Manual Explotación de la Red Vial
& Sistemas Inteligentes de Transporte
Guía para profesionales!
A medida que los países experimentan una mayor actividad económica y comercial, un crecimiento en la venta de vehículos y aumentan las expectativas de movilidad personal, ésto tiene como consecuencia que, con el paso del tiempo, en algunos tramos de la red de carreteras se producen congestiones de tránsito. A menudo, la congestión es predecible y ocurre regularmente.
Una de las principales tareas de la Operación de la Red de Carreteras es hacer frente a estas situaciones de congestión y tomar medidas que permitan mitigar sus peores efectos (Ver Actividades operación).
Los métodos operativos que posibilitan la gestión de las congestiones incluyen un eficaz trabajo conjunto de los organismos involucrados de vital importancia y el rol que desempeñan los Centros de Control de Tránsito (CCT) (Ver Centros de Control del Tránsito).
Una congestión recurrente se define como la congestión que se produce de manera frecuente y regular debido a que la demanda de tránsito es superior a la capacidad de la carretera. Una simple ley de la física (del tránsito) es que cuando la demanda de tránsito se aproxima a la capacidad de la carretera, la calidad del servicio disminuye rápidamente hasta el punto donde la demanda supera la capacidad y el flujo de tránsito se desmorona por completo. Al conjunto de procesos, herramientas y prácticas utilizadas para mitigar la congestión resultante a menudo se lo denomina como la gestión de la congestión; a saber, la gestión de la situación de manera tal de evitar o minimizar los impactos negativos de la congestión.
Una serie de medidas de uso común se describen a continuación. Ellas se dividen en tres categorías:
El propósito de esta medida es adaptar el funcionamiento de las señales de tránsito para que coincida con los flujos de tránsito o imponer una política de regulación específica, como la prioridad de paso para el autobús. Esto puede ser usado en una intersección determinada:
El procedimiento consiste en:
Los planes de señalización pueden activarse de varias maneras:
El sistema de control de semáforos también debe tener en cuenta todos los tipos de usuarios, en particular a los peatones, los vehículos de dos ruedas y el transporte público.
Esta acción exige:
La mayoría de las grandes ciudades del mundo actualmente están equipados con sistemas de control de semáforos. ITS tiene que ver con sistemas que se adaptan a las mediciones y situaciones de tránsito real, ya sea a través de la selección en línea de planes de control predeterminados o mediante el cálculo en línea de planes de control hechos a medida (y la combinación de estos dos).
En este caso el propósito es adaptar la utilización de los carriles disponibles a las circunstancias. Esto a menudo implica el manejo de embotellamientos recurrentes en un tramo de carretera resultante de la insuficiente capacidad del tramo o embotellamientos cuando uno o más carriles no están disponibles. Por tanto, esta medida abarca los siguientes campos de aplicación:
Algunos ejemplos de usos específicos incluyen:
La introducción de una medida de este tipo requiere de recursos tales como controles automatizados para verificar la consistencia de las instrucciones proporcionadas por diversas señales de asignación de carriles, una barrera modular o señalización temporal (conos o balizas).
Independientemente del método utilizado, la operación puede ser engorrosa y compleja. Cualquier sistema de control debe ser mantenido en condiciones de seguridad. Por ejemplo:
La gestión dinámica de carriles (DLM) permite la asignación de carriles que ha de ser modificada de forma temporal por medio de paneles de orientación del tránsito, señales luminosas permanentes, señales de múltiples caras (DMS), marcadores de LED de la carretera y la instalación cenital de paneles de mensajes variables (VMS) para señalizar el cierre de carriles y la dirección de circulación de carriles.
Las aplicaciones fundamentales de este servicio son: para sistemas de flujo de las mareas, la asignación de carriles en intersecciones, la asignación de carriles en túneles, circulación por el arcén (banquina) (Ver Gestión del Tránsito en Autopistas).
