Estudio de coordinación de semáforos Avda Costanera

Transcripción

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ESTUDIO DE COORDINACION DE SEMAFOROS
AV. COSTANERA ANDRES BELLO
Alejandro Aldea Salazar
Sergio Huerta üómez
Departamento de Ingeni~
ría del Tránsito
X.. Hunicipalidad de Pro
videncia .,
RESUl\iEN
La Av~ni da Costanera Andr ' s Bel lo ba sido consider~
da dentro de la jerar qu i z aci6n de l a red vial de
Santiago, como una Vl.. a troncal ., Su característica
pr i ncipal de funcio namien to e s su c 6ndici6n de vla
de paso con un esquema de flujos r'eversibles. Considerando la importancia de esta via, los numero sos u suarios de ella y los cuantiosos costos y beneficios sociales asociados a la operación de los
sem6foros 9 una adecuada gesti6n de ellos es de mayor import anciaQ
En este trabajo se
~u l tados obtenidos
mi ca del proye ctog
~ación~ También se
impor tantes de los
presentan l a s matodologias y reen la etapa d e evaluación econÓ•
y en la de programaci6n y coordi
destacan las características más
equipos de control utilizados.
Acta I Congreso Chileno de Ingeniería de Transporte
355
ESTUDIO DE COORDINACION DE SEMAFOROS
AV. COSTANERA ANURES BELLO
Introducci6n.=
La Avenida •"'J.nd.r~s Bel l o eS' un !.'< via de r.;ar acteristicas
de fluJo rev ers ible ~ fu.ndamel'ttalmen.te util:i. zada por
flu jo v ehi cular de paso de imp or tante magnitud. Es por
e llo q ue en el WE; ;r.d;udio Integra l d e Tránsit o para la
Comuna de Provid~H;;f:'i a 11 ~ encar gado p or l a Ie Municipalidad a 1a Se c c:H}r~ 'I'rarJsport e
del Departame nto de Obras Ci vil~::~s d0 l,u Un:i.ve rs :!.dad ;.h.~ Ch j. lQ~ se consideró
atra ctivo e va luar un p royecto de inter conecci6n para
esta vía " Por '!.a rent -E\b.i.li.dl;::d del pr·oyec;to re s u·l tan te
el Uepartamen t o d e In 2e nie r i a d e la Di r ec ci6n d el TrAn
s ito decidiÓ lleva:rl ,r;¡""' a caho ., para lo cual encarg6 alDepartament o de Tran.spcY'tes de la Escuela de Ingeniería de la Uni v ersi c~_ i:d Catolie:a el estudio de coordina
'
.,
.
•
el.. ó n y programa c :t. bxc., ;:;¡' 1'lll-o-t.1.men·te
e n con Junto
con la S,!
c r e ta.ria Ej e<eu-tiv-a d2. :\ "l!. C>;;~rd. s¡l_ {}:n da Tr~:nsporte Urbano se conf'e ccd.~»Jta ndro n la
e se, 'f :ieif:L cae inn.e s técnicas P,!l
ra el lla.mado 1:1 .Pr:'>::o p~-~.tH.'l ¿o,
l iea p or ;¡;¡ qu. ip os de contro l de tr,ns i to ade cu~ Jos p ~ra la ex igenc ia d el pro>
yec to d e c oor d in ac i6n
d~
II)
~va l u aci6 n
i)
Asp ecto s Metodol 6g icoD:
s em,foros .
Eco n 6mica .-
E l o b j e tivo d e l a c oo1 di nac i6n de sem &f o r os es conseguir la pro gr e si
m&s ad ec ua da en al fl u jo circulante que re d und a en un a s er ie d e benefi ~ iD6 determina dos pr i nci p al men te por n hor ros en t ::l. •; mu o de viajes y
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as l a coor d i na ci6n de se. e :N: J.§
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fa ctibil idad ec on6m ica d e su i mplementaci6no Uno de
l os p rob lemas que e s preciso con side rar es la mod~la
" f O~ r' (1n:!>~
.
ma
ciÓJ.'1 de la d i s p e r si ón d e
¡¡ pe lot ones¡¡"
356
Los 11 pelotonestr o grupos de vehiculos son originados
durante el periodo de verde efectivo por el semáforo
precedente~ A medida que este "pelotón!' avanza los v~
hiculos que lo componen desarrollan distintas velocidades debido a las diferencias en las caracteristicas
y en el comportamiento de los conductores. Como resu,!
tado existe una dispersión del pelotón que modifica
el patrón de llegad a en el semáforo~aguas abajo. Este
efecto de dispersión aumenta a medida que la distan c ia entre las intersecciones semaforizadas es mayor.
