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title: "Ciudades, infraestructura y operaciones · Simulaciones · Hipótesis de la simulación"
url: https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/cities-operations
description: "Tráfico, colas, cadenas de suministro, agua, energía y el entorno construido. Parte de una taxonomía de las simulaciones que la gente ejecuta de verdad."
license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
credit: "Ross Allan Dahl, Hipótesis de la simulación (simulation-hypothesis.com)"
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[Simulaciones](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations)dominio 10 de 18

# Ciudades, infraestructura y operaciones

Tráfico, colas, cadenas de suministro, agua, energía y el entorno construido.

La investigación operativa surgió del problema de mover personas, mercancías y recursos de forma eficiente, y la simulación es su herramienta principal. Estas son algunas de las simulaciones que más se ejecutan en la industria y el gobierno, aunque casi nunca se ven.

## Movimiento

### Flujo del tráfico

Automóviles como conductores individuales, como celdas de una carretera que se mueven por reglas o como un fluido que circula por la red.

Pregunta que responde: ¿Por qué surgen atascos sin causa evidente, y aliviará uno este cruce?

Deja fuera: Las peculiaridades de cada conductor se compensan entre sí; el efecto de un conductor errático se pierde.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el equipo de escritorio o el clúster pequeño de una autoridad de tráfico urbano Desde: 1955 La teoría fluida del tráfico de Lighthill y Whitham

[Ejecutar el modelo interactivo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/run#toy-traffic)

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Autómatas celulares](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-cellular-automata)[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)nivel: Cuerpos

### Transporte y uso del suelo

Dónde vive, trabaja y compra la gente, y cómo se desplaza entre esos lugares, a lo largo de años y décadas.

Pregunta que responde: Si construimos esta línea de tren, ¿cómo cambiará la ciudad a su alrededor?

Deja fuera: El cambio social de varias décadas es difícil de pronosticar solo a partir de patrones históricos.

Se ejecuta en: unos 10^14 FLOPS aproximado el clúster de servidores de una agencia de planificación metropolitana Desde: 1964 El modelo de uso del suelo y transporte en una metrópolis de Ira Lowry

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-monte-carlo)nivel: Cuerpos

### Crecimiento urbano

Ciudades que se extienden sobre el terreno, celda a celda.

Pregunta que responde: ¿Dónde crecerá esta ciudad en los próximos treinta años?

Deja fuera: Las celdas crecen según reglas fijas; la política real y la propiedad de la tierra son más difíciles de codificar.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el equipo de escritorio de un departamento de planificación, minutos por escenario Desde: 1979 Modelos celulares de cambio geográfico de Waldo Tobler

[Autómatas celulares](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-cellular-automata)nivel: Campos

### Evacuación y respuesta a emergencias

Personas que salen de edificios, estadios o regiones, y equipos de respuesta que se mueven en sentido contrario.

Pregunta que responde: ¿Cuánto se tarda en desalojar el edificio, y dónde se atascan las personas?

Deja fuera: El pánico y el comportamiento de aplastamiento de multitudes están simplificados; las evacuaciones reales son más complejas.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado un equipo de escritorio o un clúster pequeño, minutos por escenario Desde: 1995 El modelo de fuerza social de multitudes peatonales de Dirk Helbing

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Cuerpos

### Simulación de redes de transporte público

Autobuses y trenes que circulan según un horario, con pasajeros que eligen rutas y hacen transbordos entre ellos.

Pregunta que responde: Si cambiamos este horario o esta ruta, ¿cuánto tiempo ahorran los pasajeros?

Deja fuera: Supone que los pasajeros conocen y siguen la mejor ruta, cuando muchos toman la más familiar.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor de una agencia de transporte público, minutos por escenario Desde: 1970 ya en 1970, los primeros modelos por computadora de horarios de autobuses y trenes

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Cuerpos

### Simulación de despacho y de servicios de transporte por aplicación

Una flota de vehículos asignada a las solicitudes de pasajeros a medida que llegan, con conductores que se reposicionan entre viajes.

Pregunta que responde: ¿Cuántos vehículos necesitamos, y cuánto esperarán los pasajeros?