Estos sistemas se ponen en funcionamiento en forma diaria durante los períodos de tránsito punta en los tramos donde se producen congestiones recurrentes, existiendo capacidad disponible en la dirección opuesta (un carril mínimo). A veces en la práctica esto significa el uso de equipamiento especial para mover la barrera central de hormigón de seguridad, aunque algunos sistemas de flujo de mareas simplemente utilizan sistemas de señalización tales como señales de asignación de carriles variables instalados en pórticos. Por razones prácticas el cambio de sentido de circulación de un carril generalmente se hace sobre una base de tiempo fijo (cada día en determinado horario), aunque varias ciudades de los Estados Unidos han puesto en práctica un concepto conocido como "carriles administrados", que permite una reversibilidad más dinámica del sentido de circulación de los carriles.
Por lo que se refiere a ITS, la reversibilidad dinámica del sentido de circulación de los carriles puede hacerse con sistemas que utilizan pórticos. La inversión del sentido de circulación de un carril debe estar siempre sujeta a la validación del operador. La implementación del sistema de flujo de las mareas en forma remota por el operador puede ser facilitada con el uso de cámaras de video (en primer lugar, cerrar el carril; esperar a que ningún coche permanezca en el carril; luego abrirlo en la dirección opuesta).
El propósito de esta medida es aumentar la capacidad de una ruta principal y mejorar la seguridad de circulación. Por lo general, se aplica en el caso de embotellamientos recurrentes en una autopista o autovía que experimenta un flujo de tránsito del tipo arranque/detención con detenciones repentinas que causan accidentes. Esta acción funciona mediante la imposición o recomendación de una velocidad de circulación:
Los sistemas de control de velocidad han sido más populares en Europa que en los EE.UU. o Japón, y el mayor beneficio se relaciona con dar mas fluidez al tránsito, con un mejor rendimiento y una tasa reducida de accidentes. Las velocidades indicadas (generalmente obligatorias) están dirigidas a reducir la disparidad de velocidades individuales en situaciones en que no existan congestiones y proteger el final de colas cuando se produce una congestión. Los beneficios de los sistemas de control de velocidad incluyen: suave flujo del tránsito aumentando levemente la capacidad, lo que hace que se posponga el momento en que se produce la interrupción del tránsito, y reducción del número de accidentes, especialmente los accidentes por alcance. Estos beneficios se obtienen a través de una reducción efectiva de las velocidades observadas, pero también a través de un aumento de la atención del conductor.
Esta medida requiere:
El monitoreo del tránsito es indispensable: la operación está totalmente automatizada pero un operador debe ser capaz de recuperar el control en cualquier momento si se produce un evento inesperado en la red (por ejemplo, un accidente o deterioro repentino de las condiciones meteorológicas). Esta medida se aplica esencialmente a las carreteras de circunvalación urbana, donde la alta proporción de usuarios frecuentes facilita la conformidad del usuario con la operación y la corta longitud de carretera controlada (por lo general unos 10 kilómetros) promueve la adhesión al control de límites de velocidad.
Más allá de la gestión de períodos de embotellamiento recurrentes, la regulación de la velocidad es una herramienta que puede ser utilizada para la disminución gradual de la velocidad de los vehículos que entran gradualmente al área de un incidente o accidente.
En algunos sistemas (por ejemplo: en la autopista alrededor de Londres y Birmingham en el Reino Unido) la pantalla indicadora de velocidad de circulación límite está acoplada con un sistema automatizado para el control de infracciones (que incluye cámaras de video para la grabación de los números de placas) que emite citaciones a los conductores que circulan a una velocidad que excede un umbral predeterminado por sobre el límite de velocidad.
(Ver Gestión de la Velocidad)
Aunque es diferente de los métodos anteriores, el control de los vehículos comerciales, especialmente los vehículos de carga, puede ser una parte importante del control de tránsito. Típicamente un sistema de control de carga utilizará GPS y un sistema de teléfonía móvil para gestionar la ubicación exacta de un vehículo y su carga en cualquier momento. Mediante la ampliación de este sistema se puede orientar el transporte de carga a una carretera menos congestionada y de esa forma ayudar a controlar el tránsito (Ver Operaciones y Gestión de Flotas).
