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Tercer Congreso Regional Latinoamericano (LARC), 8-9 Noviembre 2010, Bogotá, Colombia

SISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTESISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTEEN GESTION DE TRANSITO EN SEMÁFOROSEN GESTION DE TRANSITO EN SEMÁFOROSPARA OPTIMIZAR LA MOVILIDAD URBANAPARA OPTIMIZAR LA MOVILIDAD URBANA

EN LA AV. AREQUIPA, LIMAEN LA AV. AREQUIPA, LIMA --PERÚPERÚ

Mg.Sc. Ing. Rocio Espinoza Ventura,

Especialista en estudios de Tráfico

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Tercer Congreso Regional Latinoamericano (LARC), 8-9 Noviembre 2010, Bogotá, Colombia

0. CONTENIDO0. CONTENIDO

1. ASPECTOS GENERALES- ANTECEDENTES

2. ASPECTOS TEÓRICOS

3. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS SIT

4. CASO DE ESTUDIO



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Niveles de servicioentre E y F

Fuente: Plan Maestro,2004

Velocidades pordebajo de 20km/h

Fuente: Plan Maestro, 2004

51,744 accidentes detránsito en el 2005

Fuente: Informe Técnico de los Puntos Negros de los accidentesDe tránsito, 2005

NivelesdeContaminación

SENAMHI, Evaluación de la contaminación atmosférica en lazona metropolitana de Lima y Callao, 2008

1. ANTECEDENTES E INTRODUCCIÓN1. ANTECEDENTES E INTRODUCCIÓN



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2.Aspectos Teóricos :Definición ITS

Integración

SIT

Tecnologías decomunicación

Tecnologías deelectrónicas

Mitigar problemas de transporte

fin



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Experiencias en SIT

• Japón: programa CACS fue el desarrollo de un sistemainteractivo y dinámico de guía en carretera.

• EUROPA: programa PROMETHEUS dedicada a laseguridad vehicular de Europa.

• USA: El proyecto ADVANCE fue la primera guía de rutadinámica



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GESTIÓN DE TRANSPORTE - SIT

• El sistema de gestión de transporte dentro del marcoSIT, tiene objetivos principales:

– Mejorar la seguridad del sistema de transporte – Mejorar la utilización de la capacidad del sistema – Proveer servicios de transporte “predecibles”



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Funciones esenciales de la gestión de transporte

Estimación delestado

del sistema

Determinaciónde la

Estrategia

Ejecución de laestrategia

Evaluación de laestrategia

DatosRecolectados Acción



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GESTIÓN DE TRANSPORTE EN EL MUNDO

Ciudad/País Proyecto

Accidentes

Indicadores

Tiempo deviaje

Detenciones Demora ContaminaciónAmbiental

Ahorro en consumo decombustible

EE.UU Señales control de tráfico22%

10% (17 mil millones degalones)

Europa Control de tráfico urbano30%

Texas Sincronización de semáforos 14.2% 24.6% 9.1%

Syracuse N.Y. Coordinación de señales 34%

California señales de control de tráfico 8% 13% 14% Beneficio/Costo 17:1

Florida señales de control de tráfico 10% 49% 36%

Houston Transtar (Gestión de tráfico) 22.2 millones galones

Chile SCOOT 8% 22% 17% 5.7%

Argentina Control de Tránsito 10% 20% 15%

Canadá señales de tráfico 3% 7%-25% 10% 13% 9%

Índice



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3. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS SIT

• Control de tráfico en las intersecciones,• Guía dinámica en ruta y• Señales de mensaje variable



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Control de tráfico en las intersecciones

Efecto sobre los accidentes—Reduce el número de accidentes de alrededor del 15%

en intersecciones en T y alrededor de 30% en cruce de

interseccionesEfecto sobre la movilidad—Un estudio alemán[44] encontró aumentos de alrededor

de 40 - 45 km/h, independiente del nivel anterior develocidad



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Guía dinámica en ruta

Efecto sobre la movilidad• Un modelo de cálculo japonés[41] muestra que los

vehículos pueden ahorrar hasta un 11% del tiempo deviaje.

