos
de espera y mejorar en un 25% la satisfacción de los usuarios, según encuestas
post-implementación. Estos hallazgos refuerzan la idea de que la digitalización
y automatización del transporte pueden mejorar la movilidad urbana y la
experiencia del usuario.
Estudios previos han demostrado
beneficios similares al incorporar tecnologías en la gestión del transporte.
Por ejemplo, Peralta Fajardo (2019) destacó la eficiencia de la tecnología QR
en la mejora de la interacción usuario-sistema en un museo de Quito, lo que
coincide con los resultados de este estudio respecto a su aplicabilidad en el
sector del transporte público. Asimismo, investigaciones como las de Paredes et
al. (2019) han señalado que la expansión urbana del DMQ ha generado una demanda
creciente de transporte público, pero sin una infraestructura vial acorde al
crecimiento poblacional. En este contexto, la solución desarrollada responde a
la necesidad de optimizar el sistema sin requerir ampliaciones viales,
alineándose con estrategias de movilidad sostenible.
Sin embargo, es importante reconocer
algunas limitaciones del estudio. En primer lugar, la aplicación fue probada en
un entorno controlado con una cantidad específica de usuarios, lo que podría
diferir de su comportamiento en un despliegue a gran escala con miles de
pasajeros simultáneos. Además, la infraestructura de red y la disponibilidad de
dispositivos móviles con soporte para la aplicación podrían influir en su
adopción generalizada.
CONCLUSIONES
Este estudio demostró que la
optimización de los tiempos de espera en el transporte público de Rumiñahui es
viable mediante la implementación de una aplicación móvil basada en IoT. La
solución desarrollada, que integra la tecnología QR y la sistematización de
rutas con SQL Server/Express, permitió mejorar la eficiencia operativa del
sistema de transporte y la experiencia de los usuarios.
Los hallazgos evidenciaron que la
digitalización del transporte reduce los tiempos de espera en un 15% en
promedio y mejora la accesibilidad a la información en tiempo real. Además, la
interacción mediante códigos QR facilitó la comunicación entre usuarios y el
sistema, generando un impacto positivo en la percepción del servicio. Estos
resultados confirman que la incorporación de herramientas tecnológicas en el
transporte público puede contribuir a la modernización y sostenibilidad de la
movilidad urbana en el DMQ.
Sin embargo, se identificaron ciertas
limitaciones, como la dependencia de la conectividad a internet y la necesidad
de infraestructura adecuada para garantizar la operatividad del sistema en
zonas con baja cobertura. Estas limitaciones deben considerarse en futuros
desarrollos para asegurar una implementación más robusta y escalable.
En términos de aplicabilidad, este
estudio resalta la importancia de adoptar tecnologías inteligentes en la
planificación y gestión del transporte público, lo que podría replicarse en
otras ciudades con problemáticas similares.
Como trabajo futuro, se recomienda
explorar la integración de inteligencia artificial para la predicción de
tiempos de llegada y la optimización de rutas, así como la incorporación de
sistemas de pago digital para agilizar el proceso de embarque. También sería
relevante evaluar el impacto del sistema a largo plazo, considerando su
influencia en la reducción del tráfico y en la mejora de la movilidad en el
DMQ.
REFERENCIAS
1. Lazo Galán, J. C., & Peralta
Fajardo, P. G. (2019). La Realidad Aumentada (QR Codes) como herramienta
interactiva y potenciadora de información en museos [Tesis de maestría,
Universidad del Azuay]. Repositorio Institucional de la Universidad del Azuay.
http://dspace.uazuay.edu.ec/handle/datos/4398
2. Microsoft. (2023).
Visual Studio (Version 2022) [Software]. Microsoft.
https://visualstudio.microsoft.com/}
3. Microsoft. (2023).
Microsoft SQL Server (Version 2022) [Software]. Microsoft.
https://www.microsoft.com/sql-server/
4. Paredes, E., & Berbey Álvarez,
A. (2019). Situación actual del Sistema de transporte en la ciudad de Quito,
Ecuador: una propuesta de mejora..ac.nz/wfass/tkka. (Mayo, 2015).
5. J. Manobanda, "Sistema
electrónico de monitoreo de signos vitales y geolocalización para
alpinistas del Parque Nacional Cotopaxi (PNC) mediante tecnología
IoT," Tesis de pregrado, Universidad Técnica de Ambato, Ambato,
Ecuador, 2023.[3].
6. Instituto Nacional de
Estadística y Censos (INEC), "Tecnologías de la Información y
Comunicaciones," 2017. [En línea]. Disponible:
http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/webinec/Estadisticas_Sociales/TIC/Resultados_principales_140515.Tic.pdf.
7. B. A. Peñaherrera Cando,
"Diseño e implementación de una aplicación móvil a través de pedidos
online que incorpore tecnología RFID para gestión de inventario y personal en
los negocios minoristas de la ciudad de Quito," 2022.
8. Microsoft, “Visual
Studio: IDE and Code Editor for Software Developers and Teams,” [En línea]. Disponible:
https://visualstudio.microsoft.com/.
9. A. R. Aveda, "Qué es Android:
todo sobre el sistema operativo de Google," 2020. [En línea].
Disponible: https://www.adslzone.net/reportajes/software/que-es-android/.
10. Arduino, "What is
Arduino?," [En línea]. Disponible:
https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction.
, L. Cajas Pacheco
2