27 - Estudio de coordinación de semáforos

8/14/2019 27 - Estudio de coordinación de semáforos

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ESTUDIO DE COORDINACIÓN DE SEMÁFOROSAV. COSTANERA ANDRÉS BELLO

Alejandro Aldea Salazar Sergio Huerta Gómez Departamento de Ingenie ria del Transito I. Municipalidad de Pro videncia*

RESUMEN

La Avenida Costanera Andrés Bello ha sido considera^da dentro de la jerarquización de la red vial deSantiago, como una vía troncal. Su característica

principal de funcionamiento es su condición de viade paso con un esquema de flujos reversibles. Con-siderando la importancia de esta via, los numero -sos usuarios de ella y los cuantiosos costos y be-neficios sociales asociados a la operación de lossemáforos, una adecuada gestión de ellos es de ma-yor importancia*

En este trabajo se presentan las metodologías y re-sultados obtenidos en la etapa de evaluación econó-mica del proyecto, y en la de programación y coordi.nación* También se destacan las características mas"importantes de los equipos de control utilizados»



ESTUDIO DE COORDINACIÓN DE SEMÁFOROS ■ AV. COSTANERA AÑORES BELLO

I) Introducción*-

I

La Avenida *ndr£s Bello es una vía de característicasde flujjo reversible, fundamentalmente utilizada porflujo vehicular de paso de importante magnitud, ^a porello que en el "Estudio Integral de Tránsito para laComuna de Providencia", encargado por la I* Municipa-lidad a la Sección Transporte del Departamento de 0-bras Civiles de la Universidad de Chile, se consideróatractivo evaluar un proyecto de interconección paraesta vía. Por la rentabilidad del proyecto resultanteel departamento de Ingeniería de la Dirección del Trán)sito decidió llevarlo a cabo, para lo cual encargó alDepartamento de Transportes de la Escuela de Ingenie-ría de la Universidad Católica el estudio de coordinación y programación» analmente en conjunto con la S£cretarla Ejecutiva de la Comisión de Transporte Urba~no se confeccionaron la.» especificaciones técnicas peíra el llamado a Propuesta Pública por equipos de con-trol de tránsito adecuados para la exigencia del pro-yecto de coordinación de semáforos*

II) ^valuación Económica.-

i) Aspectos Metodológicos:

El objetivo de la coordinación de semáforos es conse-guir la progresión más adecuada en el flujo circulanteque redunda en una serie de beneficios determina -dosprincipalmente por ahorros en tiempo de viajes yahorros per consumo de combustible •

A pesar de lo utilizada que es la coordinación de semáforos,no existen métodos simples para calcular la Ifactibilidad económica do su implementación. Uno de

los problemas que es preciso considerar es la modela-ción de la dispersión de "pelotones".



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Los "pelotones" o grupos de vehículos son originados

durante el período de verde efectivo por el semáforoprecedente. A medida que este "pelotón'1 avanza los VJBhiculos que lo componen desarrollan distintas veloci-dades debido a las diferencias en las característicasy en el comportamiento de los conductores. Como resultado existe una dispersión del pelotón que modificael patrón de llegada en el semáforo¿aguas abajo» Esteefecto de dispersión aumenta a medida que la distan -cJa entre las intersecciones semaforizadas es mayor.

Para considerar este efecto, la situación interconec-tada se modeló mediante el programa TRANSYT 7 en elcual viene incorporado un modelo de dispersión d<pl peílotón*

La situación no coordinada, se modeló como semáforosaislados, suponiendo llegada aleatoria del flujo a c_ada intersección semaforizada*

En ambas situaciones se determinaron las demoras y de_tenciones, lo que se transformaron en unidades moneta-rias a través de los correspondientes precios de fac-tores sociales* Los beneficios de la intereoneceioncorresponden a la diferencia de costos entre ambas modelaciones*

Resultado de la Evaluación:

Definición de la Red de Análisis

Se modeló el tramo entre Av* Pedro de Valdivia y Puente el Cerro, considerándose éste, el tramo de mayor ~rentabilidad.



I



b) Recolección de información de terreno.

Con el fin de conocer las características de opjeración de la red se recogió información de caracteiistLoas físicas. de la red, velocidades de operación, de

flujos vehiculares, tasas de ocupación de vehículosy características de la señalización dinámica.

c) Definición de periodos.

El propósito de ello es dividir ol tiempo en unidades homogéneas desde el punto de vista de lacirculación.

