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Modelo predictivo de hurto de motocicletas en las capitales departamentales de Colombia

dc.contributor.advisorChacón Rivera, Lina María
dc.contributor.authorGutiérrez Cudris, Juan Sebastián
dc.contributor.authorPernett Pérez, Nicolas
dc.contributor.authorVallejo Villegas, David Bernardo
dc.contributor.researchgroupCiencia, tecnología e innovación::Tecnológico ONTARE Maira Alejandra García Jaramillo Categoría A1 COL0026879
dc.creator.id1031640573
dc.creator.id1014657622
dc.creator.id1110500910
dc.date.accessioned2026-09-08T18:56:24Z
dc.date.issued2026-08-13
dc.description.abstractEl proyecto de grado “Modelo de Predicción de Robos de Motocicletas en las Capitales de los Departamentos de Colombia” busca desarrollar un modelo predictivo que permita identificar las ciudades y zonas con mayor probabilidad de hurto de motocicletas en Colombia utilizando datos oficiales de la Policía Nacional entre 2015 y 2025. La investigación surge debido al incremento de este delito y a la necesidad de transformar las estadísticas históricas en herramientas predictivas que apoyen la toma de decisiones de entidades públicas, empresas, aseguradoras y ciudadanos. Actualmente, los datos disponibles se utilizan principalmente para análisis retrospectivos y no para anticipar riesgos futuros. El proyecto se fundamenta en teorías criminológicas como la Teoría de las Actividades Rutinarias, la Teoría de los Patrones Delictivos y la Desorganización Social, complementadas con técnicas de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Entre los objetivos específicos se encuentran la recopilación y limpieza de datos públicos, el análisis estadístico de los hurtos de motocicletas, la generación de visualizaciones mediante el lenguaje R y la construcción de un informe que facilite la comprensión de los patrones delictivos. Para la predicción se propone el uso de modelos avanzados como LSTM, XGBoost, LightGBM, Random Forest y arquitecturas híbridas que integran información temporal y espacial, permitiendo identificar zonas de riesgo y mejorar la asignación de recursos de seguridad pública. La investigación pretende aportar una herramienta analítica capaz de generar mapas de riesgo y pronósticos confiables que contribuyan a la prevención del delito, la planificación estratégica y la toma de decisiones relacionadas con la movilidad y seguridad ciudadana.spa
dc.description.abstractThe undergraduate thesis "Predictive Model for Motorcycle Theft in the Departmental Capitals of Colombia" seeks to develop a predictive model to identify the cities and areas with the highest probability of motorcycle theft in Colombia, using official data from the National Police between 2015 and 2025. The research arises from the increase in this crime and the need to transform historical statistics into predictive tools that support decision-making by public entities, companies, insurance firms, and citizens. Currently, available data is used primarily for retrospective analysis rather than for anticipating future risks. The project is grounded in criminological theories such as Routine Activity Theory, Crime Pattern Theory, and Social Disorganization Theory, complemented by artificial intelligence and machine learning techniques. Among the specific objectives are the collection and cleaning of public data, statistical analysis of motorcycle theft, the generation of visualizations using the R language, and the construction of a report that facilitates understanding of criminal patterns. For prediction, the use of advanced models such as LSTM, XGBoost, LightGBM, Random Forest, and hybrid architectures integrating temporal and spatial information is proposed, allowing the identification of risk zones and improving the allocation of public security resources. The research aims to provide an analytical tool capable of generating risk maps and reliable forecasts that contribute to crime prevention, strategic planning, and decision-making related to mobility and citizen security.eng
dc.description.degreelevelTrabajo de gradospa
dc.description.degreenameIngeniero de Sistemasspa
dc.description.researchareaCIENCIA, TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN::TECNOLOGICO ONTARE MAIRA ALEJANDRA GARCIA JARAMILLO Categoría A1 COL0026879::Tecnología de la información y comunicaciones
dc.description.tableofcontentsResumen..........................................................................6 Abstract.........................................................................7 1. Introducción..............................................................8     1.1 Planteamiento del problema...........................................8     1.2 Objetivo general y objetivos específicos.............................9     1.3 Pregunta de investigación e hipótesis................................9 2. Marco Teórico.............................................................11     2.1 Teorías criminológicas sobre la distribución espaciotemporal del delito...11     2.2 Modelado predictivo aplicado a la seguridad urbana...................12     2.3 Contexto del hurto de motocicletas en Colombia......................14 3. Estado del Arte...........................................................16     3.1 Metodología de la revisión sistemática (PRISMA).....................16     3.2 Bases de datos consultadas y ecuación de búsqueda...................16     3.3 Criterios de inclusión y