Deja fuera: Supone que los conductores siguen las sugerencias del sistema de despacho, algo que los conductores reales no siempre hacen.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor en la nube de una empresa, minutos por escenario urbano Desde: 2000 ya en 2000, los primeros estudios de simulación del despacho dinámico de vehículos

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Cuerpos

### Simulación del embarque en aviones

Pasajeros que caminan y guardan el equipaje en un pasillo estrecho, simulados con distintos órdenes de embarque para hallar la forma más rápida de llenar un avión.

Pregunta que responde: ¿Qué orden de embarque llena más rápido un avión?

Deja fuera: Los pasajeros reales ignoran las órdenes y viajan en grupo, lo que rompe los esquemas idealizados.

Se ejecuta en: unos 10^6 FLOPS aproximado miles de ejecuciones de abordaje, cada una de segundos. Desde: 2002 Estudio basado en simulación de Van Landeghem y Beuselinck sobre cómo reducir el tiempo de embarque de pasajeros en aviones. [fuente](https://doi.org/10.1016/s0377-2217%2801%2900294-6)

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Poblaciones

### Simulación de operaciones aeroportuarias en el lado aire

Aviones que ruedan por la pista, hacen cola en las cabeceras y quedan estacionados en las puertas, con reglas de los controladores y clima, para medir cuánto tráfico puede manejar un aeropuerto.

Pregunta que responde: ¿Cuántos vuelos por hora puede atender este aeropuerto antes de que se disparen los retrasos?

Deja fuera: Las decisiones de los controladores y los pilotos se reducen a reglas, y los retrasos en otros aeropuertos se propagan de formas que el modelo omite.

Se ejecuta en: unos 10^8 FLOPS aproximado de minutos a horas en una estación de trabajo. Desde: 1981 A flexible simulation model of airport airside operations, Transportation Research Part A. [fuente](https://doi.org/10.1016/0191-2607%2881%2990047-9)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)nivel: Poblaciones

### Simulación del tráfico de ascensores

Pasajeros que llegan a pisos al azar, con picos de mañana, mediodía y tarde, y cabinas que se detienen y se despachan con una regla de control, para dimensionar los ascensores de un edificio.

Pregunta que responde: ¿Cuántos ascensores y qué regla de despacho mantienen cortos los tiempos de espera en el pico de la mañana?

Deja fuera: Las llegadas de pasajeros siguen patrones medidos o supuestos, y un cambio en la forma en que los inquilinos usan el edificio los rompe.

Se ejecuta en: unos 10^6 FLOPS aproximado de segundos a minutos en una laptop. Desde: 1993 La simulación del tráfico de ascensores de Siikonen, en la revista Simulation. [fuente](https://doi.org/10.1177/003754979306100409)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Poblaciones

### Flotas de vehículos autónomos compartidos

Una flota de taxis sin conductor que atiende solicitudes en una ciudad, con seguimiento de cada viaje, espera, trayecto vacío y tiempo estacionado, para medir los vehículos necesarios, el costo y la congestión.

Pregunta que responde: ¿Cuántos autos autónomos compartidos podrían reemplazar a los autos privados en una ciudad, y qué efecto tendrían en el tráfico?

Deja fuera: Se supone, y no se sabe, si la gente aceptaría compartir viajes y qué haría con el tiempo ahorrado.

Se ejecuta en: unos 10^11 FLOPS aproximado de horas a días en una estación de trabajo o un clúster para una región metropolitana. Desde: 2014 Los escenarios basados en agentes de Fagnant y Kockelman sobre las implicaciones en los viajes y en el medio ambiente de los vehículos autónomos compartidos. [fuente](https://doi.org/10.1016/j.trc.2013.12.001)

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Poblaciones

### Simulación acelerada del espacio aéreo

Vuelos que se mueven por sectores y puntos de ruta en un cielo simulado, mucho más rápido que en tiempo real, para probar rutas, el diseño de sectores y las reglas de los controladores.

Pregunta que responde: ¿Cuánto tráfico adicional puede soportar con seguridad un nuevo diseño de sector o estructura de rutas?

Deja fuera: La carga de trabajo y el criterio de los controladores se representan con reglas sencillas, así que el límite real de un sector saturado puede ser menor.

Se ejecuta en: unos 10^9 FLOPS aproximado de minutos a horas en una estación de trabajo por día de tráfico. Desde: 1964 La teoría de colas de Price en la simulación en tiempo acelerado del control del tráfico aéreo, en Navigation. [fuente](https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.1964.tb02094.x)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)nivel: Poblaciones

## Colas y logística

### Cadenas de suministro

Mercancías que se mueven de los proveedores a las fábricas, los almacenes y las tiendas, con retrasos y faltas que repercuten cadena arriba.

