Neste trabalho são investigados alguns aspectos relacionados com a programação de tempos de semáforos isolados. A seguir são comentados os principais resultados obtidos. Os valores obtidos na cidade de São Carlos são os seguintes: tempo médio total (no início e no final) perdido no verde mais amarelo por fase veicular nos semáforos igual a 3,12 s (interseção em nível e fluxo sem conversão); velocidade média dos pedestres na travessia em semáforos igual a 1,28 m/s e velocidade correspondente ao 85 percentil igual a 1,00 m/s. Com exceção de alguns casos especiais, os valores do atraso fornecidos pelos métodos: Webster, HCM-2000, Simulador Integration e Simulador Corsim são da mesma magnitude e, portanto, perfeitamente viáveis de serem utilizados nos estudos práticos. Na determinação dos tempos que compõem a fase destinada à travessia de pedestres em semáforos, os métodos Ferraz e MUTCD são mais indicados que os métodos Webster/Denatran e CET-SP, uma vez que proporcionam adequada segurança sem \"assustar\" os pedestres e com o mínimo de prejuízo à capacidade do fluxo veicular. O emprego de fase exclusiva para pedestres em semáforos com duas fases veiculares leva aos seguintes acréscimos aproximados nos valores do atraso médio dos veículos: 40% para fluxos veiculares até 1000 v/h, 25% para fluxos veiculares da ordem de 1100 v/h e 20% para fluxos veiculares da ordem de 1200 v/h. / In this research some aspects related to time programming of single traffic lights are investigated. The main results are commented as follows. The values obtained in the city of São Carlos are: total average lost time (in the beginning and in the end) in the green and yellow phases in each vehicular signal phase equal to 3.12 s (level intersection and flow without conversion), pedestrians average speed on the traffic lights crossing equal to 1.28 m/s and speed corresponding to the 85º percentile equal to 1.00 m/s. Except for some special cases, the values of the delay provided by the Webster, HCM-2000, Simulator Integration and Simulator Corsim methods are of the same magnitude and, therefore, they are perfectly feasible to use in practical studies. In determining the periods of the pedestrian crossing stage for the traffic signals, the Ferraz and MUTCD methods are more indicated than the Webster/Denatran and CET-SP methods, since they provide appropriate safety without \"scaring\" the pedestrians and with minimal damage to the vehicular flow capacity. The use of exclusive pedestrian phase at two vehicular stage signals leads to the following approximate increases in the values of the vehicles average delay: 40% to vehicle flow up to 1000 v/h, 25% for vehicle flow about 1100 v/h, and 20% for vehicle flow about 1200 v/h. In this research some aspects related to time programming of single traffic lights are investigated.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Transporte. Ingeniero Civil / En esta tesis se plantean modelos que estiman cambios en la programación óptima de semáforos si se modifican los criterios de equivalencia entre buses y automóviles a través del uso de las tasas de ocupación. Los objetivos son: analizar el efecto del uso de las tasas de ocupación en las componentes de la programación de semáforos, analizar los distintos supuestos que existen para utilizar herramientas computacionales de modelación de tránsito (Transyt 15 y Aimsun) y analizar los ahorros en demoras que sufren las personas del sistema al optimizar redes considerando las tasas de ocupación de los vehículos. La primera parte de la tesis se enfoca en la optimización de la programación de semáforos en una intersección aislada. El análisis del tiempo de ciclo óptimo para una intersección aislada es fundamental para entender la programación de semáforos de redes más complejas, dado que posee dos elementos fundamentales de la programación (tiempo de ciclo y tiempos de verde). Se estimó un modelo de tiempo de ciclo y tiempos de verde óptimos considerando las tasas de ocupación de los vehículos y se utilizó el modelo en un caso de estudio. Se logró replicar el modelo de tiempo de ciclo óptimo de Akcelik, lo cual validó la metodología utilizada, para continuar con la estimación de un modelo de demoras de personas. Se encontraron ahorros al utilizar el enfoque de demoras de personas del 5,5% para una intersección aislada, lo cual se encuentra en el orden de los resultados reportados por Ma et. al (2014). En la segunda parte del trabajo, se midió un histograma de salida de buses en una intersección de Santiago y se comparó con los obtenidos a partir de Transyt y Aimsun. Aimsun entrega un MAPE de 33,7%; el Modelo de Dispersión de Pelotones (PDM) entrega un MAPE de 29,4% y el Modelo de Transmisión de Celdas (CTM) de un 63,4%, por lo que el modelo PDM de Transyt fue el más cercano a la observación real de intervalos de llegada de buses en el ejemplo estudiado. Finalmente, en la tercera parte del trabajo, el análisis se extiende a redes de semáforos (agregando el desfase como variable de optimización). Se realizaron dos escenarios de optimización: demoras de vehículos y demoras de personas (considerando tasas de ocupación). Al comparar los beneficios del enfoque de personas versus el de vehículos, se encontró un ahorro del 3,4% en términos de demoras, lo que se encuentra cercano a los resultados reportados por Christofa et. al (2015) para una red de semáforos optimizada en tiempo real. Se concluye que se obtienen beneficios al minimizar las demoras de personas para intersecciones aisladas y redes más complejas para programación de semáforos pre-fijada, en un orden inferior al 10% en los casos analizados. El beneficio principal es para los usuarios de transporte público.