exclusión..................................17     3.4 Diagrama PRISMA.....................................................18     3.5 Análisis crítico y comparativo de los estudios seleccionados........19 4. Metodología................................................................26     4.1 Enfoque y alcance de la investigación...............................26     4.2 Fuente de datos y población de estudio..............................26     4.3 Fases del desarrollo metodológico..................................27         Fase 1. Consolidación de datos....................................27         Fase 2. Análisis exploratorio de datos (EDA)......................27         Fase 3. Entrenamiento de modelos predictivos......................28         Fase 4. Evaluación de modelos predictivos.........................28         Fase 5. Desarrollo de la aplicación web..........................29     4.4 Instrumentos........................................................29     4.5 Técnicas para el análisis de la información........................30 5. Resultados..................................................................31     5.1 Consolidación del dataset...........................................31     5.2 Análisis exploratorio de datos......................................31     5.3 Comparación de modelos predictivos.................................32     5.4 Clasificación por niveles de riesgo................................32     5.5 Análisis complementario............................................33     5.6 Análisis de resultados y cumplimiento de objetivos.................34 6. Propuesta de Solución.....................................................35     6.1 Descripción de la solución (MotoSegura)............................35     6.2 Cumplimiento de requerimientos.....................................35     6.3 Desempeño y sostenibilidad.........................................35     6.4 Costos..............................................................36 7. Análisis de Requerimientos de Ingeniería..................................37     7.1 Intención del producto.............................................37     7.2 Verificación de parámetros de diseño..............................37     7.3 Estimación de características y especificaciones..................39     7.4 Alcance de la solución de ingeniería...............................39     7.5 Comparación con productos y estándares similares..................40     7.6 Análisis de costos.................................................40     7.7 Análisis de sostenibilidad.........................................42     7.8 Marco legal y regulatorio.........................................43 8. Discusión..................................................................45 9. Plan de Divulgación.......................................................46 10. Conclusiones..............................................................47 Referencias...................................................................48spa
dc.description.tableofcontentsAbstract.........................................................................7 1. Introduction..............................................................8     1.1 Problem Statement...................................................8     1.2 General Objective and Specific Objectives...........................9     1.3 Research Question and Hypotheses....................................9 2. Theoretical Framework.....................................................11     2.1 Criminological Theories on the Spatiotemporal Distribution of Crime...11     2.2 Predictive Modeling Applied to Urban Security.......................12     2.3 Context of Motorcycle Theft in Colombia............................14 3. State of the Art..........................................................16     3.1 Systematic Review Methodology (PRISMA)..............................16     3.2 Databases Consulted and Search Equation............................16     3.3 Inclusion and Exclusion Criteria...................................17     3.4 PRISMA Flowchart....................................................18     3.5 Critical and Comparative Analysis of Selected Studies..............19 4. Methodology................................................................26     4.1 Research Approach and Scope........................................26     4.2 Data Source and Study Population...................................26     4.3 Methodological Development Phases.................................27         Phase 1. Data Consolidation.......................................27         Phase 2. Exploratory Data Analysis (EDA).........................27         Phase 3. Predictive Model Training...............................28         Phase 4. Predictive Model Evaluation.............................28         Phase 5. Web Application Development............................29     4.4 Instruments.........................................................29     4.5 Information Analysis Techniques...................................30 5. Results....................................................................31     5.1 Dataset Consolidation..............................................31     5.2 Exploratory Data Analysis..........................................31     5.3 Comparison of Predictive Models...................................32     5.4 Risk Level Classification..........................................32     5.5 