Pregunta que responde: ¿Por qué un pequeño cambio en la demanda produce un gran vaivén en la producción de la fábrica?

Deja fuera: Supone una reposición racional; las compras de pánico y el acaparamiento rompen el modelo.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor de una empresa, minutos por escenario Desde: 1958 Los modelos de dinámica industrial de Jay Forrester sobre las oscilaciones de las cadenas de suministro

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Dinámica de sistemas](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-system-dynamics)nivel: Cuerpos

### Líneas de fabricación

Máquinas, trabajadores, almacenes intermedios y averías en una línea de producción.

Pregunta que responde: ¿Dónde está el cuello de botella, y vale la pena comprar la máquina nueva?

Deja fuera: Las averías raras y los factores humanos se aproximan a partir de promedios.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado un equipo de escritorio de planificación de fábrica, minutos por ejecución Desde: 1961 El primer lenguaje de simulación de eventos discretos de Geoffrey Gordon

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Cuerpos

### Colas y sistemas de servicio

Clientes o pasajeros que llegan, esperan y son atendidos: aeropuertos, centros de llamadas, puertos.

Pregunta que responde: ¿Cuántos mostradores necesitamos para mantener la espera por debajo de diez minutos?

Deja fuera: Supone que las personas hacen fila y se comportan de forma predecible; los colados y los abandonos reales varían.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado un equipo de escritorio, minutos por escenario Desde: 1961 ya en 1961, las herramientas generales de simulación de eventos discretos empiezan a modelar colas

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Cuerpos

### Flujo de pacientes en un hospital

Pacientes que pasan por urgencias, salas, quirófanos y el alta.

Pregunta que responde: ¿Dónde esperan los pacientes, y qué liberaría camas?

Deja fuera: Los aumentos bruscos raros, como los eventos con víctimas en masa, quedan fuera de sus patrones normales.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado el equipo de escritorio de un hospital, minutos por escenario Desde: 1965 ya en 1965, las primeras simulaciones de eventos discretos de clínicas hospitalarias

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Cuerpos

### Simulación de almacenes y centros de distribución

Robots, transportadores, preparadores de pedidos y estanterías que mueven mercancías por un almacén.

Pregunta que responde: ¿Puede este almacén preparar y enviar pedidos con la rapidez suficiente en los picos de demanda?

Deja fuera: Supone que el equipo funciona como se especifica; los atascos y las averías reales son más difíciles de predecir por completo.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor de una empresa de logística, minutos por escenario Desde: 1988 ya en 1988, las primeras simulaciones de eventos discretos de almacenes automatizados

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Cuerpos

### Ruteo de entregas de última milla

Vehículos de reparto y mensajeros guiados por las calles de una ciudad para entregar muchos paquetes en el menor tiempo.

Pregunta que responde: ¿Cuál es el mejor orden y la mejor ruta para entregarlo todo hoy?

Deja fuera: El tráfico, el clima y las entregas fallidas reales cambian el plan más de lo que supone el modelo.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor de una empresa de reparto, minutos por las rutas de un día Desde: 1964 las primeras soluciones por computadora del problema del enrutamiento de vehículos

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-monte-carlo)nivel: Cuerpos

### Simulación del riesgo del cronograma de proyectos

Duraciones de tareas sorteadas al azar a lo largo de una red de proyecto para dar la dispersión de las fechas de finalización, en lugar de una sola estimación de ruta crítica.

Pregunta que responde: ¿Qué probabilidad hay de que un proyecto termine dentro de su plazo?

Deja fuera: Se supone que las duraciones de las tareas son independientes, aunque los retrasos reales están correlacionados.

Se ejecuta en: unos 10^6 FLOPS aproximado decenas de miles de sorteos de calendarios, baratos. Desde: 1963 Van Slyke's Monte Carlo methods and the PERT problem. [fuente](https://doi.org/10.1287/opre.11.5.839)

[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-monte-carlo)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)nivel: Reglas

### Coordinación de flotas de robots de almacén

Cientos de robots móviles llevan estantes hasta quienes preparan los pedidos, y se simulan sus rutas, atascos y cargas para dimensionar una flota antes de construirla.

Pregunta que responde: ¿Cuántos robots y qué reglas de ruteo necesita un almacén para despachar sus pedidos en el pico?

