El otro día me dio curiosidad saber cuál era la mejor ruta para visitar los 76 pueblos de la isla grande de Puerto Rico. Pensé que tal vez sería una aventura interesante visitar todas las plazas de pueblo con la familia. Ya sabes, crear una ruta nueva de turisteo. Como buen ingeniero industrial decidí modelar y resolver el problema – los detalles de lo que hicimos al final del post. El mapa abajo enseña la ruta óptima para visitar las plazas. Me quedé patidifuso al obtener los resultados; son aproximadamente 650 millas (965.606 kilómetros) para visitar todas las plazas. Según el reembolso por milla del IRS la vueltita costaría casi $375. Pongamos esta distancia en contexto. La competencia de ciclismo de tres días llamada La Vuelta a Puerto Rico, que básicamente le da la vuelta a Puerto Rico por la costa, es de aproximadamente 375 millas (603.5 km). O sea, que la distancia requerida para visitar las plazas de los 76 municipios es aproximadamente la misma que la requerida para darle una y tres cuartos de vuelta a la isla (1.75 vueltas). Si esto no es indicativo de que Puerto Rico tiene demasiados pueblos, no sé qué lo será. ¡Con razón  los políticos están un año completo haciendo campaña en Puerto Rico!

TSP_Puerto_Rico_hjcarlo

Para poder bajar la imagen de la ruta con una mejor resolución oprimir aquí. Al ser un ciclo, la ruta óptima en el mapa puede comenzar en cualquier pueblo. Arbitrariamente escojo Arecibo como comienzo de la ruta para describirla. Desde Arecibo la ruta va por los pueblos costeros hacia el Oeste hasta llegar a Añasco. De Añasco regresa a Moca para visitar los pueblos del centro-Oeste, moviéndose hasta Maricao antes de regresar a la costa de Mayagüez. El recorrido continúa hacia el Sur por la costa hasta Lajas donde entra a visitar San Germán y Sabana Grande. De Sabana Grande vuelve a circunnavegar la costa hasta Juana Díaz. En ese momento entra a Villalba y Coamo antes de regresar a la costa de Santa Isabel. El recorrido continúa por la costa hasta Humacao, donde entra a los pueblos del centro-Este y sale por Naguabo. De Naguabo continúa por la costa hasta Loíza donde visita Trujillo Alto, San Juan y Cataño. De Cataño vuelve al centro de la isla hasta salir por Dorado. Hay un movimiento interesante cuando de Dorado tiene que regresar al Este para tocar Toa Baja y luego continúa al Oeste hasta Barceloneta. De Barceloneta se visita la montaña y regresa a la costa de Arecibo donde comenzamos.

Como notarás, el mapa de arriba sólo nos da la secuencia más corta entre las plazas, pero no nos dice qué ruta utilizar para llegar a ellas. Recomiendo calcular la ruta más corta entre cada plaza utilizando el GPS. El mapa abajo, creado por William A. Medina en la aplicación RideWithGPS, presenta cómo se ve la ruta cuando la ponemos en el GPS (oprimir aquí para ver el mapa en la aplicación).

Ruta GPS

¿DE VERDAD SE PUEDE HACER ESTE VIAJE?

Han habido varias personas y grupos que han completado la ruta completa con éxito. Yo visité las 76 plazas con la familia, pero no lo pudimos como un solo viaje; lo tuvimos que romper en 3 viajes. La primera parte fue en el 2006 cuando cubrimos 57 pueblos en 6 días, seguido por dos viajes en el 2019 para completar la ruta. En nuestro caso, alquilamos una van de 15 pasajeros entre mi familia inmediata, los suegros, cuñados y sobrino (+ varias amistades que nos acompañaron por trayectos). Como eramos tantos, nos movíamos lento (se podrán imaginar el vacilón). Nosotros bajamos el libro electrónico gratuito del Dr. José A. Mari Mut para aprender de la historia y cultura de cada pueblo mientras viajábamos a cada plaza. Concluimos que no se deben planificar más de 15 plazas por día (lo que haría el viaje uno de entre 5 y 6 días). Eso les daría para ir a la plaza, tomarse fotos y seguir sin visitar museos, iglesias, etc. Nosotros documentamos cada plaza con fotos en nuestros Facebooks personales (no se nos ocurrió abrir una página para eso). Si va a Facebook y busca el hashtab #rutaoptimapr verá las imágenes.

En agosto de 2019 la Familia Escobar-Carmona completó la ruta en 6 días. Ellos crearon un Facebook Page de su viaje (La Ruta Óptima por la familia Escobar-Carmona). La familia reportó en su página de Facebook que su ruta fue de 796 millas y costó aproximadamente $1,000 para tres personas incluyendo alojamiento, comida y gasolina.  En julio 2020, William A. Medina hizo la ruta en 5 días en una Vespa. Su aventura está documentada en la página de Facebook llamada Vuelta Puerto Rico Vespa, además de en dos entrevistas en TV y un artículo en el periódico.  El viaje de William fue de ~700 millas y su gasto de combustible fue solamente $27.29 (comparado con $110 de la Familia Escobar-Carmona).