Es una práctica común que las medidas de eficiencia para la evaluación del comportamiento de intersecciones semaforizadas en la ciudad de Lima sean determinadas empleando como herramientas las metodologías de análisis del HCM 2000 y Synchro 7; las mismas que se fundamentan en los principios de la ingeniería de tráfico y han sido desarrolladas empleando información real de campo que no necesariamente presentaría características similares a las locales, siendo necesario determinar si su aplicación directa sería valida para la obtención de valores representativos de tasas de flujo de saturación, demoras y colas. El trabajo de investigación aquí presentado emplea las metodologías mencionadas para el análisis de una intersección semaforizada limeña; con las cuales se estimaron las tasas de flujo de saturación, demoras por control y extensiones máximas de cola, que posteriormente se contrastaron con los valores directos de campo obtenidos a través de la aplicación de la técnica de medición directa Input-Output. Como resultado de los análisis de este estudio, se verificó que para condiciones próximas a la saturación, es decir para valores de v/c mayores de 0.8, el HCM no brindaría resultados confiables, sobrestimando excesivamente las demoras y colas. Del mismo modo, este trabajo sugeriría que la aplicación de Synchro podría brindar mejores resultados siempre y cuando sean empleadas tasas de flujo de saturación medidas directamente de datos de campo, pudiéndose obtener valores de demoras entre 10% y 20% mayores a las que se presentarían realmente y brindando valores de colas equivalentes a los reales. Así mismo, el presente estudio indicaría que el comportamiento del tráfico limeño durante la descarga de una intersección en la fase verde, no correspondería con lo esperado según los modelos teóricos ni tampoco con los procedimientos de estimación del HCM y Synchro, no pudiéndose obtener valores de tasa de flujo se saturación representativos y concluyendo que sería más recomendable emplear un análisis de dispersión y curvas de tendencia para medir directamente las tasas de flujo de saturación presentes.

La presente tesis tiene como objetivo mostrar una estrategia diferente ante la problemática del tráfico vehicular, como sabemos el tráfico vehicular es un problema de escala mundial y contribuye negativamente al desarrollo de un país. Esto se puede ver en la cantidad de contaminación, cantidad de horas hombre perdidas, niveles de estrés y la pérdida millonaria en combustible, esta es nuestra motivación para la realización de esta Tesis. Diversas investigaciones han demostrado que las estrategias de control de secuencias rígidas, no dan solución a este problema, por tanto a nivel mundial se han desarrollado diferentes estrategias, basadas en sistemas adaptivos, sistemas adaptivos difusos, sistemas adaptivos difusos con algoritmos genéticos, redes neuronales, estas últimas han sido usadas para predicción de tráfico, reconocimiento de vehículos, etc. El presente trabajo tiene como objetivo lograr la auto organización de semáforos basándose en la cantidad de vehículos esperando el cambio de fase o cambio de estado del semáforo de rojo a verde. Llamaremos auto organización a la acción de los semáforos de cambiar de fase tomando en cuenta un determinado umbral máximo de vehículos, una vez se supere este umbral el cambio de fase se llevará a cabo, para nuestros resultados hemos considerado una intersección simple, la cual consta de una vía principal de 4 carriles y otra de 2 carriles. El presente trabajo consta de tres etapas fundamentales, el censado de los patrones de tráfico, mediante sensores invasivos de tráfico, el controlador, el cual se auto organizará en función a la cantidad de vehículos esperando el cambio de fase y el semáforo, tanto el controlador y el semáforo han sido logrados mediante la red neuronal de retro propagación, esta fue elegida debido a su capacidad para la identificación de sistemas, para poder lograr el modelo del semáforo y el mapeo inverso, para el caso del controlador. Para nuestras simulaciones y comparaciones, se disefló también un sistema de semáforo prefijado, con un tiempo de 55 segundos por cada intervalo del semáforo. Producto de las simulaciones y comparaciones se pudo concluir que el sistema logrado hace que la cantidad de autos esperando se reduzca significativamente, sobretodo en la vía principal (cuatro carriles). Además de reducir el tiempo de espera de los vehículos. Analizaremos el efecto que tiene sobre el sistema cambiar ciertos parámetros como el valor umbral, tiempo mínimo de fase verde, etc.