Para considerar este efecto, la situación interconectada se modeló med iante el programa TRANSYT 7 en el
cual viene incorporado un modelo de dispersión d s l p~
lotón ..
La situación no coordinada, se modeló como sem&foros
aislados, suponi e ndo llegada aleatoria del flujo a e~
da intersección semaforizadaQ
'
En ambas situaci o n es s e determinaron las demoras y de
tenciones, lo que se trí;.'nsfori11aron en unidades moneta-:
rias a través de los correspondientes precios de factores sociales~ Los ben e ficios de la interconecci6n
corresponden a la diferencia de costos entre ambas mo
delaciones$
-
i i)
Res u l tado de la Evalua ci6n:
a)
Definici6n de la Red d e AnA lisis
Se modeló el tramo entre Avo Pedro de Valdivia y Puen
te el Cerro, consider6ndose ~stej el tramo de mayor rentabilidad<»
357
La :figura NQ 1 representa la red definida:
EL CERRO
f' ,
DE VALDIVIA
L YON
L OS LEONES
FIGURA ND1(\)
358
b)
Recolección de información de terreno.
Con el fin de conocer las caractertsticas de op~
ración de la red se recogió información de cara~ooñ~
ti.cas f'l.Sicas .. de la red 9 velocidades de operación,
de flujos vehiculares, tasas de ocupación de vehículos y características de la señalización dinámica.
e)
Definición de periodos.
El propósito de ello es (.Uvidir el tiempo en un,!
dades homogéneas desde el punto de vista de la
circulación.
Si bien la infraestructura permanece constante,
su uso se modifica a lo larg'o del día, y según
el día de la semana.
Se determinaron los 3iguientes periodos de anál!
sis:
CUADRO NO 1
PERIODO
HORA
1 A
DIA
CARACTERISTICAS
Lunes-Viernes
Sentido único
Hacia el oriente
Lunes-Viernes
Sentido ?mico
Hacia el oriente
17.00-21.00
1 B
12.00-t4~oo
--------------------------------Sentido único
Hacia el poniente
2 B
7.00- 7.30
Lunes-Viernes
9.30-10.00
3
No cturno
Sentido unico
Hacia el l 1 oniente
10.00-12.00
14.00-17.00
9.00-21.00
10.00-21.00
Lunes-Viernes
Sábado
Domingo
Doble
Sentido
21.00- 7500
Lunes-Domingo
Doble sentido
359
Los beneficios por periodos y el total, derivado
del proyecto de interconecci6n son los siguien tes:
CUADRO NO 2
Bene'ficios (miles $/año )
PERIODO
CONSU~to
RALENTI
1 A
1 B
2
A
2 B
3
TOTAL
137 .. 13
19.20
167,60
32.40
180.20
536.53
DE
CONBU.STIBLE
POR .U~TENC.
551,54
1( 6.,50
562.,80
142., 10
73l.l o90
2167,.84
TIEMPO
TOTAL
PASAJEROS
421o93
58.3 0
5!.!3. 90
105.50
538.80
.1668 .. 43
1110.60
254,00
1274 .. 30
280~0 0
145.3 . 90
4372.80
Los benefi cios generados por la circulaci6n nocturna se ignorarQn.,
Los costos se est imaron basindose en la inversi6n
inicial de adquis ici6n de equipos, los cuales
e ran del orden de S 1 ~200 ., 00 0.- p ara eq u ipos con
capacidad p a ra 3 planes distintos~
Asi el valor presente con la tasa de descuento
vigente en ese momento (1982) result6:
VAN =
4372.8
- ~ 01,2- 1200
x
0,20 _
3.444,00 milesS/afio
Consi derando las tasas actuales y la inversi6n que
finalmente ae decidió rea lizar en equipos de con trol se ob tie ne el siguiente valor presente.