En julio de 2021 la Familia Rodríguez Morales también completó la ruta en 6 días. La aventura de esta familia (2 adultos y 2 niños puede ser encontrada en Facebook con el #rutaoptimaprfamiliarodriguezmorales. Vean esos vídeos para que vean cómo el viaje puede unir la familia mediante una experiencia única.

Si van a hacer la ruta, recomiendo crear un Facebook Page y tagearme. No se imaginará la cantidad de persona que los acompañarán virtualmente en su travesía. Planifique bien y tome muchas fotos. Taguée sus fotos con #rutaoptimapr y disfrute el viaje.

¿Cómo sabemos que esta es la ruta más corta?

Como habrá notado, nos movimos a la parte de la matemática. Como profesor de ingeniería industrial me especializo en optimización aplicada a sistemas de logística. Si quieres aprender un poco más de lo que es logística visita este post. Uno de los problemas clásicos de la logística es el Problema del Agente Viajero, conocido como el TSP por sus siglas en inglés (“Traveling Salesman Problem”). El problema de TSP busca determinar la secuencia más corta para un viajero visitar n ciudades, comenzando con la ciudad donde vive el vendedor y regresar a la ciudad de origen. Este problema, aunque parece sencillo de resolver, es considerado uno de los problemas de optimización más complejos que existen. Para visitar las plazas de Puerto Rico usted sería el viajero y visitará n=76 ciudades. En total existen aproximadamente 1.88×10^111 (76!) posibles secuencias diferentes para visitar las 76 ciudades. Para los que no entendieron el número simplemente tome el número 188 y póngale 109 ceros a la derecha y ese es el número. Una de las posibles formas de visitar los pueblos es en orden alfabético, Adjuntas – Aguada – Aguadilla – … –Yabucoa – Yauco – Adjuntas (recuerda que tienes que regresar a la ciudad de origen); pero evidentemente esa no es la óptima.

Para obtener la secuencia óptima resolvimos un problema matemático. Para esto recluté a Franchelly Colón Rodríguez, estudiante sub-graduada de ingeniería industrial en la UPR de Mayagüez e integrante del Lean Logistics Lab. Para ser explícito y justo, yo le di la idea a Franchelly, le expliqué cómo hacerlo y ella hizo todo lo demás con muy poca intervención mía. Lo primero que hicimos fue buscar las distancias entre las plazas de Puerto Rico. Buscar todas las distancias entre los 76 pueblos son 5,776 distancias diferentes. Note que esto incluye la distancia desde Mayagüez hasta Humacao y desde Humacao a Mayagüez. Por tanto, dado que son demasiadas distancias sólo calculamos una distancia entre cada par de pueblos. O sea, sólo obtuvimos de Humacao a Mayagüez. En general, la distancia de Mayagüez a Humacao será bien cercana que la de Humacao a Mayagüez ya que la diferencia serán las calles “one-way.” No se engañen, obtener las 5,776/2 = 2,888 distancias sigue siendo una cantidad de trabajo oneroso. Para simplificar nuestro trabajo utilizamos la calculadora de millaje del Departamento de Transportación (DTOP). Lamentablemente, la calculadora de millaje de DTOP nos da la distancia entre dos pueblos, pero no nos da la tabla de todas las distancias. ¿Cuán difícil era para ellos simplemente dar una tabla de distancias desde-hasta con todas las distancias como esta? DTOP no especifica cómo se midieron sus distancias, pero validándolo con Google Maps la distancia entre pueblos es muy similar a la de plaza a plaza. Luego de tener las distancias entre pueblos utilizamos una súper computadora para resolver el TSP con un software especializado (no creas que revelaré el secreto de qué usamos). El resultado lo obtuvimos en tan solo 1.75 segundos de corrida con una garantía de que no hay mejor solución que la obtenida (i.e., solución óptima). Esto es maravilloso, para que entiendan cómo hemos avanzado, hace 15 años no podíamos ni resolver 20 ciudades y ahora podemos hacer tres veces eso en sólo segundos.

Aunque la tecnología de las computadoras continúa avanzando y cada vez podemos resolver problemas más grandes, pasarán muchos años antes que la tecnología de la transportación nos permita visitar todos los pueblos de nuestra isla en un solo día. Sin duda necesitamos reducir la cantidad de municipios en Puerto Rico mediante consolidación. ¿Cuántos municipios debemos tener en Puerto Rico? Mi propuesta es que la cantidad y localización de los nuevos municipios tenga como restricción que podamos visitarlos todos en menos distancia que lo requerido para darle la vuelta a Puerto Rico.

NOTA PARA PROFESORES DE ININ: Ya que tienen la matriz de distancias y la solución óptima al problema de TSP de Puerto Rico, aprovechen para explicarle a los estudiantes la complejidad del TSP, lo que son heurísticos y pídanles programarlos para que vean cuán buenos son los heurísticos comparado con la solución óptima.

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