Analisis de informacion geografica y espacial - Actividad 4
Alejandro Villarreal
Carga de los datos
Los datos para este ejercicio consisten en eventos de la aplicación Waze. El objetivo es analizar la información espacial de los distintos eventos en una día especifico para que esto sirva de apoyo en la determinación de posibles acciones a tomar en cuanto a la gestión de transito.
Trama_Waze <- read_excel("Trama Waze - Copy.xlsx")
# Convertir la columna de fechas a formato adecuado
Trama_Waze$fecha = as.Date(Trama_Waze$creation_Date, format ="%Y-%m-%d %H:%M")
# Cambiar los nombres de los tipos de eventos a español
Trama_Waze$tipo_evento <- recode(Trama_Waze$type,
"ACCIDENT" = "ACCIDENTE",
"HAZARD" = "PELIGRO",
"JAM" = "CONGESTIÓN",
"ROAD_CLOSED" = "VÍA CERRADA")Análisis Temporal de los Eventos
Para poder realizar el análisis se depura la base de datos para ajustar variables de tipo fecha.
# Convertir la fecha y extraer la hora y el día
fecha_hora = ymd_hms(Trama_Waze$creation_Date)
hora = hour(fecha_hora)
dia = day(fecha_hora)
# Agregar la columna de hora a los datos
Trama_Waze$hora = hora
# Mostrar la tabla de frecuencia de tipos de eventos
table(Trama_Waze$tipo_evento)##
## ACCIDENTE CONGESTIÓN PELIGRO VÍA CERRADA
## 125 3205 719 1021Distribución de Eventos
Inicialmente se presenta un gráfico de barras con la distribución de los eventos totales presentados en la base.
# Calcular la frecuencia de cada tipo de evento en Trama_Waze
frecuencia_eventos <- Trama_Waze %>%
group_by(tipo_evento) %>% # Agrupar por tipo de evento
summarise(Frecuencia = n()) %>% # Contar la frecuencia de cada tipo
arrange(desc(Frecuencia)) # Ordenar por frecuencia descendente
# Crear un gráfico de barras con ggplot2 usando los datos de Trama_Waze
ggplot(frecuencia_eventos, aes(x = tipo_evento, y = Frecuencia, fill = tipo_evento)) +
geom_bar(stat = "identity") +
theme_minimal() +
labs(title = "Distribución de Tipos de Eventos en Trama Waze",
x = "Tipo de Evento", y = "Frecuencia") +
theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1)) + # Rotar etiquetas para mejor visualización
scale_fill_brewer(palette = "Set2") # Utilizar una paleta de colores predefinida9
CONGESTIÓN es por mucho el tipo de evento más frecuente, con más de 3.000 reportes.Esto indica que los usuarios de Waze reportan mucho más congestiones que cualquier otro tipo de evento, lo cual puede reflejar una alta congestión vial en el área analizada.
VÍA CERRADA tiene una frecuencia intermedia, cercana a los 1.000 reportes. Esto puede estar asociado a obras, accidentes mayores, o eventos planificados.
PELIGRO también es significativo, aunque menos que vía cerrada, con algo más de 700 reportes. Puede incluir peligros en la vía como objetos, animales, etc.
ACCIDENTE es el tipo de evento menos reportado, con una frecuencia bastante baja (menos de 200). Esto no significa que haya pocos accidentes, sino que en comparación con las congestiones ocurren menos.
Filtrado de Eventos PELIGRO del Día 26
Se presenta el comportamiento de eventos de tipo peligro para el día 26.