La dificultad para conducir camiones y vehículos pesados en la nieve puede derivar en la congestión del tránsito en toda la red. Una solución a esta situación puede ser la organización de los vehículos pesados en convoyes. Este tipo de acción requiere:
La gestión de incidentes se define como la aplicación de un conjunto sistemático, planificado y coordinado de acciones y recursos que respondan a prevenir accidentes en situaciones potencialmente peligrosas así como para manejar incidentes en forma segura y rápida. Ésto se hace a través de un ciclo de varias fases: desde la detección del incidente al restablecimiento de las condiciones normales de circulación, incluyendo la notificación inmediata y anticipada de advertencias acerca de posibles peligros o problemas con el fin de evitar accidentes. La advertencia y gestión de incidentes tienen dos objetivos principales:
(Ver Incidentes de Tránsito)
Esta medida consiste en distribuir el flujo de tránsito en el tiempo y el espacio durante los períodos de tránsito intenso, como los fines de semana largos o eventos nacionales especiales en los que se producen grandes caudales de tránsito en una ruta principal específica o en un área en particular. El principio se basa en la difusión de información:
Estas operaciones requieren:
Los documentos distribuidos deben estar actualizados y en ocasiones traducidos a varios idiomas. Resulta difícil evaluar:
(Ver Eventos Planeados)
Esta acción, que hace uso de paneles de mensajes variables, utiliza tres enfoques diferentes:
La mayoría de los sistemas son operados manualmente por un operador que es asistido por las salidas de computadoras tales como tiempos de viaje en las rutas alternativas, o simplemente por otros datos del campo (tales como imágenes de vídeo) o mediante estrategias y planes de gestión del tránsito predeterminados, diseñados off- línea para un número dado de situaciones. Estos sistemas generalmente no pueden administrar situaciones complejas, tales como incidentes en una intrincada red de autopistas, situaciones de múltiples incidentes, etc. y son a menudo incapaces de actualizar la estrategia una vez que se implementó la inicial. Generalmente no incluyen pronósticos de la demanda y del impacto de la estrategia en ejecución, por lo que están lejos de producir una estrategia "óptima", e incluso pueden producir peores situaciones que una estrategia de "no hacer nada" (debido al riesgo de crear un exceso de desvío colectivo).
Algunos sistemas más avanzados, tales como el MOLA (Reino Unido) o el VISUM-on line (Alemania), son capaces de simular el impacto de un conjunto de posibles estrategias diseñadas fuera de línea con el fin de ayudar al operador a escoger la mejor opción.
Un sistema, el OPERA (Francia), es capaz de generar automáticamente la estrategia de guiado basada en pronósticos y en un sistema experto en tiempo real, realizando ajustes ella misma en función de los patrones de tránsito del momento y sus previsiones.
Merece ser citado otro sistema de "guiado colectivo en una ruta", en el sentido de que induce cambios en la elección de la ruta por parte de los usuarios: la variación de las tarifas de peaje en autopistas interurbanas alternativas en Francia durante las horas punta con el fin de lograr una mejor distribución del tránsito.
En este caso se guía individualmente a cada usuario en cada punto de elección de la ruta por medio de navegación satelital adaptada por un equipamiento embarcado en el vehículo que recibe datos dinámicos de tránsito. La ruta óptima se puede calcular a bordo a partir de los datos recibidos (en general, tiempos de viaje) utilizando un radioenlace unidireccional o calculado en forma centralizada y descargado en el equipo utilizando un enlace bidireccional de corto alcance (Ver Sistemas Vehiculares de Abordo ).
El propósito de este enfoque es eliminar temporalmente de una carretera todo el tránsito, o el perteneciente a una sola categoría de vehículos, que transita en uno o ambos sentido de circulación. La medida se utiliza después de un evento existente, previsto o anticipado que hace que sea imposible o especialmente riesgoso circular en el tramo de la carretera en cuestión. Utilizando una barrera física se impide el acceso a la sección cerrada y, en la mayoría de los casos, el tránsito es reorientado. Dependiendo de las circunstancias, el cierre y el desvío pueden ser:
En el caso de un cierre preparado, la ejecución comprende varias etapas:
El cierre de una carretera es una operación importante que moviliza muchos recursos: fuerzas policiales, señalización temporal, comunicaciones, centro de control o al menos una estructura de gestión. Esta medida impone severas restricciones a los usuarios y los servicios de viaje y puede ocasionar dificultades para algunas categorías de vehículos en base a las limitaciones de circulación en la ruta alternativa. Cabe señalar lo siguiente:
Las rutas de desvío deben ser incluidos en la gestión estratégica global de la red de carreteras utilizando mismas carreteras o autopistas para el tránsito de larga distancia o carreteras locales para el tránsito de corta distancia.