• Un modelo de cálculo para Londres [39] encontró unareducción de 6,7% en el tiempo de viaje.



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Señales de mensaje variable (SMV)

Informan

SMV

Congestionesrecurrentes

Congestiones

no recurrentes

Clima, rutas, restricciones de velocidades,construcciones o mantenimiento y otras

condiciones cambiantes

problemas

Restrictiva Advertencia

Guíapropósito

Índice



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4. Caso de Estudio

6.8 km.

Vía colectora

55 rutas de T.P.Fuente: Estudio de Corredores Complementarios,2005

21,558 pasajeros

1,347 Infracciones de tránsitoFuente: SA T

Uso de Suelo



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TRANSPORTE PÚBLICO

OMNIBUS MICRO C.RURAL

1398 2584 27

35% 64% 1%

TRANSPORTE PÚBLICO EN LA AV. AREQUIPA

35%

64%

1%

OMNIBUS

MICRO

C.RURAL



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• 20,659 pax. se desplazan en 675 unidades tipo microbús querepresenta 1688 UCP

• 899 pax. se desplazan en 25 unidades tipo ómnibus que representa75 UCP

TRANSPORTE PÚBLICO



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USO DEL SUELO

• En el área de estudio los tipos de uso desuelo predominantes son:

Residencial 30% Comercial 27%

Educacional 21%



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INFRACCIONES DE TRÁNSITO



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Infracciones al Reglamento Nacional de Tránsito



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PLANTEAMIENTO DE SISTEMAS DE

TRANSPORTE INTELIGENTE (SIT) ENGESTIÓN DE TRANSPORTE



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4.1. Estimación del estado del sistema

4.1.1 Congestión (movilidad)

a) Flujos VehicularesINTERSECCIÓN Nivel de

Serviciode la Vía

FLUJO VEHICULAR (UCP)

MAÑANA TARDE

Av. Arequipa cdra.4 con Ca. Saco Oliveros B 3,153 3,196

Av. Arequipa cdra.9 con Av. Alejandro Tirado E 3,939 3,728 Av. Arequipa cdra.10 con Ca. MarianoCarranza F 3,577 3,358

Av. Arequipa cdra.14 con Ca. Manuel Segura D 3,433 3,283

Av. Arequipa cdra.18 con Av. Pardo de Zela F 4,419 3,865 Av. Arequipa cdra.19 con Ca. Bernardo Alcedo E 3,532 3,265

Av. Arequipa cdra.28 con Ca. Bañon F 3,878 3,658

Fuente:Rocio Espinoza, 2007



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Demora en interseccionesINTERSECCIÓN Demoras (Seg.)

Av. Arequipa cdra.4 con Ca. Saco Oliveros 15.5”

Av. Arequipa cdra.9 con Av. Alejandro Tirado 77.6”

Av. Arequipa cdra.10 con Ca. Mariano Carranza 96.4”

Av. Arequipa cdra.14 con Ca. Manuel Segura 40.3”

En la tabla se observa las demoras en intersecciones de la av. Arequipa, aquí podemosmencionar que los semáforos no se encuentran sincronizados generado gran conflictosobre todo en las intersecciones que tienen semáforos continuos como es el caso de lacdras. 9 - 10, 18-19, 28 - 29 generan largas colas en hora punta.



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INTERSECCIÓN

FLUJO PEATONAL NIVEL DE SERVICIO

MAÑANA TARDE N.S. MEDIO N.S PELOTON

av. Arequipa cdra.4 con ca. Saco Oliveros 1,702 pt/h 2,199 pt/h B D

av. Arequipa cdra. 9 con av. Alejandro Tirado 1,379 pt/h 1,282 pt/h B C

av. Arequipa cdra. 14 con ca. Manuel Segura 1,623 pt/h 2,421 pt/h C D

b) Flujos peatonales

De la Tabla, podemos observar que el mayor flujo peatonal se produce en la tarde en laintersección de la av. Arequipa con la ca. Manuel Segura con una intensidad de 2,421pt./hora de 5.30 a 6.30 pm. (40 peatones/min). Esto debido a que en esta intersección seencuentra el Instituto Superior Carrión y la academia Trilce que atraen a gran cantidad dealumnos.