# Identificar eventos PELIGRO del día 26
pos <- which(Trama_Waze$tipo_evento == "PELIGRO" & dia == 26)
peligro26 <- Trama_Waze[pos,]Visualización de Eventos PELIGRO
# Ajustar las coordenadas de latitud y longitud
peligro26$lat <- peligro26$location_y / 10^(nchar(peligro26$location_y) - 1)
peligro26$long <- peligro26$location_x / 10^(nchar(peligro26$location_x) - 3)
# Filtrar eventos dentro del rango geográfico adecuado
peligro26 <- peligro26[peligro26$lat > 4 & peligro26$lat < 5,]
# Crear un mapa interactivo con leaflet
m26_peligro <- leaflet() %>%
addTiles() %>%
addCircleMarkers(lng = peligro26$long, lat = peligro26$lat,
clusterOptions = markerClusterOptions(),
label = peligro26$hora) %>%
addControl(html = "<h3>Mapa de Riesgos</h3>", position = "topleft")
# Mostrar el mapa
m26_peligroAnálisis Espacial de la Distribución de Riesgos
# Filtrar datos relevantes de peligro26
peligro26 <- peligro26 %>%
filter(lat > 4 & lat < 5, long > -75 & long < -73) # Ajustar las coordenadas de interés
# Crear un mapa interactivo con leaflet y addHeatmap
leaflet(peligro26) %>%
addProviderTiles("OpenStreetMap") %>% # Añadir la capa base del mapa
addHeatmap(
lng = ~long, lat = ~lat, # Especificar las columnas de longitud y latitud
intensity = ~hora, # Intensidad opcional basada en la hora (o cualquier otra variable)
blur = 20, # Nivel de desenfoque del mapa de calor
max = 0.08, # Ajustar el valor máximo para la intensidad
radius = 15 # Radio de cada punto en el mapa de calor
) %>%
addLegend("bottomright", # Añadir leyenda
title = "Mapa de Calor de Riesgos",
colors = c("blue", "green", "yellow", "red"),
labels = c("Bajo", "Moderado", "Alto", "Muy Alto"))El mapa de calor de riesgos muestra que las zonas con mayor concentración de eventos peligrosos se ubican principalmente en la intersección vial al sur de Canelón, donde se observa un punto de intensidad muy alta (rojo), lo que indica una acumulación significativa de riesgos. Adicionalmente, se identifican focos de riesgo moderado a alto a lo largo de los corredores viales que atraviesan Río Grande, Hato Grande y hacia la autopista norte, evidenciando una dispersión de riesgos a lo largo de vías principales.
Análisis de Cierres de Vías
Se presenta el comportamiento de eventos de tipo cierre de vía para el día 26.
pos <- which(Trama_Waze$tipo_evento == "VÍA CERRADA" & dia == 26)
via_cerrada_26 <- Trama_Waze[pos,]
# Ajustar las coordenadas de latitud y longitud
via_cerrada_26$lat <- via_cerrada_26$location_y / 10^(nchar(via_cerrada_26$location_y) - 1)
via_cerrada_26$long <- via_cerrada_26$location_x / 10^(nchar(via_cerrada_26$location_x) - 3)
# Filtrar eventos dentro del rango geográfico adecuado
via_cerrada_26 <- via_cerrada_26[via_cerrada_26$lat > 4 & via_cerrada_26$lat < 5,]Mapa Interactivo de Cierres de Vías
# Crear el mapa interactivo
m26_via_cerrada = leaflet(via_cerrada_26) %>%
addTiles() %>%
addCircleMarkers(lng = ~long, lat = ~lat,
clusterOptions = markerClusterOptions(),
label = ~hora) %>%
addControl(html = "<h3>Mapa de Cierre de Vías<h3>", position = "topleft")
# Mostrar el mapa interactivo
m26_via_cerradaAnalisis espacial cierre de vias
# Cargar las librerías necesarias
library(spatstat)
# Definir la zona de interés
zona <- owin(xrange = c(-74.04331, -73.9929), yrange = c(4.885736, 4.948562))
# Crear un patrón de puntos espaciales a partir de los eventos VÍA CERRADA
patron_via_cerrada <- ppp(x = via_cerrada_26$long, y = via_cerrada_26$lat, window = zona)## Warning: data contain duplicated points# Graficar el test de cuadrantes
plot(quadratcount(patron_via_cerrada), main = "Patrón de Puntos y Test de Cuadrantes")
# Superponer los puntos sobre los cuadrantes
points(patron_via_cerrada, col = "red")
# Gráfico independiente: Función K-Estimación
plot(Kest(patron_via_cerrada), main = "Función K-Estimación")
El patrón puntual para el evento cierre de vías es agregado ya que la linea negra se encuentra por encima de la linea azul.