Si bien la infraestructura permanece constante,su uso se modifica a lo largo del día, y segúnel día de la semana.

Se determinaron los siguientes períodos de análjLsis:

CUADRO Nfi 1

PERIODO HORA DÍA CARÁCTERISTICAS 1 A 17.00-21.00 Lunes-Viernes Sentido único

Hacia el oriente

1 B 12.00-14.00 Lunes-Viernes Sentido únicoHacia el oriente

2. A 7.30- 9.30 Lunes-Viernes Sentido único Haciael poniente

2 B 7.00- 7.309.30-10.00

Lunes-Viernes Sentido únicoHacia el Poniente

3 10.00-12.00 14.00-17.00

9.00-21.00 10.00-21.00

Lunes-Viornes Sábado Domingo

DobleSentido

Nocturno 21•00- 7.00 Lunes-Domingo Doble sentido



Lo* beneficios por períodos y el total, derivadodel proyeoto de interconocción son los alguien -tes: I CUADRO Na 2

Beneficios (miles S/año )

PERIODO CONSUMORALENTI

DE COMBUSTIBLEPOR DETENC.

TIEMPOPASAJEROS TOTAL

1 A 137.13 551,54 421.93 1110.60

1 B 19.20 176.50 58.30 254,00

2 A 167,60 562.80 543.90 1274.30

2 B 32.40 142.10 1 105.50 280.00

3 180.20 734.90 538.80 145.3.90

TOTAL 536.53 2167.84 ,1668.43 4372.80

Loe beneficios generados por la circulación noc-

turna se ignoraron.

Los costos se estimaron basándose en la inversióninicial de adquisición de equipos, los cuales erandel orden de $ 1.200.000.- para equipos concapacidad para 3 planes distintos.

Así el valor presente con la tasa de descuentovigente en ese momento (1982) resultó:

Considerando las tasas actuales y la inversión quefinalmente se decidió realizar on equipos de con -trol se obtiene el siguiente valor presente.



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En este Índice no se han considerado el incremento

de beneficios al implementar equipos de control demayor capacidad de operación.

Dada la rentabilidad del proyecto (los beneficios delprimer año alcanzan al k&% de los costos). Se decidióimpleraentarlos, para lo cual se realizó un estudio másdetallado de programación y coordina -ción.

Estudio de Programación y Coordinación

Introducción y consideraciones Metodológicas•-

Basándose en la experiencia y las mediciones prac-ticadas con ocasión de la evaluación económica (vercapitulo II), se definieron a priori, periodos demediciones para verificar y afinar las mediciones yaelaboradas.

Los periodos en que se midieron los flujos fueron lossiguientes:

Día de semana de 7.30 a 10,00 horasDía de semana de 12,00 a 15,30 horasüía de semana de 18,00 a 20,00 horasSábado de 12,00 a 13,00 horas Domingode 12,00 a 13.00 horas

Para determinar los programas que se desarrollarían, seefectúo además un análisis de las estaciones N°-0o9 y070 de conteo intensivo do la Comisión de TransporteUrbano, durante 24 horas diarias y una semana deduración, &stas estaciones están ubicadas en Av. AndrésBello con Francisco de Noguera, justamente en la mitad

del eje en análisis el cual fue ampliado hasta elPuente Arzobispo*



Con estos datos de flujos, mediciones de veloci-dades vehiculares, flujos de saturación y datosde geometría obtenidos mediante un levantamientotopográfico especialmente realizado para el efo£to, y utilizando el programa do coordinaciónTRANSYT se adoptaron programaciones para todoslos cruces involucrados, en cuanto a ciclos re -partos y desfases para 7 programas diferentesadoptados on la semana*

ii) Conteos de Flujos Vehiculares.-

Se efectuaron mediciones de flujos vehiculares, enlos horarios indicados, en las siguientes inter-secciones:

Av. Andrés Bello/E, Yáñez/Puente Arzobispo Av. Andrés Bello/Huelón Av. Andrés Bello/Manuel Montt Av, Andrés Bello/Calderón Av. Andrés Bello/Pedro de Valdivia Av., Andrés Bello/Nva, Lyon/Padre Letelier Av.j. Andrés Bello/Nva. Los Leones Av. Andrés Bello/Puente El Cerro Av. Santa María/ Puente Arzobispo

iii ) Flujos de Saturación.-

Los flujos de saturación por pista fueron calcu-lados por el método asincrónico, el cual consisteen medir, para cada fase del semáforo en que existe una cola de vehículos, el tiempo entre la pa-sada del cuarto y décimo vehículos en una pista*



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¿v) Velocidades vehiculares.