VAN= 4.372180- 6.61~8 x 0,12
1 ' 12
= 319 5,54
miles S/año
360
En este indice no se han considerado el incremento
de beneficios al implementar equipos de control de
mayor capacidad de operación.
Dada la rentabilidad del proyecto (los beneficios
del primer afio alcanzan al 48% de los costos). Se
decidió implementarlos, para lo cual se realizó un
estudio m&s detallado de programación y coord~na .,
c1on.
III)
Estudio de Programación y Coordinación
i)
Introducción y consideraciones Metodológicas.Bas&ndose en la experiencia y las mediciones pr~c
ticadas con ocasión de la evaluación económica (ver
capitulo II), se d ef inieron a priori, periodos de
mediciones para verific a r y afinar las mediciones
ya elaboradas.
Los períodos en que se midieron los flujos fueron
los siguientes:
Di a de semana de 7.30 a 10.00 horas
Día de semana de 12.00 a 15Q30 horas
Di a de semana de 18cOO a 20.00 horas
Sábado de
12 e00 a 13.00 horas
Domingo de
12.00 a 13 .. 00 horas
Para determinar los programas que se desarrollar1an,
se efectúo además un análisis de las estaciones N0069
y 070 de conteo intensivo de la Comisión de Transporte Urbano, durante 24 horas diarias y una semana de
duración. Estas estaciones est~n ubicadas en Av. Andrés Bello con Francisco de Noguera, justamente en la
mitad del eje en análisis el cual fue ampliado hasta
e l Puente Arzobispo.
361
Con estos datos de flujos, mediciones de velocidades vehicular es, flujos de saturaci6n y datos
de geometria obtenidos mediante un levantamiento
topográfico especialmonte realizado para el efe_s
to, y utilizando el programa de coordinaci6n
Tll~NSYT se adoptaron programacione~ para todos
los cruces involucrildos, en cu<\nto a ciclos r e partos y desfases para 7 programas diferentes
adoptadoH en la .semana.
ii)
Conteos de Flujos Vellicular es.-
Se ef er.tuaron med:ici.ones de :flujos vehiculares,en
los hor a rios indicados, en las siguientes i nt ersecciones ~
Andr6s Bello/E. Y~fiez/Puente Arzobispo
Andrés Bello/Hue lén
Andrés Bell o /Ma n uel Montt
André s Bello/Ca lde r ón
Andrés Be llo/Ped: o de Valdivia
Andrés Bel.lo / Nva , l .yon /Padre Letelier
Ava l Andrfis Bello/Nva $ Las Leones
Av& Andrés Bello/Pue n te E l Cerro
Av. Santa Maria/ Puente Arzobispo
Av.
Av.
Av.
Av.
Av.
Av •.
i ii )
Flujos de
Saturaci6n ~ -
Los flujos de sat u raci6n por pista fueron calculados por el método asincr.6ni c o, el cual consiste
en medir, para cada fase del sem&foro en que exis
te una cola de vehiculos, el tiemp o entre lapa-sada del cuarto y décimo vehículos en una pista.
362
iv)
Velocidades vehiculares. ,
Las velocidades vehiculares se m~dieron mediante
el m~todo del vehículo flotante, utilizando un
Registrador de eventos.
Los periodos en que se efectuaron las mediciones
de velocidad fueron los mismos en que se efectua
ron los conteos de tránsito.
v)
Resultados de la modelaci6n
Los períodos determinados, la hora representativa
de disefio y las horas durante las cuales A~. Andrés Bello operará con el prbgrama c:orrespondimnte, se visualizan en Cuadro Nº3•
CUADRO N!:l 3
Periodo s 1-'.ío de lados
PEH. IODOS
1~ -P unta
FLUJO HOR,\ RIO
DE DISEÑO
mañ a na
2 ~ -P unta télrde
3 ~-Punta
mediodia
4 .-Fuera Punta 1
5~ - F uera
punta 2
6,.- Punta Sábado
7~- Fu eru Punta 3
FUENTE
semana
"
11
11
HRS. COf~RESPQNDIENT.