Mapa de Densidad de Cierres de Vías
# Cargar las librerías necesarias
library(terra)
library(leaflet)
library(spatstat)
# Asegurarse de que el objeto patron_via_cerrada esté correctamente definido
# Crear un patrón de puntos espaciales utilizando los datos correctos (via_cerrada_26)
zona <- owin(xrange = c(-74.04331, -73.9929), yrange = c(4.885736, 4.948562))
patron_via_cerrada <- ppp(x = via_cerrada_26$long, y = via_cerrada_26$lat, window = zona)## Warning: data contain duplicated points# Calcular la densidad espacial
im1 <- density(patron_via_cerrada, sigma = 0.01) # Ajusta sigma según sea necesario
# Convertir la densidad a un objeto raster usando terra
mapa_via_cerrada <- rast(im1)
# Convertir el raster a data.frame para leaflet
df_via_cerrada <- as.data.frame(mapa_via_cerrada, xy = TRUE)
colnames(df_via_cerrada) <- c("long", "lat", "intensity")
# Normalizar los valores de intensidad entre 0 y 1
df_via_cerrada$intensity <- (df_via_cerrada$intensity - min(df_via_cerrada$intensity)) /
(max(df_via_cerrada$intensity) - min(df_via_cerrada$intensity))
# Crear un mapa interactivo usando leaflet
leaflet(df_via_cerrada) %>%
addProviderTiles("OpenStreetMap") %>% # Añadir la capa base
addHeatmap(
lng = ~long, lat = ~lat, # Coordenadas de longitud y latitud
intensity = ~intensity, # Intensidad normalizada
blur = 20, # Nivel de desenfoque
max = 1, # Valor máximo de la intensidad normalizada
radius = 15 # Radio para reflejar la densidad
) %>%
addLegend("bottomright", # Añadir la leyenda
title = "Mapa de Calor de Cierres de Vías",
colors = c("blue", "green", "yellow", "red"),
labels = c("Bajo", "Moderado", "Alto", "Muy Alto"))El mapa de calor de cierres de vías muestra una concentración alta de estos eventos en el sector de Canelón, especialmente en la intersección de vías principales, donde se evidencia una intensidad alta (tonos amarillo y verde), lo que indica una mayor frecuencia de cierres en esta zona. A medida que se avanza hacia los extremos norte, sur y oriente del área analizada, la intensidad disminuye significativamente, reflejando una menor ocurrencia o ausencia de cierres.
Análisis de Accidentes
Se presenta el comportamiento de eventos de tipo accidentes para el día 26.
# Filtrar eventos de accidentes del día 26
pos <- which(Trama_Waze$tipo_evento == "ACCIDENTE" & dia == 26)
accidente_26 <- Trama_Waze[pos,]
# Ajustar las coordenadas de latitud y longitud
accidente_26$lat <- accidente_26$location_y / 10^(nchar(accidente_26$location_y) - 1)
accidente_26$long <- accidente_26$location_x / 10^(nchar(accidente_26$location_x) - 3)
# Filtrar eventos dentro del rango geográfico adecuado
accidente_26 <- accidente_26[accidente_26$lat > 4 & accidente_26$lat < 5,]Mapa Interactivo de Accidentes
# Cargar librerías necesarias
library(leaflet)
# Crear el mapa interactivo
m26_accidente <- leaflet(accidente_26) %>%
addTiles() %>%
addCircleMarkers(lng = ~long, lat = ~lat,
clusterOptions = markerClusterOptions(),
label = ~hora) %>%
addControl(html = "<h3>Mapa de Accidentes</h3>", position = "topleft")
# Mostrar el mapa interactivo
m26_accidenteAnálisis Espacial de Accidentes
# Cargar las librerías necesarias
require(spatstat)
# Definir la zona de interés
zona = owin(xrange = c(-74.04331, -73.9929), yrange = c(4.885736, 4.948562))
# Crear un patrón de puntos espaciales a partir de los eventos ACCIDENTE
patron_accidente = ppp(x = accidente_26$long, y = accidente_26$lat, window = zona)## Warning: data contain duplicated points# Gráfico combinado: Test de Cuadrantes y Patrón de Puntos
par(mfrow = c(1, 1)) # Asegurarse de que solo haya una gráfica
# Graficar el test de cuadrantes
plot(quadratcount(patron_accidente), main = "Patrón de Puntos y Test de Cuadrantes")
# Superponer los puntos sobre los cuadrantes
points(patron_accidente, col = "red" )
El patrón puntual para el evento accidente es agregado ya que la linea negra se encuentra por encima de la linea azul.