Deja fuera: Los robots reales se averían, los humanos trabajan de forma desigual y los pedidos llegan en ráfagas difíciles de predecir.

Se ejecuta en: unos 10^10 FLOPS aproximado horas en una estación de trabajo por distribución y día de pedidos. Desde: 2008 El relato de D'Andrea sobre la coordinación de cientos de vehículos autónomos en centros de distribución. [fuente](https://doi.org/10.1109/tepra.2008.4686677)

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)nivel: Poblaciones

### Gemelos digitales de la cadena de suministro

Un modelo en vivo de los proveedores, las fábricas, las existencias y los envíos de una empresa, mantenido al día con sus datos, usado para probar qué haría una interrupción.

Pregunta que responde: Si mañana falla un puerto o un proveedor, ¿cuánto falta para que se vacíen los estantes y cuál es la solución más barata?

Deja fuera: Los datos de proveedores más allá del primer nivel suelen faltar, así que las dependencias ocultas siguen ocultas.

Se ejecuta en: unos 10^11 FLOPS aproximado de horas a días en un clúster en la nube para muchos escenarios de perturbación. Desde: 2020 El gemelo digital de la cadena de suministro de Ivanov y Dolgui para gestionar los riesgos de interrupción y la resiliencia. [fuente](https://doi.org/10.1080/09537287.2020.1768450)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Dinámica de sistemas](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-system-dynamics)nivel: Poblaciones

### Simulación de terminales de contenedores

Buques, grúas, camiones y pilas del patio de un puerto, con llegadas y tiempos de servicio aleatorios, para ver dónde hacen cola los contenedores y cuántas grúas hacen falta.

Pregunta que responde: ¿Dónde se atasca esta terminal, y cuánto ayudaría una grúa o una puerta más?

Deja fuera: Los horarios de llegada de los buques se retrasan con el clima y con los puertos de origen de maneras difíciles de modelar, y las decisiones de apilamiento en el patio están simplificadas.

Se ejecuta en: unos 10^8 FLOPS aproximado de minutos a horas en una estación de trabajo. Desde: 1975 La simulación por computadora de Borovits y Ein-Dor de una terminal portuaria de contenedores. [fuente](https://doi.org/10.1177/003754977502500204)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Poblaciones

### Simulación de procesos de construcción

Cuadrillas y máquinas, como camiones, excavadoras y grúas, que trabajan en ciclos repetidos en una obra, con duraciones aleatorias, para hallar cuellos de botella y costos.

Pregunta que responde: ¿Cuántos camiones por excavadora terminarán este movimiento de tierras más rápido?

Deja fuera: El tiempo meteorológico, las averías y la variación humana son difíciles de incluir, así que el calendario suele ser demasiado optimista.

Se ejecuta en: unos 10^6 FLOPS aproximado de segundos a minutos en una laptop. Desde: 1977 El método CYCLONE de Halpin para modelar procesos en obras de construcción. [fuente](https://doi.org/10.1061/jcceaz.0000712)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)nivel: Poblaciones

## Infraestructura

### Redes eléctricas

Generación, líneas y demanda equilibradas segundo a segundo, incluido cómo se propagan en cascada los fallos.

Pregunta que responde: ¿Puede la red absorber más energía eólica y solar, y podría un solo fallo dejar sin luz a una región?

Deja fuera: Los fallos en cascada raros en muchas redes enlazadas son difíciles de prever por completo.

Se ejecuta en: unos 10^14 FLOPS aproximado el servidor del centro de control de un operador de red eléctrica, segundos por escenario Desde: 1956 ya en 1956, los primeros programas digitales de flujo de carga sustituyen a los analizadores de red físicos

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)nivel: Poblaciones

### Redes de agua y drenaje

Agua que fluye por tuberías, bombas, alcantarillas y desagües.

Pregunta que responde: ¿Resistirán los desagües una tormenta más fuerte?

Deja fuera: Las tuberías envejecidas y las fugas son difíciles de conocer con exactitud, así que los resultados dependen del estado que se suponga.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado el equipo de escritorio de una empresa de agua, minutos por escenario Desde: 1968 ya en 1968, los primeros modelos hidráulicos digitales de redes de distribución de agua

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)nivel: Campos

### Energía y luz natural en edificios

Calor, aire y luz en un edificio a lo largo de todo un año de tiempo meteorológico.

