gestion de traNSITO urbano

Los sistemas informatizados de CTU, permiten cambiar el plan de señal en respuesta a diferentes condiciones de tránsito. Entre ellos, los sistemas de control dinámicos han aportado beneficios sustanciales de la reducción de tiempo de viaje en el rango de 10% a 20%, principalmente a través de mejoras en la velocidad media . Algunos sistemas son: SCOOT (Reino Unido), SCATS (Australia), MOTION (Alemania), PRODYN (Francia), UTOPIA (Italia), y STREAM (Japón). Con demasiada frecuencia, estos beneficios quedan atrasados rápidamente por el crecimiento del tránsito. A veces el usuario no es consciente de los grandes beneficios que los sistemas actúan para evitar la congestión, hasta que se poduce un fallo. Ver Control del Tránsito Urbano)

Los Sistemas de Control de tránsito Urbano, están siendo cada vez más "inteligentes" gracias a la adopción de los ITS en varias maneras, por ejemplo: Retardo de tránsito y monitoreo de la congestión, Detección Automática de Incidentes (DAI), uso de sistemas expertos de control basados en las estadísticas y la estimación de origen-destino dinámico. Tambien mejora de la detección y el seguimiento del tránsito de red mediante los circuitos cerrados de televisión, con el soporte, en algunos casos el monitoreo en tuiempo real de los enlaces y del tiempo de viajes en red, usando seguimientos satelitales de los vehículos y los informes emitidos por vehículos de prueba. (Ver  Monitoreo por Vehículos Sonda)

Aparte, existen otras características avanzadas disponibles, a saber: 

• El reporte automático de detectores de tránsito, controladores, enlaces de comunicaciones y lámparas de señales que indican la necesidad de un mantenimiento, mejorando el tiempo de respuesta y reduciendo el tiempo de incactividad de cada dispositivo. 
• Opciones de temporización de señales, que permiten a los ingenieros de tránsito, desarrollar estrategias de gestión de colas para regular el volumen de tránsito a través de las intersecciones críticas y cruces. Ejemplo de ello es a través del señales de "prohibido el ingreso" a ciertas zonas sensibles. 
• Tiempos de señal que se pueden adaptar en tiempo real para dar prioridad al transporte público activo sobre el resto del tránsito. 
• Planes y estrategias de control de señales que se complementan con paneles electrónicos VMS para advertir de la congestión y los cierres de carreteras o proporcionan señales de dirección alternativas.
• Sistemas de aplicación de cámara que controlan la luz roja en los cruces con altos índices de accidentes. 
• Métodos inteligentes de detección, los cuales permiten controlar los tiempos de semáforos y estrategias de control con el fin de satisfacer las necesidades de los usuarios vulnerables de la calle, como ciclistas y peatones.
• Estrategias de seguimiento y control de la contaminación del aire que responden a los objetivos medioambientales. 

Las estrategias de control de tránsito ya no son sólo acerca de maximizar el rendimiento del desplazamiento del vehículo. Pueden ser diseñados para lograr restricción de tránsitoo obligatoria, por ejemplo a través de la absolutam prioridad para autobuses y transporte público, a expensas del resto del tránsito. Asimismo mediante la aplicación de políticas de gestión de colas y restricción del control de acceso a ciertas áreas críticas. Estos sistemas, ofrecen a los Ingenieros de tránsito y los Controladores de la red, de los medios adecuados para implementar una adaptación circunstancial en la gestión del tránsito urbano - que respondan a las políticas de transporte y las prioridades de gestión y su aceptabilidad por parte del usuario y de las políticas locales. 

CARRILES COMPARTIDOS

Esto significa el uso de un carril para diferentes funciones en diferentes momentos del día: uso de vehículos de carga o tránsito normal, carga y descarga, estacionamiento permitido o no, etc. Por ejemplo, Barcelona utiliza el carril izquierdo de una arteria de cinco carriles ocupados alternativamente para tránsito normal, estacionamiento y carga y descarga en diferentes momentos del día. 