# Calcular la función K-estimación
plot(Kest(patron_accidente))
Mapa de Densidad de Accidentes
# Cargar las librerías necesarias
library(terra)
library(leaflet)
library(spatstat)
# Asegurarse de que el objeto patron_accidente esté correctamente definido
# Usar las coordenadas correctas de los accidentes
zona <- owin(xrange = c(-74.04331, -73.9929), yrange = c(4.885736, 4.948562))
patron_accidente <- ppp(x = accidente_26$long, y = accidente_26$lat, window = zona)## Warning: data contain duplicated points# Calcular la densidad espacial
im1 <- density(patron_accidente)
# Convertir la densidad a un objeto raster usando terra
mapa_accidente <- rast(im1)
# Convertir el raster a data.frame para leaflet
df_accidente <- as.data.frame(mapa_accidente, xy = TRUE)
colnames(df_accidente) <- c("long", "lat", "intensity")
# Normalizar los valores de intensidad entre 0 y 1
df_accidente$intensity <- (df_accidente$intensity - min(df_accidente$intensity)) /
(max(df_accidente$intensity) - min(df_accidente$intensity))
# Crear un mapa interactivo usando leaflet
leaflet(df_accidente) %>%
addProviderTiles("OpenStreetMap") %>% # Añadir la capa base
addHeatmap(
lng = ~long, lat = ~lat, # Coordenadas de longitud y latitud
intensity = ~intensity, # Intensidad normalizada
blur = 15, # Nivel de desenfoque
max = 0.5, # Valor máximo de la intensidad normalizada
radius = 10 # Ajustar el radio de los puntos
) %>%
addLegend("bottomright", # Añadir la leyenda para interpretar el mapa de calor
title = "Mapa de Calor de Accidentes",
colors = c("blue", "green", "yellow", "red"),
labels = c("Bajo", "Moderado", "Alto", "Muy Alto"))El mapa de calor de accidentes revela que los eventos de este tipo se concentran principalmente en la zona suroccidental de la ciudad, cerca del sector de Hacienda Fontanar, donde se observa una intensidad moderada (en tonos azul y verde), mientras que el resto del territorio presenta una baja ocurrencia de accidentes o ausencia de datos.
Análisis de Congestión (CONGESTIÓN) el Día 26
Se presenta el comportamiento de eventos de tipo congestión para el día 26.
# Filtrar eventos de congestión del día 26
pos <- which(Trama_Waze$tipo_evento == "CONGESTIÓN" & dia == 26)
congestion_26 <- Trama_Waze[pos,]
# Ajustar las coordenadas de latitud y longitud
congestion_26$lat <- congestion_26$location_y / 10^(nchar(congestion_26$location_y) - 1)
congestion_26$long <- congestion_26$location_x / 10^(nchar(congestion_26$location_x) - 3)
# Filtrar eventos dentro del rango geográfico adecuado
congestion_26 <- congestion_26[congestion_26$lat > 4 & congestion_26$lat < 5,]Mapa Interactivo de Congestión
# Cargar las librerías necesarias
library(leaflet)
# Crear el mapa interactivo
m26_congestion <- leaflet(congestion_26) %>%
addTiles() %>%
addCircleMarkers(lng = ~long, lat = ~lat,
clusterOptions = markerClusterOptions(),
label = ~hora) %>%
addControl(html = "<h3>Mapa de Congestión</h3>", position = "topleft")
# Mostrar el mapa interactivo
m26_congestionAnálisis Espacial de Congestión
# Cargar las librerías necesarias
library(spatstat)
# Definir la zona de interés
zona <- owin(xrange = c(-74.04331, -73.9929), yrange = c(4.885736, 4.948562))
# Crear un patrón de puntos espaciales a partir de los eventos CONGESTIÓN
patron_congestion <- ppp(x = congestion_26$long, y = congestion_26$lat, window = zona)## Warning: data contain duplicated points# Visualizar el patrón de puntos
par(mfrow = c(1, 1)) # Asegurarse de que solo haya una gráfica
# Graficar el test de cuadrantes
plot(quadratcount(patron_congestion), main = "Patrón de Puntos y Test de Cuadrantes")
# Superponer los puntos sobre los cuadrantes
points(patron_congestion, col = "red")
# Calcular la función K-estimación
plot(Kest(patron_congestion))
El patrón puntual para el evento congestión es agregado ya que la linea negra se encuentra por encima de la linea azul.