B.oo- 9.oo
18o30-19.00
13.00-14.00
1 2.00-13.00
11
S~bado
Domingo
12.00-13.00
~.00-13.00
7o30-10.00 dia lab.
17.00-21.00 d!a 11
11
13.00-14.00 d!a
10.00-13.00 y
16.00-17.00 dia 11
14.00-16.00 y
21.00-22.00 d!a "
11.30-14.00 S~bado
Domingo,festivos
resto de dÍa sábado y flujos noctur
no de dÍas labora=
les.
ELABORACION PROPL\.
363
Para cada uno de estos periodos se determin6, el
ciclo, reparto y desfases para cada intersecci6n
semaforizada, es decir, Av. Andrés Bello con :
Eliodoro Yllñez
Calder6n
P.,de Valdivia
Nueva de Lyon
Padre .iJ etelier
Los .~.,e e n es
El Cerro
(Nodo 2)
(Nodo
(Nodo
(Nodo
(Nodo
(Nodo
(Nodo
3)
4)
5)
6)
7)
8)
De los resultadosu entregados por el programa
TRANSYT puede visualizarse <;\ modo de ejemplo los
cic1os para los d i ferentes ~rogramas (ver Cuadro
Nf.l4)
CUADRO NQ
4t
CICLOS PARA LOS DIFERENT ES PROGRAMAS
PERIODO NQ
1
CICLO
(SEG.)
100
2
70
3
4
5
6
7
120
60
70
6o
60
Fuente: Elaboraci6n Propia.
364
IV)
Caracteristicas de los equipos de control.Loa 6 controladores adquiridos por la I. Municip!,
lidad de Providencia para la implementaci6n 4el
estudio de coordinaci6n de semáforos de Av. ~osta
nera Andrés Bello son fabricados por Ferranti Co;
puter Systems en Inglaterrao
Este tipo de controlador está constituido de man~
ra modular de tal forma que es flexible a su am pliaci6n o su adaptaci6n a requerimientos especificas.
El m6dulo central del controlador es un sistema
de microprocesador equipado con memorias RAM y
EPROM.
La información de entrada para la operaci6n del
controlador es normalmente cbtenida de las siguie!!
tes: fuente,s:
Detectores vehiculares
Botoneras peatonales
"Panel Policial 11
Terminal de Ingeniero
Cuando es parte de un sistema de control de tránsito por una unidad terminal extern a.
Las entradas y salidas al controlador se esquematizan en la Figura NQ 2.
365
PANEL
POL ICIAL
UNIDAD DE
CONTROL DE
TR AFICO
l-A--+---
UNIDAD
OTU
[ -- _
'"">
UN ID :\D .Nr--+----1
CONTROL
"':. il'
R i_ CEPl'o:<A
~
, [)
1'1ICROP RO
1
TER:t>IIN , [ - - i-1') C E.SA D01INGEN.
- - -r.-
-
BOT O.:\ E RAS
-
._____..¡~
- SE ": ALES l
ANAL I S IS
DE
DETE CTORES
--"}
DE
: L--t---...,....TRANSIT
C ONF LICT.
t_-
FIGURA NQ 2 •
[f5l1~
r
§.
-
366
Los detectores que se ubicaron en las calles sec~
darias permiten controlar la operación de la inter
conección 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 modo
de operación del controlador (manualmente co r¡; andado,
~una unidad de control de tráfico 1 tiempo fijo etc.)
Se puede también pedir la implementación de alguna
fase en especial.
El terminal del ingeniero provee de una interfase
programable e n tre la tarjeta d e control del microprocesador y el ingeniero de tránsito, permitiéndo
le a éste inspeccionar y modificar los períodos
operación propios de la intersección (repartos
secuencia de fases, etc.) y tener acceso a las bit~
coras de fallas del sistema.
de
~1
con~~olador tiene la potencialidad de conectarse a un sistema central de control de tránsito,comandado por un computador central. Así las crden es
dadas por el computador son recibidas y ejecutadas
por 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.
Horarios de control para los? dias de la se mana.
Bitácoras de fallas, etc.

Estudio de coordinación de semáforos Avda Costanera

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beneficios. Adicionalmente, esta voluntad ha permitido avanzar

diplomado en pedagogía y didáctica para la enseñanza de ele lista