Pregunta que responde: ¿Cuánta energía usará este diseño, y se estará cómodo en su interior?

Deja fuera: El comportamiento real de los ocupantes rara vez coincide con los horarios supuestos.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado un equipo de escritorio de un estudio de diseño, de minutos a horas por edificio Desde: 1977 los primeros programas estadounidenses de energía de edificios tras la crisis del petróleo de 1973

[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)nivel: Campos

### Interdependencia de la infraestructura

Energía, agua, comunicaciones y transporte vinculados, de modo que un fallo en uno se propaga a los demás.

Pregunta que responde: ¿Qué falla después cuando se va la luz?

Deja fuera: Necesita datos detallados de cada sistema vinculado, que rara vez están disponibles todos a la vez.

Se ejecuta en: unos 10^14 FLOPS aproximado un clúster de investigación, minutos por escenario Desde: 2001 El marco de Rinaldi, Peerenboom y Kelly para infraestructuras interdependientes

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Cuerpos

### Simulación de la recogida y el tratamiento de residuos

Residuos y reciclables recogidos por camiones en rutas, y luego clasificados y procesados en plantas de tratamiento.

Pregunta que responde: ¿Podemos recoger toda la basura a tiempo, y dónde debería ir la siguiente planta de tratamiento?

Deja fuera: Supone que los hogares clasifican bien los residuos, algo que no siempre hacen.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado el equipo de escritorio de un gobierno municipal, minutos por escenario Desde: 1974 ya en 1974, los primeros modelos por computadora de rutas de recogida de residuos municipales

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)nivel: Cuerpos

### Redes urbanas de calefacción y refrigeración

Agua caliente o fría que se conduce por tuberías desde una central hasta muchos edificios a la vez, para calentarlos y enfriarlos.

Pregunta que responde: ¿Puede la red entregar suficiente calor el día más frío del año?

Deja fuera: Supone que las tuberías y las bombas funcionan como se diseñaron; las redes reales tienen fugas y se llenan de sedimentos a lo largo de décadas.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado el equipo de escritorio de un ingeniero de una empresa de servicios públicos, minutos por escenario Desde: 1979 ya en 1979, los primeros modelos hidráulicos y térmicos de redes de calefacción urbana

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)nivel: Campos

### Transitorios electromagnéticos de sistemas eléctricos de potencia

Sobretensiones y sobrecorrientes rápidas en una red eléctrica, por rayos, maniobras y fallos, seguidas microsegundo a microsegundo para proteger los equipos.

Pregunta que responde: ¿Qué le pasa a una red en los primeros milisegundos de una falla o de un rayo?

Deja fuera: Las líneas y los equipos se modelan con aproximaciones dependientes de la frecuencia, y los datos de los componentes suelen ser incompletos.

Se ejecuta en: unos 10^10 FLOPS aproximado resolución de redes paso a paso en intervalos inferiores al microsegundo. Desde: 1969 La solución por computadora digital de Dommel de los transitorios electromagnéticos en redes monofásicas y polifásicas. [fuente](https://doi.org/10.1109/tpas.1969.292459)

[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Campos

### Modelos de planificación de capacidad de sistemas energéticos

La elección de centrales eléctricas, combustibles y redes durante décadas, hallada al minimizar el costo bajo límites de demanda y de emisiones.

Pregunta que responde: ¿Qué mezcla de tecnologías energéticas satisface la demanda al menor costo bajo un límite de carbono?

Deja fuera: Los supuestos de previsión perfecta y de demanda fija dan transiciones ordenadas pero poco realistas.

Se ejecuta en: unos 10^10 FLOPS aproximado grandes programas lineales a lo largo de décadas y regiones. Desde: 1981 El modelo de programación lineal de Fishbone y Abilock para el análisis de sistemas energéticos. [fuente](https://doi.org/10.1002/er.4440050406)

[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)[Dinámica de sistemas](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-system-dynamics)nivel: Reglas

### Mercados eléctricos basados en agentes

Generadores de energía como agentes adaptativos que pujan en una subasta, para ver cómo las reglas de precios, las estrategias y el poder de mercado dan forma a los precios.

Pregunta que responde: ¿Aprenden los generadores a subir los precios en una subasta de electricidad?

Deja fuera: Las reglas de aprendizaje de los agentes son supuestas, y los operadores humanos no son tan simples.