Las velocidades vehiculares se midieron mediante elmétodo del vehículo flotante, utilizando unRegistrador de eventos.

Los períodos en que se efectuaron las medicionesde velocidad fueron los mismos en que se efectúaron los conteos de tránsito.

y-)

Resultados de la modelación Los períodos determinados, la hora representativade diseño y las horas durante las cuales Av. AndrésBello operará con el programa correspondiente, sevisualizan en Cuadro NQ3.

CUADRO Na 3

Periodos Modelados |

PERIODOS FLÜ,J0 HORARIO HRS. CORRESPONDIENTE.______________________ DE DISEÑO ________________________________

1.-Punta mañana semana 8.00- 9»00 7.30-10.00 día lab*2.-Punta tarde " 18.30-19.00 17.00-21.00 día " 3.-Punta mediodía | 13.00-14.00 13.00-14.00 día " 4.-Fuera Punta 1 " 12.00-13.00 10,00-13.00 y

l6.00-17.00 día "5.-Fuera punta 2 " 14.30-13.30 l4.00-l6.00 y

21.00-22.00 día "6.-Punta Sábado Sábado 12.00-13.00 11.30-14,00 Sábado 7.-FueraPunta 3 Domingo 12.00-13.00 Domingo,festivos

resto de día sábadoy flujos noctur no

de días laborales.

¡FUENTE : ELABORACIÓN PROPIA.



Para cada uno de estos periodos se determinó, elciclo, reparto y desfases para cada intersecciónsemaforizada, es decir, Av. Andrés Bello con :

Eliodoro Yanez (Nodo 2Calderón (Nodo 3P.de Valdivia (Nodo 4Nueva de Lyon (Nodo 5Padre etelier (Nodo 6Los Loones (Nodo 7El Cerro (Nodo 8

De los resultados, entregados por el programaTRANSYT puede visualizarse a modo de ejemplo losciclos para los diferentes Programas (ver CuadroN04)

CUADRO NO 4

CICLOS PARA LOS DIFERENTES PROGRAMAS

PERIODO NO CICLO(SEG.)

12 34 56 7

10070 1206070 6o6o

Fuente: Elaboración Propia,



) Características de los equipos de control.-

Los 6 controlador es adquiridos por la I. Municipjalidad de Providencia para la implementaci6n delestudio de coordinación de semáforos de Av. osta.

ñera Andrés Bello son fabricados por Ferranti Computer Systems en Inglaterra.

Este tipo de controlador está constituido de manjera modular de tal forma que es flexible a su am -pliación o su adaptación a requerimientos especí-ficos.

£1 módulo central del controlador es un sistemade microprocesador equipado con memorias RAM yEPROM. Sfv;

La información de entrada para la operación delcontrolador es normalmente cbtenida de las siguientes: fuentes:

Detectores vehicularesBotoneras peatonales"Panel Policial"Terminal de Ingeniero Cuando es parte de un sistema de control de trán-sito por una unidad terminal externa*

Las entradas y salidas al controlador se esquematizan en la figura NQ 2. -r^*-?



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FIGURA NQ 2.



Los detectores que se ubicaron en las calles secundarlas permiten controlar la operación de la inierconección de acuerdo a la demanda que se presenteen estas vías.

Las botoneras peatonales informan al controlador de

una demanda por cruce peatonal.

El "panel de policía" permite seleccionar el modode operación del controlador(manualmente comandado,por una unidad de control de tráfico, tiempo fijo etcSe puede también pedir la implementación de algunafase en especial»

El terminal del ingeniero provee de una interfaseprográmatele entre la tarjeta de control del micro-procesador y el ingeniero de 'tránsito, permitiendo»le a éste inspeccionar y modificar los periodos deoperación propios de la intersección (repartos se-cuencia de fases, etc,) y tener acceso a las bitá-coras de fallas del sistema*

"•1 controlador tiene la potencialidad de conectarsea un sistema central de control de tránsito,co-mandado por un computador central. Asi las ordenesdadas por el computador son recibidas y ejecutadaspor el controlador.

Otras características técnicas del controlador que

cabe destacar son:

Capacidad de manejar 8 fases distintas Posibilidad de 8 planes de sincronismos inalámbrico y repartos. =¿p! Horarios de control para los7 días de la semana. Bitácoras de fallas, etc.



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