El uso permitido se muestra por Carteles de Mensaje Variable (VMS) al inicio del carril y Señales de Mensaje Cambiantes a LED (CMS) a a ciertos intervalos a lo largo del carril para indicar que está activo en ese momento. 

CARRILES DE CONTRAFLUJO

RESTRICCIONES DE GIRO

Esta estrategia se aplica al usuario que debe girar, hacia el lado del tránsito opuesto, en una intersección semaforizada. En el caso de los países que conducen por el lado derecho de la carretera, esta prohibido girar a la izquierda en la intersección. Cuando el tránsito se conduce por la izquierda, las restricciones se aplican al giro a la derecha. La medida consiste en guiar al tránsito que debe girar en la la intersección, a través de un bucle para que pueda acercarse a la intersección desde una dirección diferente. De esta manera se elimina el cruce en movimiento. Estas restricciones son a veces apoyados con VMS si es que se aplican sólo en ciertos momentos del día. 

A veces la restricción de ciertos movimientos específicos puede traer un cambio en los patrones de tránsito y en movimientos individuales que usualmente son una molestia para los residentes locales o negocios. Si bien se producen inconveniente para algunos, ya que a veces son necesarios giros en "U", cambios de ruta u otras acciones, el funcionamiento global de la intersección es mucho más ágil. El inconveniente puede reducirse seleccionando adecuadamente los lugares para los giros en U a lo largo de la avenida o calle de doble mano o mediante el uso de un "bucle de tierra" o bucle de "mango de jarro", aunque esto requiere que los vehículos que giren, lo hagan dos veces en la misma intersección. 

La optimización de los semáforos, se ha aplicado a las redes urbanas durante muchos años. La práctica de coordinar los semáforos en las intersecciones sucesivas para dar producir que los grupos de vehículos trnasiten en una "onda verde" es un excelente método para aumentar el rendimiento del tránsito reduciendo el retardo, las detenciones y el consumo de combustible.Sin embargo, muchos sistemas de control de tránsito no se ejecutian optimamente, ya que en la mayoría de ciudades los semáforos y su control, necesitan ser revisados regularmente para asegurar que el tiempo específico de la intersección, esté optimizado para acomodar los patrones de demanda de vehículos en diferentes momentos. 

El objetivo de estas medidas, es adaptar el funcionamiento de las señales de tránsito con el fin de que coincida con los flujos de tránsito o de establecer una política de regulación específica, como el ejemplo de la prioridad para el autobús. Esto puede ser usado en una intersección que se encuentra: 

• en una carretera principal importante que está sujeto a variaciones de tránsito (picos vinculados a los viajes de fin de semana de temporada o especialmente)
• en un camino utilizado temporalmente como una ruta alterna
• en un área donde la estrategia de gestión del tránsito cambia con el tiempo

Este procedimiento consiste en:

• análizar los flujos de tránsito que se debe direccionar
• recopilar datos de tránsito específico (particularmente conteos direccionales y los movimientos de giro)
• la elaboración de planes para los semáforos requeridos
• implementación en el controlador de semáforos, que puede requerir la adición de detección o de control de equipos a distancia

El uso de modelos de simulación microscópica, permite probar rápidamente varias estrategias al mismo tiempo, como asi tambien visualizar sus impactos, mientras se verifican cuantitativamente cuales son los criterios mas satisfactorios. Esto puede incluir: el tiempo total del vehículo empleado en la red o la demora en tiempo para las diferentes categorías de usuarios. 

Los planes de los semáforos, pueden activarse de varias maneras: 

• de forma manual
• en un horario programado 
• por un dispositivo automático que puede detectar la densidad del tránsito
• por un sistema centralizado que tenga en cuenta no sólo las condiciones locales, sino también a las condiciones del tránsito en una zona o incluso en toda la red

En el control de las señales de tránsito en las zonas urbanas se deben tener en cuenta las necesidades de todos los usuarios de la red, incluidos los peatones, los vehículos de dos ruedas y el transporte público. Esto requiere: 

• el monitores y el correcto mantenimiento del equipo de vigilancia y control del tránsito, especialmente sus sensores 
• el ajuste periódico de los controles al tránsito y/o de la política de gestión del mismo  
• ocasionalmente conciliar las cuestiones puramente locales y las relacionadas con el tránsito