Se ejecuta en: unos 10^9 FLOPS aproximado muchas ejecuciones de aprendizaje de agentes. Desde: 2001 El análisis experimental de Bower y Bunn de las subastas de precio uniforme frente a las discriminatorias en el mercado eléctrico de Inglaterra y Gales. [fuente](https://doi.org/10.1016/s0165-1889%2800%2900036-1)

[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Teoría de juegos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-game-theory)[Evolutivo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-evolutionary)nivel: Poblaciones

### Modelos de apagones en cascada

Líneas eléctricas que se disparan una tras otra a medida que la carga pasa al resto, simuladas para ver cómo crecen los fallos pequeños hasta convertirse en apagones regionales.

Pregunta que responde: ¿Cómo crece un pequeño fallo en una red hasta convertirse en un apagón?

Deja fuera: La respuesta de los operadores y los ajustes de protección están simplificados, y las cascadas raras necesitan muestreos enormes.

Se ejecuta en: unos 10^9 FLOPS aproximado muchas cascadas Monte Carlo en un modelo de red. Desde: 2002 Los puntos críticos y las transiciones de Carreras y sus colegas en un modelo de transmisión eléctrica para apagones por fallos en cascada. [fuente](https://doi.org/10.1063/1.1505810)

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)nivel: Poblaciones

### Cosimulación de redes eléctricas inteligentes

La red eléctrica, las casas, las baterías, los paneles solares y sus controladores se simulan por separado y se ejecutan juntos, para probar cómo se comporta todo el sistema bajo distintas estrategias.

Pregunta que responde: ¿Cómo afecta a la red local un esquema de control para miles de baterías domésticas?

Deja fuera: El comportamiento de los hogares se representa con perfiles de carga sintéticos, que pasan por alto los patrones de uso poco frecuentes que ponen a prueba la red.

Se ejecuta en: unos 10^10 FLOPS aproximado horas en una estación de trabajo para un día de un distrito. Desde: 2011 mosaik, de Schütte y sus colegas, un marco para la simulación modular de componentes activos en redes eléctricas inteligentes. [fuente](https://doi.org/10.1109/sgms.2011.6089027)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)nivel: Poblaciones

### Transitorios en redes de gasoductos

Ondas de presión y de flujo en una red de tuberías, compresores y válvulas a medida que cambia la demanda, para que los operadores puedan programar el suministro y mantener el gas en movimiento sin fugas ni faltantes.

Pregunta que responde: ¿Cómo responderá la presión en una red de gas cuando un gran consumidor se desconecta o cambia la mezcla de gas?

Deja fuera: La demanda es incierta y las tuberías se tratan como unidimensionales, así que los efectos locales en las juntas están simplificados.

Se ejecuta en: unos 10^9 FLOPS aproximado de minutos a horas en una estación de trabajo. Desde: 1970 El programa Pipetran de Distefano para simular la dinámica de redes de gasoductos. [fuente](https://doi.org/10.55274/r0010038)

[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)nivel: Campos

## Telecomunicaciones e internet

### Planificación de redes móviles

Señales de radio de las antenas de telefonía que se extienden por una ciudad o región, cartografiadas según cuántas llamadas y conexiones de datos debe soportar cada antena.

Pregunta que responde: ¿Dónde debe ir la próxima antena, y tendrán señal quienes llamen allí?

Deja fuera: Los edificios y el clima reales dispersan las señales de radio de forma más impredecible de lo que supone el modelo del terreno.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor de planificación de una operadora, minutos por zona Desde: 1978 ya en 1978, las primeras herramientas de planificación de cobertura y capacidad de redes celulares

[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-monte-carlo)nivel: Campos

### Resiliencia de la red troncal de internet y de los cables

Rutas de datos por los enlaces troncales de internet y los cables submarinos, probadas frente a roturas y caídas.

Pregunta que responde: Si falla este cable o este punto de intercambio, ¿a quién se le cae la conexión?

Deja fuera: Las decisiones reales de enrutamiento durante una caída dependen de acuerdos comerciales que el modelo no ve.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado un servidor de investigación o de una operadora, minutos por escenario Desde: 1995 ya en 1995, los primeros estudios sobre fallos y resiliencia del enrutamiento de internet

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-monte-carlo)nivel: Reglas

### Simulación de instalaciones de centros de datos

Servidores, sistemas de refrigeración y suministros de energía dentro de un centro de datos, equilibrados con las tareas de cómputo que ejecutan.