Debe hacerse una clara distinción entre "cierre de un acceso" y "acceso regulado":
El cierre de un acceso consiste en cerrar uno o más puntos de acceso a una autopista de calzadas divididas en la que se ha producido un bloqueo del flujo de tránsito o el cierre como consecuencia, por ejemplo, de un accidente, garantizando al mismo tiempo que las carreteras alternativas permitirán a los usuarios completar sus viajes. El objetivo es mantener el tránsito en la carretera por debajo de un umbral establecido de forma de mantener un suave flujo.
La medida puede resultar eficaz durante el periodo de tránsito punta del fin de semana o de intenso tránsito en autopistas interconectadas o cuando la capacidad de una carretera cae a un nivel por debajo de la demanda como consecuencia de acontecimientos fortuitos.Su implementación implica los siguientes puntos clave:
Una campaña anticipada de información sobre posibles cierres y la señalización adecuada del lugar puede influir fuertemente en la aceptación de la operación por parte del usuario, y el consecuente logro del objetivo en el caso de operaciones planificadas y previsibles. Esta medida puede ocasionar algunos inconvenientes:
Por razones de credibilidad y para evitar el desplazamiento del tránsito de un punto de acceso al siguiente, puede ser necesario tener que cerrar simultaneamente varios puntos de acceso consecutivos.
El propósito de este enfoque es el de mantener un flujo suave en un tramo o punto de convergencia de una carretera importante que esté sujeto a embotellamientos recurrentes, mediante la regulación del ingreso de tránsito a través de una rampa de acceso. El objetivo es optimizar el flujo en la carretera principal. Este tipo de operación se utiliza esencialmente en las autopistas urbanas, pero el principio se puede adaptar para su aplicación en las autopistas interurbanas durante los períodos de tránsito intenso.
Resulta indispensable una campaña de información y un seguimiento técnico muy preciso para la aceptación de los usuarios y la credibilidad de los dispositivos. Esta medida plantea ciertas restricciones:
La regulación de acceso es muy común en los Estados Unidos y está creciendo en Europa. También hay unos pocos tipos de regulación estática; en la carretera de circunvalación de París, por ejemplo, el ancho de algunos carriles de acceso se ha reducido por pequeñas balizas.
Cuando los problemas de tránsito surgen en una de dos rutas paralelas convergentes (mismo origen, mismo destino, tiempos de viaje similares), en algún momento puede ser efectivo dirigir todo el tránsito hacia la ruta con mejores condiciones del tránsito en ese momento específico. El principio consiste en dirigir el tránsito hacia un destino específico a la ruta con mejores condiciones de tránsito.
Las condiciones del tránsito deben ser monitoreadas en ambas en rutas (tránsito, construcción y eventos locales) y deben ser cumplidas las pautas establecidas.
La implementación se basa en:
El potencial de uso de esta medida es muy limitado ya son muy poco frecuentes las rutas paralelas verdaderamente convergentes. Su impacto se limita al tránsito pasante ya que los usuarios locales rara vez atienden la señalización de guiado; por tanto la efectividad de esta medida depende de la mezcla de tránsito (pasante / local).
El propósito de este enfoque es evitar el bloqueo de un tramo o área de la carretera que es difícil de gestionar o plantea un peligro si se produce una cola de tránsito. Se limita el tránsito que ingresa en la sección con problemas. Esta medida generalmente se utiliza en los siguientes casos:
Normalmente la operación se lleva a cabo bajo un plan de gestión del tránsito (coordinado entre los socios) y en todos los casos bajo el control operacional de una estructura de coordinación. El tránsito se visualiza en una ubicación adecuada (por lo general una cabina de peaje o cruce de carreteras pero ocasionalmente en el medio de una carretera equipada con señales de control de flujo de tránsito) y ajustada en función de las condiciones del tránsito en la zona a proteger (Ver Planes de Gestión del Tránsito).