El Control de los Semáforos Adaptativo, puede eliminar el problema de reajuste temporal y, resultando a menudo, en una mayor eficiencia, ya que los sistemas de ajuste del ciclo de tiempos entre los distintos semáforos de una arteria o zona en tiempo real, pueden ser llevados a cabo al menos en algunos días y horarios predefinidos, pra asegurarse un flujo constante y sin atascos. No obstante las estrategias de los controles tradicionales, seguiran siendo necesarias para cuando el sistema adaptativo falle o se vuelva inestable. Los planes fijos pueden ser útiles para tránsito giratorio como en las rotondas donde los patrones de demanda inesperados pueden causar bloqueos en algunas de las arterias ingresantes y que requiera un plan para "desbloquearla" y liberar el flujo. 

CRUCES A NIVEL DE TRENES Y OTROS 

A menudo, cuando en los cruces de trenes, puentes u otros tienen prioridad en las señales de tránsito y lo bloquean, los tiempos de señal en las intersecciones cercanas continuan como si no se hubiera producido la obstrucción. Por lo tanto los tiempos de los semáforos en ellas se deben ajustar para dar opciones a cambios de ruta y y avisar mediante VMS a los conductores de los retrasos. Las estrategias de control de semáforos adaptativos, pueden ser capaces de reaccionar ante esta situación de forma automática. 

El Control de las señales de tránsito adaptativo, se refiere a los sistemas computarizados que se adaptan a las mediciones de tránsito reales y otras situaciones. Pueden hacerlo, ya sea a través de la opción "On Line" de los planes de control predeterminados o mediante el cálculo "On Line" de otros planes de control a medida pero en tiempo real. Es posible las combinaciones de los dos sistemas adaptativos. Asimismo miden las condiciones de tránsito temporales y ajustan dinámicamente el tiempo que se asigna a los diferentes flujos de tránsito de acuerdo con los volúmenes de tránsito medidos y las longitudes de cola. Ellos: 

• ajustan el tiempo total del ciclo del semáforo en cada intersección
• varian el tiempo de luz verde dado a las diferentes fases de la señal en cualquier cruce (la temporización de la señal 'divide')
• alteran los tiempos de desplazamiento entre la fase verde en los cruces sucesivos con el fin de minimizar los retrasos generales

En condiciones de saturación, los ciclos de tiempo más cortos generalmente logran un mejor rendimiento del tránsito, debido a que los semáforos procesan las colas en la tasa máxima de servicio (llamada la velocidad de flujo de saturación) para todos los movimientos. 

Debido a que los sistemas de control adaptativo en general, se optimizan automaticamente, hay menos necesidad de coordinar los tiempos de las señales de la forma tradicional. Esto se debe a que los algoritmos de control de señal se adaptan automáticamente a los cambios en la demanda (por ejemplo, el tránsito desviado de un incidente de la autopista), lo que elimina la necesidad de ajustes proactivos explícitos en los planes de frecuencia de cada semáforo. Los avances en los últimos años permiten el uso de estrategias de "compuerta" que hacen hincapié en la gestión de colas mediante el control del volumen total de tránsito que ingresa en una zona de alta congestión. Estas estrategias dependen de sistemas expertos y modelos dinámicos.

Debido a que el régimen de flujo de tránsito cambia, los objetivos de la operación y las prioridades pueden cambiar también. Por ejemplo, como la demanda de tránsito se incrementa, el nivel de servicio decáe hasta que el flujo de tránsito se satura y se genera la congestión. Durante esa transición, el objetivo de control puede cambiar de flujo libre, para maximizar el rendimiento vehicular y, finalmente, contrrolar la cola.  

Para las redes de arterias urbanas, la estrategia de "compuerta" puede ser aplicada para priorizar las colas de vehículos en los que hacen menor daño al trásnito en general. Estas estrategias proporcionan una forma para determinar donde se debe mantener el tránsito en cola, para causar menos alteración, de tal manera que el tránsito fluya libremente dentro de una zona cerrada. También es necesario reducir al mínimo el impacto que puede tener la cola del tránsito mediante el "bloqueo hacia atrás", que afecta a las intersecciones de anteriores al flujo. 