Pregunta que responde: ¿Se mantendrá fresco y con energía este centro de datos a medida que añadimos más servidores?

Deja fuera: El equipo real envejece y falla de maneras que los modelos promedio suavizan.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el servidor propio de un operador, minutos por escenario Desde: 1999 ya en 1999, los primeros modelos de dinámica de fluidos computacional de la refrigeración de centros de datos

[Campos continuos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-continuum)[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Campos

### Simulación de constelaciones de banda ancha por satélite

Cientos o miles de satélites que se mueven en órbita y se pasan señales entre sí y hacia los usuarios en tierra.

Pregunta que responde: ¿Puede esta constelación dar a todos en tierra una conexión rápida y estable?

Deja fuera: El clima real, el terreno y las interferencias recortan la cobertura que predice la geometría por sí sola.

Se ejecuta en: unos 10^13 FLOPS aproximado el clúster de planificación de un operador, horas por escenario Desde: 1997 ya en 1997, las primeras simulaciones orbitales y de cobertura para redes de telefonía por satélite

[Ecuaciones diferenciales](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-equations)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)nivel: Cuerpos

### Ingeniería de tráfico de telecomunicaciones

Llamadas y conexiones de datos que llegan al azar, dimensionadas según las líneas y los equipos disponibles para atenderlas.

Pregunta que responde: ¿Cuántos circuitos o canales necesitamos antes de que quienes llaman empiecen a oír la señal de ocupado?

Deja fuera: Supone que las llegadas son aleatorias e independientes, algo que deja de cumplirse durante un gran evento compartido.

Se ejecuta en: unos 10^11 FLOPS aproximado el equipo de escritorio de una operadora, segundos por escenario Desde: 1917 La teoría del tráfico de Agner Krarup Erlang para centrales telefónicas

[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-monte-carlo)nivel: Reglas

### Simulación de redes de sensores de ciudades inteligentes

Miles de sensores pequeños repartidos por una ciudad que informan datos de tráfico, calidad del aire, agua o alumbrado a través de una red inalámbrica.

Pregunta que responde: ¿Llegarán suficientes lecturas de sensores, y cuánto durarán las baterías?

Deja fuera: Los sensores reales se desvían, fallan sin avisar y se caen de la red con más frecuencia de lo que supone el modelo.

Se ejecuta en: unos 10^12 FLOPS aproximado el servidor del departamento de informática de una ciudad, minutos por escenario Desde: 2010 ya en 2010, los primeros estudios de simulación de redes de sensores inalámbricos a escala de ciudad

[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)nivel: Reglas

### Modelos de propagación de gusanos de internet

Anfitriones simulados en una red son infectados por código que se propaga solo, con estrategias de escaneo medidas y límites de ancho de banda.

Pregunta que responde: ¿Con qué rapidez podría un gusano infectar la internet vulnerable?

Deja fuera: Se suponen las defensas y la rapidez de los parches.

Se ejecuta en: unos 10^10 FLOPS aproximado Ejecuciones baratas de tipo epidémico Desde: 2002 How to 0wn the Internet in your spare time (2002) [fuente](https://www.usenix.org/legacy/events/sec02/full%5Fpapers/staniford/staniford.pdf)

[Procesos estocásticos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-stochastic)[Modelos de redes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-network)nivel: Reglas

### Simulación de redes vehiculares

Automóviles que intercambian mensajes mientras un simulador de tráfico los mueve, para probar el aviso de colisión y la circulación en pelotón por radio.

Pregunta que responde: ¿Intercambiarán los vehículos avisos de forma fiable mientras conducen?

Deja fuera: La sombra de radio que producen otros vehículos y edificios solo se aproxima.

Se ejecuta en: unos 10^10 FLOPS aproximado simuladores acoplados de tráfico y de paquetes. Desde: 2011 Simulación de red y de tráfico vial acopladas bidireccionalmente, de Sommer, German y Dressler. [fuente](https://doi.org/10.1109/tmc.2010.133)

[Eventos discretos](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-discrete-event)[Basado en agentes](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/methods#m-agent-based)nivel: Poblaciones

[◂ Ingeniería y tecnología](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/engineering)[Mentes, cerebros y mundos artificiales ▸](https://simulation-hypothesis.com/es/simulations/minds-computation)