Mapa de Densidad de Congestión
# Cargar las librerías necesarias
library(leaflet)
library(terra)
# Definir el patrón de puntos
zona <- owin(xrange = c(-74.04331, -73.9929), yrange = c(4.885736, 4.948562))
patron_congestion <- ppp(x = congestion_26$long, y = congestion_26$lat, window = zona)## Warning: data contain duplicated points# Calcular la densidad espacial del patrón de puntos
im1 <- density(patron_congestion)
# Convertir la densidad en un raster utilizando terra
mapa_congestion <- rast(im1)
# Convertir el objeto raster a un data.frame para usarlo en leaflet
df_congestion <- as.data.frame(mapa_congestion, xy = TRUE)
colnames(df_congestion) <- c("long", "lat", "intensity")
# Normalizar los valores de intensidad entre 0 y 1
df_congestion$intensity <- (df_congestion$intensity - min(df_congestion$intensity)) /
(max(df_congestion$intensity) - min(df_congestion$intensity))
# Crear un mapa interactivo usando leaflet
leaflet(df_congestion) %>%
addProviderTiles("OpenStreetMap") %>% # Añadir la capa base
addHeatmap(
lng = ~long, lat = ~lat, # Coordenadas de longitud y latitud
intensity = ~intensity, # Intensidad normalizada
blur = 35, # Incrementar el desenfoque para suavizar el mapa
max = max(df_congestion$intensity) * 2, # Ajustar el valor máximo de intensidad
radius = 25 # Aumentar el radio para que se vea más suave
) %>%
addLegend("bottomright", # Añadir la leyenda para interpretar el mapa de calor
title = "Mapa de Calor de Congestión",
colors = c("blue", "green", "yellow", "red"),
labels = c("Bajo", "Moderado", "Alto", "Muy Alto"))El mapa de calor de congestión muestra que las zonas de Canelon y Calahorra presentan los niveles más altos de congestión vehicular, evidenciado por las áreas en tonos rojo y amarillo, lo que indica una alta densidad de eventos reportados en esas áreas. En contraste, sectores como Río Grande y sus alrededores presentan congestión moderada, mientras que zonas periféricas como Hato Grande, Fagua y Chuntame muestran baja congestión o ausencia de eventos.
Consolidación de Mapas de Riesgo, Accidentes, Congestión y Cierres Viales
En esta sección final se integran los mapas interactivos generados anteriormente, que representan los eventos de peligro (PELIGRO), accidentes (ACCIDENTE), congestión (CONGESTIÓN) y cierres de vías (VÍA CERRADA), con el objetivo de visualizarlos de manera conjunta. Esta integración permite comparar fácilmente los distintos tipos de eventos dentro de un mismo entorno geográfico.
# Sincronizar los mapas interactivos de distintos tipos de eventos
leafsync::sync(m26_peligro, m26_accidente, m26_congestion, m26_via_cerrada)Conclusiones
La integración de los mapas de calor de accidentes, congestión, cierres de vías y eventos de peligro permite una comprensión integral de los principales riesgos viales en la ciudad. Al analizar estos factores de manera conjunta, se identifican zonas críticas con alta concentración de incidentes, lo que facilita la toma de decisiones informadas para la gestión del tráfico y la seguridad vial. Esta visión espacial unificada es clave para diseñar estrategias preventivas y planes de intervención coordinados que mejoren la movilidad y reduzcan los riesgos para los ciudadanos.