Complementary Analysis............................................33     5.6 Results Analysis and Objective Fulfillment........................34 6. Solution Proposal........................................................35     6.1 Solution Description (MotoSegura).................................35     6.2 Requirements Compliance...........................................35     6.3 Performance and Sustainability....................................35     6.4 Costs...............................................................36 7. Engineering Requirements Analysis.......................................37     7.1 Product Intent.....................................................37     7.2 Design Parameter Verification.....................................37     7.3 Characteristics and Specifications Estimation....................39     7.4 Engineering Solution Scope........................................39     7.5 Comparison with Similar Products and Standards...................40     7.6 Cost Analysis......................................................40     7.7 Sustainability Analysis...........................................42     7.8 Legal and Regulatory Framework...................................43 8. Discussion.................................................................45 9. Dissemination Plan.......................................................46 10. Conclusions...............................................................47 References....................................................................48eng
dc.formatpdf
dc.format.extent52 páginas
dc.format.mediumRecurso electrónicospa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Eanspa
dc.identifier.localBDM-FIS
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Biblioteca Digital Minervaspa
dc.identifier.repourlhttps://repository.ean.edu.co/
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10882/19573
dc.language.isospa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.programIngeniería de Sistemasspa
dc.relation.referencesAlves, L. G. A., Ribeiro, H. V., & Mendes, R. S. (2018). Scaling laws in the dynamics of crime growth rate. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 509, 1170–1180. https://doi.org/10.1016/j.physa.2018.06.088 Azhari, & Utomo, P. E. P. (2018). Prediction the crime motorcycles of theft using ARIMAX-TFM with single input. En Proceedings of the 3rd International Conference on Informatics and Computing (ICIC 2018) (art. 8780520). IEEE. https://doi.org/10.1109/IAC.2018.8780520 Brantingham, P. J., & Brantingham, P. L. (1993). Environment, routine, and situation: Toward a pattern theory of crime. En R. V. Clarke & M. Felson (Eds.), Routine activity and rational choice (pp. 259–294). Transaction Publishers. Campo Agredo, C. A. (2021). Modelos de predicción del hurto urbano [Trabajo de grado, Universidad del Valle]. Repositorio institucional. Chen, T., & Guestrin, C. (2016). XGBoost: A scalable tree boosting system. Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, 785–794. https://doi.org/10.1145/2939672.2939785 Cohen, L. E., & Felson, M. (1979). Social change and crime rate trends: A routine activity approach. American Sociological Review, 44(4), 588–608. https://doi.org/10.2307/2094589 Hernández-Sampieri, R., & Mendoza, C. P. (2018). Metodología de la investigación: Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. McGraw-Hill Education. Hochreiter, S., & Schmidhuber, J. (1997). Long short-term memory. Neural Computation, 9(8), 1735–1780. https://doi.org/10.1162/neco.1997.9.8.1735 Iqbal, M. F. B., Ullah, A., Alhomoud, A., Hussain, T., Attar, R. W., Ouyang, J., Alnfiai, M. M., & Hatamleh, W. A. (2025). A 2D clustering based hotspot identification approach for spatio-temporal crime prediction. International Journal of Interactive Multimedia and Artificial Intelligence, 9(5), 6–16. https://doi.org/10.9781/ijimai.2024.10.001 Ke, G., Meng, Q., Finley, T., Wang, T., Chen, W., Ma, W., Ye, Q., & Liu, T.-Y. (2017). LightGBM: A highly efficient gradient boosting decision tree. Advances in Neural Information Processing Systems, 30, 3146–3154. Li, W. X., & Law, K. L. E. (2024). Deep learning models for time series forecasting: A review. IEEE Access, 12, 92306–92327. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3422528 Page, M. J., McKenzie, J. E., Bossuyt, P. M., Boutron, I., Hoffmann, T. C., Mulrow, C. D., Shamseer, L., Tetzlaff, J. M., Akl, E. A., Brennan, S. E., Chou, R., Glanville, J., Grimshaw, J. M., Hróbjartsson, A., Lalu, M. M., Li, T., Loder, E. W., Mayo-Wilson, E., McDonald, S., … Moher, D. (2021). The PRISMA 2021 statement: An updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ, 372, n71. https://doi.org/10.1136/bmj.n71 Policía Nacional de Colombia. (2024). Reporte de hurto por modalidades [Conjunto de datos]. Datos abiertos de la Policía Nacional. https://www.policia.gov.co/ Pranata, M., Anggraini, D., Makbuloh, D., & Rinaldi, A. (2020). Prediksi pencurian sepeda motor menggunakan model time series (studi kasus: Polres Kotabumi Lampung Utara). BAREKENG: Jurnal Ilmu Matematika dan Terapan, 14(3), 423–432. https://doi.org/10.30598/barekengvol14iss3pp423-432 Shaw, C. R., & McKay, H. D. (1942). Juvenile delinquency and urban areas. University of Chicago Press. Taylor, S. J., & Letham, B. (2018). Forecasting at scale. The American Statistician, 72(1), 37–45. https://doi.org/10.1080/00031305.2017.1380080
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