Se realizan esfuerzos especiales para informar a los usuarios en el sitio mismo y ampliamente río arriba. La zona de retención de los vehículos debe tener una capacidad adecuada, seguridad y confort. Se debe marcar la cola de la congestión de tránsito. Siempre se deben realizar las previsiones para los vehículos de atención de emergencias.
En algunos casos este tipo de medida sólo puede aplicarse a categorías seleccionados de vehículos. Enfrentados a grandes problemas los operadores pueden organizar varios niveles de control, que se implementan en cascada a medida de una zona de retención se aproxima a su plena capacidad. Pueden aparecer algunos inconvenientes o limitaciones:
Este procedimiento retira los vehículos pesados de un área problemática (tramos de la carretera cubiertos de nieve, con pendientes pronunciadas o zonas de fuiertes vientos, por ejemplo) reteniéndolos temporalmente en áreas específicas previstas para este fin. Esta medida puede:
La medida se lleva a cabo en las siguientes etapas:
Esta operación se asocia a menudo con acciones para ensamblar camiones en convoyes. Algunos problemas que pueden surgir incluyen:
Es importante el envío de mensajes explicativos a las asociaciones que representan a los conductores profesionales a través de los medios de comunicación con suficiente anticipación y reiteradamente (por ejemplo: anualmente al comienzo del invierno).
El propósito de este enfoque es promover la previsión de los cambios de sentido de circulación y evitar dudas, velocidades de circulación excesivamente bajas y maniobras de emergencia que provocan el frenado y la inseguridad, al hacer que la señalización de tránsito sea visible, legible, continua, coherente y comprensible por todos. La ocurrencia de frenadas frecuentes y la congestión del tránsito en una intersección o en la divergencia o convergencia de carreteras, no siempre se pueden atribuir a una capacidad insuficiente de la carretera sino que pueden ser el resultado de una inadecuada señalización de guiado. Dar claridad a la señalización se lleva a cabo en varias etapas:
Mientras que el operador de una red de carreteras está de hecho calificado para verificar que la señalización cumple con las normas que rigen su utilización e instalación, no es así para comprender las causas de la conducta de los conductores; es importante que esta parte del análisis descanse en personas que no tienen conocimiento de la zona local u ocupaciones relacionadas con el tránsito.
El propósito de este enfoque es mejorar la organización del tránsito mediante la modificación o penalización del incumplimiento en forma temporal o permanente de las normas de tránsito. Esta medida se ocupa del frenado o los atascos de tránsito atribuibles a la mala organización del tránsito, como aparcamiento intrusivo, maniobras perturbadoras, mezcla de tráfico inconsistente, eventos semanales. Esta medida se implementa a través de las siguientes acciones:
En algunos casos el cumplimiento y la eficacia de las medidas reguladoras sólo puede lograrse si se acompaña con un nivel mínimo de cambios en la infraestructura (tales como la provisión de áreas de aparcamiento, barreras físicas, nuevas carreteras de acceso o carriles de giro a la izquierda).
Muchos atascos de tránsito y circulación lenta están vinculados a un déficit temporario de la capacidad (intersección bloqueada por el tránsito de regreso al final de un fin de semana, por ejemplo). El propósito de esta medida es restablecer la capacidad de un tramo al mismo nivel que en el resto de la carretera llevando a cabo mejoras temporarias de bajo costo a la geometría de la carretera para hacer frente a los flujos de tránsito de puntA o resolver problemas crónicos. Los sitios afectados son por lo general las intersecciones y las medidas correctivas incluyen:
Esta operación incluye los siguientes pasos:
Debe monitorearse el flujo de tránsito todo a lo largo de la carretera (un cuello de botella puede ocultar otro) y debe mantenerse la seguridad (evitar fomentar altas velocidades).
Más allá de las limitadas mejoras aquí expuestas, en algunas ocasiones pueden ser considerados cambios más extensos a la geometría de algunas intersecciones críticas (diseño de rotondas, intersecciones controladas por semáforos, instalación de pasos a alto nivel); éstos se extienden más allá del alcance real de la operación de una carretera y de su discusión aquí.