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RESUMEN HORA PUNTA (MAÑANA)

Cdra. 4 Cdra. 9 Cdra. 10 Cdra. 14

N-S S-N N-S S-N N-S S-N N-S S-N

H.Punta 11 10 8 5 8 5 0 8

T. Intersec. 21 13 13 8

RESUMEN HORA PUNTA (TARDE)

Cdra. 4 Cdra. 9 Cdra. 10 Cdra. 14

N-S S-N N-S S-N N-S S-N N-S S-N

H.Punta 7 20 10 17 10 17 4 18

T. Intersec. 27 27 27 22

c) Flujo de Ciclistas

Nivel de ServicioEl nivel de servicio de la ciclovia de la av. Arequipa es un nivel A; puesto que existen muypocos usuarios y esto debido a que no existe una buena señalización, educación vial,seguridad en relación con accidentes y robos, incomodidad para el ciclista. En resumen costo,peligro y seguridad[51]



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4.1.2. Velocidad de viaje

Vía Largo (km)Velocidad de viaje promedio (km/h)

Entrante pico de lamañana

Entrante pico delmedio día

Saliente pico de la tarde

Av. Arequipa 6.8 km 17.3 15.8 16.5

Según el Plan Maestro de Transporte Urbano para Lima y Callao, 2005 donde la velocidadpromedio de viaje por tipo de vehículo (transporte privado y transporte público) está pordebajo de los 20 km/h en todos los períodos de tiempo y tiende a disminuir en la Avenida Arequipa



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4.1.3 Seguridad Vial

2005 2006 2007

MARZO 6 7 5

ABRIL 8 7 12

MAYO 10 11 14

JUNIO 12 11 12

JULIO 7 12 8

AGOSTO 12 12 11

SETIEMBRE 7 13 9

TOTAL 62 73 71

ACCIDENTES DE TRÁNSITO

0

2

4

6

8

10

12

14

16

MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBRE

MESES

N º D E A C C I D E N T E S

2005

2006

2007

Nota: De los accidentes de tránsito por tipo de accidentes tenemos que el 67% son ocasionadospor choques, el 27% por atropellos y un 6% entre caída de pasajeros y despiste



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4.1.4. Contaminación Ambiental

0

20

40

60

80

100120

140

160

180

200

E n e r o

F e b r e

r o M a

r z o A b r i l

M a y o

J u n i o J u

l i o

A g o s

t o

S e p t i e

m b r e

O c t u b

r e

N o v i e

m b r e

D i c i e m

b r e

meses

u g

/ m 3

SO2 (ug/m3)NO2 (ug/m3)PM2.5 (ug/m3)PM10 (ug/m3)

Concentración de los contaminantes atmosféricos durante el 2007 – Estación CONACO



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4.2. Determinación de la estrategia de gestión

– Determinación del tiempo de ciclo de los semáforosen la av. Arequipa, con planes dinámicos –sincronizados, que permitirá transmitir la informaciónen tiempo real desde los sensores hacia el centro de

control y posteriormente trasmitirlo hacia losusuarios. En la estrategia también se propone lainclusión de la fase peatonal y el mejoramiento de lavelocidad promedio en la av. Arequipa.



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INTERSECCIÓN AMBAR T. CICLO

av. Arequipa con ca. Saco Oliveros 4´´ 60´´

av. Arequipa con av. Alejandro Tirado 4́´ 65´´

av. Arequipa con ca. Mariano Carranza 4 ´´ 70´´

av. Arequipa con ca. Manuel Segura 4 ´´ 60´´

Vol w

g f Vo

Tr I )(.2

+++=

• SEMAFORIZACIÓN

∑=

−

+=

φ

1

1

55.1

i

Yi

LCo

En la ilustración 6-6 se muestra el diagrama de fases, donde sólo considera 2 fases debido a que:1) Las intersecciones analizadas no superan los 200veh/h [58].2) La velocidad del tráfico en sentido inverso no supera los 65km/h, en el giro a la izquierda para que pueda serconsiderado [59].