Los sistemas de control de tránsito urbano más sofisticados tendrán en cuenta los parámetros tales como: longitud de las colas en los cruces, los tiempos de viaje de punto a punto y los retrasos en el tránsito. Estos pueden ser medidos usando diferentes técnicas tales como medir la longitud de cola por vídeo inteligente, lecturas de chapa patentes automática y los datos de los vehículos de prueba, espiras virtuales, entre otras. 

Es importante comprender que incluso los sistemas completamente adaptativos en general no son totalmente automáticos. Siempre será necesario personal en la sala de control competente con experiencia en la gestión del tránsito, para hacer frente a situaciones complejas cada vez que surgan. A veces se logra mayor progreso utilizando rutinas tradicionales fuera de la línea de optimización, que los sistemas automatizados ofrecen. Por otra parte, no existe un sistema de señales de tránsito que sea capaz de lidiar con total éxito, con las condiciones del tránsito sobresaturados. 

Al momento que la eficiencia en el control de tránsito llega a su límite práctico, beneficios adicionales en la gestión de los desplazamientos urbanos, vendrán mayormente del desarrollo de las políticas del control de la demanda induciendo modos, costumbres y tiempos de desplazamientos (por ejemplo, acceso controlado a las zonas urbanas, el teletrabajo y el coche compartido). (Ver  Gestión de la Demanda)

Los sistemas modernos de Control de Tránsito Urbano, generalmente incluyen la gestión de prioridades de los vehículos de transporte público y de emergencia - y cada vez más, los sistemas de información al viajero, tales como direcciones de estacionamiento y bicicletas, la ocupación de parjking públicos y privados, la hora de llegada del próximo autobús, etc.  (Ver Difusión de la Información)

Este concepto de señal de tránsito prioritario, utiliza sensores y/o "transponders" para detectar vehículos de transporte público (tranvías o autobuses) que se acercan a una intersección, mediante un control especial de software, ocasionando ya sea: 

• ampliar el tiempo de la luz verde para permitir que el autobus pase, si las señales ya están en verde, o
• cambiar las señales de tránsito del tránsito contrario para darle paso después de que haya pasado un tiempo mínimo de luz verde.

Esto  es también, una estrategia de gestión de la demanda, para fomentar el uso del transporte público, y se ha demostrado que no interfiere con el resto del tránsito irracionalmente, por lo que mejora el rendimiento general. (Ver Gestión de la Demanda del Transporte)

Los carriles centrales en las calles urbanas, se utilizan a veces para permitir el tránsito en una sola dirección por la mañana y en la dirección opuesta por la tarde. Por ejemplo Barcelona en España, utiliza carriles reversibles, que son llamadosw  "control de flujo de mareas", en tres de los siete carriles de una arteria principal, los cuales son acompañados por Carteles de Mensajes Variables (VMS) sobre pórticos fijos. En Birmingham (Reino Unido) tiene una disposición similar en el Aston Expressway. En otras ciudades los carriles centrales han sido reservados para el transporte público expreso durante los períodos de alto tránsito (pico). Giros en las intersecciones están prohibidos, cuando el sistemas está activo, y permitidos fuera de horas pico  - tambien controladas por los mensajes de los VMS. 

Estos sistemas se ponen en funcionamiento, básicamsnte, durante los períodos pico donde hay congestión recurrente con la capacidad disponible en la dirección opuesta (un carril mínimo). A veces esto implica el uso de equipo especial para mover una barrera física central de seguridad. Muchos esquemas de flujo de mareas sólo tiene que utilizar sistemas de señalización tales como "señales de asignación de carriles variables" colocadas encima de pórticos o soportes. Por razones prácticas, el cambio de carriles de dirección se hace generalmente básicamente, con un periodo fijo (cada día a horas predeterminadas), aunque varias ciudades de los Estados Unidos han puesto en práctica un concepto que permite la inversión más dinámica de direcciones de carriles.