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p

x s p u

d t G +=

• Cálculo de la fase peatonalGp= tiempo de verde de peatones en segundosts= tiempo perdido al empezar (4-7 segundos) [60]dx = distancia de cruceup = velocidad de camino (1.2m/seg) [60]

Gp= 15”



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av. Arequipa intersección con: Tiempo de ciclo

ca. Saco Oliveros 70 ´´

av. Alejandro Tirado* 70́́

ca. Mariano Carranza 70 ´´

ca. Manuel Segura 70 ´´

• SINCRONIZACIÓN DE SEMÁFOROS

Resultados del software Synchro* Master

El estudio de la coordinación implica, centrándonos en el caso de un calle,determinar un desfasamiento entre el encendido de los verdes de los crucessemaforizados de acuerdo con la velocidad que posee el tránsito y lasdistancias entre cruces. Se precisa que la cadencia de los cambios de lucesde todas las intersecciones coordinadas sea la misma, es decir, que tenganun mismo ciclo.[9



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INTERSECC IÓN

1ºEscenar

io

2ºEscenari

o % de A horro

av. Arequipa - ca. Saco Oliveros 15.5” 8.4” 46 %

av. Arequipa - av. Alejandro Tirado 77.6” 66.7” 14 %

av. Arequipa - ca. Mariano Carranza 96.4” 33.3” 65 %

av. Arequipa - ca. Manuel Segura 40.3” 19.1” 81 %

TOTAL 229.8” 127.5” 44 %

• Simulación de la estrategia

Demoras en Intersecciones – de la sincronización

0

20

40

60

80

100

120

ca. SacoOliveros

av. AlejandroTirado

ca. MarianoCarranza

ca. ManuelSegura

av. Arequipa

D e m o r a s

( s e g . )

1º Es cenario2º Escenario

Se realizó una simulación de la estrategia propuesta en el programa Synchro 6.0El primer escenario: Situación ActualEl segundo escenario: Escenario sincronizado simulado fue elaborado mejorando lostiempos de ciclo de los semáforos a 70s, realizando la respectiva sincronización ymejorando la velocidad de la vía en 45 km/h[10] [11] para olas verdes.



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4.3. Ejecución de la estrategia de gestión

– Ministerio de Transporte (MTC) – Ministerio de Salud (MINSA)

– Ministerio del Interior (MININ) – Ministerio de Educación (MINEDU) – Cuerpo General de Bomberos – INDECOPI – Municipalidad Provincial y Distrital.



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4.4. Evaluación de la estrategia de gestión

• Se realizará al año de la implementaciónde las tecnologías descritas anteriormentey se comparará con los datos de líneabase



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CONCLUSIONES• Sistema sincronizado Olas Verdes , y esto reducirá la tiempo de viaje en un 18%

luego de la evaluación respectiva.

• La reducción de los tiempos de ciclo de 108´´ a 70´´ disminuirá los tiempos dedemora en la intersección hasta en un 44%, y mejorará los niveles de servicio F a unC en algunas intersecciones.

• La seguridad peatonal será mejorada con la semaforización peatonal propuesta,que irá de la mano con la debida ampliación de la vereda para que los usuarios

tengan el espacio necesario para circular y eviten circular por la ciclovía.• La ubicación de los sensores en la vía nos permitirá tener información en tiempo

real de la situación de la vía.

• La implementación de un sistema de control de tránsito procesará lainformación recolectada por los equipos en vías para mantener el sistema desemáforos.



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• Los sistemas de información al usuario serán a través de señales demensaje variable, radio, tv, web y tecnología celular.

• se estima reducir en un 22% los niveles de contaminación y esto seráevaluado al año de la implementación a través de los resultados obtenidosdel monitoreo ambiental que se incluyó para reforzar la red de DIGESA.

• Es importante y necesaria la definición de una arquitectura nacional,regional, provincial y distrital SIT .



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• Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYTEC)por la beca otorgada para estudiar la Maestría en Cienciascon mención en Ingeniería de Transportes y poder obtener el

grado respectivo

AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS



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Mg. Sc. Ing. Rocio ESPINOZA VENTURAIngeniera Consultora

Maestria en CienciasIngeniería de TransportesLima – PERU

E – Mail: [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]

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