De manera similar a otros países en vías de desarrollo, en el Perú, la inseguridad vial es una de las mayores causas de mortalidad. La organización mundial de la salud (OMS) indicó, en el Global status report on road safety 2018, que esta es la principal causa de muerte para niños y jóvenes adultos (entre 5 a 29 años). Sin embargo, el enfoque actual respecto a una de las variables más influyentes en la interacción vehículo-peatón, el comportamiento de cruce, se atribuye netamente a factores humanos. La presente investigación tuvo como objetivo determinar las actitudes y percepciones que tienen los peatones frente a las facilidades de cruces existentes (cruceros semaforizados, no semaforizados y puentes peatonales) alrededor de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Se identificaron los principales factores (variables individuales y latentes) que influyen en las conductas y decisiones de cruce de los peatones y se evaluó la efectividad de las medidas regulatorias actuales. La metodología consistió en realizar encuestas a los usuarios de la PUCP con un tamaño de muestra de 404 personas y observación directa en los cruces aledaños seleccionados en dos turnos por cruce correspondientes a los horarios de mayor ingreso y salida de alumnos de la universidad (de 7:45 a 8:45 a.m. y de 12:30 a 13:30 p.m.). Luego de obtener los datos, se utilizó el software estadístico IBM SPSS Statistics 25 para realizar pruebas chi cuadrado y determinar con 95% de confianza la significancia y el tamaño del efecto de cada variable. Los resultados de la investigación reflejan la baja tasa del conocimiento de las medidas regulatorias en los usuarios aun cuando estos opinan que sí las conocen. También, se denota el efecto que tiene este desconocimiento, junto a la sensación de impunidad y baja frecuencia de aplicación de las medidas, en el comportamiento peatonal. Además, se determinó que el género y la edad fueron significativos en la percepción de seguridad de los peatones y que; la disminución del flujo vehicular, el aumento del flujo peatonal y el cambio del motivo de viaje generaron un comportamiento más agresivo en los peatones.

Este trabalho propõe a análise da comunicação sem fio para um sistema de controle distribuído de semáforos, a partir da revisão das literaturas, realização de simulações e experimentos, os quais consideram as especificações estabelecidas para o sistema de semáforos. As simulações e os experimentos se baseiam na avaliação do comportamento da comunicação perante a alteração de alguns parâmetros de configuração da rede. O estudo apresentado envolve análises relacionadas ao padrão IEEE 802.11g e às definições da camada física apresentadas nas especificações do padrão. Os métodos utilizados envolvem o estudo e experimentação de parâmetros relacionados à potência de transmissão e recepção, além de análise dos esquemas de modulação utilizados pelo padrão IEEE 802.11g. A metodologia aplicada a este trabalho envolve o conhecimento das características e capacidade dos esquemas de modulação responsáveis pela definição das taxas de transmissão. As análises mostram que a possibilidade de adequação dos parâmetros de configuração de rede, levando em consideração o cenário de aplicação, pode ser um fator essencial para o bom desempenho de todo o sistema. / This work proposes the analysis of wireless communication for a distributed control system of traffic lights, from the review of the literature and conducting simulations and experiments, which consider the specifications established for traffic light system. The simulations and experiments are based on the evaluation of the communication behavior towards changing some network configuration parameters. The study presented involves analysis related to the IEEE 802.11g standard and definitions of the physical layer shown in standard specifications. The methods used involve the study and testing of parameters related to power transmission and reception, and analysis of modulation schemes used by the IEEE 802.11g standard. The methodology applied to this work involves the knowledge of the characteristics and capacity of modulation schemes responsible for setting transmission rates. The analyses show that the possibility of adaptation network configuration parameters considering the application scenario may be an essential factor to the performance of the entire system.

Este trabalho propõe a análise da comunicação sem fio para um sistema de controle distribuído de semáforos, a partir da revisão das literaturas, realização de simulações e experimentos, os quais consideram as especificações estabelecidas para o sistema de semáforos. As simulações e os experimentos se baseiam na avaliação do comportamento da comunicação perante a alteração de alguns parâmetros de configuração da rede. O estudo apresentado envolve análises relacionadas ao padrão IEEE 802.11g e às definições da camada física apresentadas nas especificações do padrão. Os métodos utilizados envolvem o estudo e experimentação de parâmetros relacionados à potência de transmissão e recepção, além de análise dos esquemas de modulação utilizados pelo padrão IEEE 802.11g. A metodologia aplicada a este trabalho envolve o conhecimento das características e capacidade dos esquemas de modulação responsáveis pela definição das taxas de transmissão. As análises mostram que a possibilidade de adequação dos parâmetros de configuração de rede, levando em consideração o cenário de aplicação, pode ser um fator essencial para o bom desempenho de todo o sistema. / This work proposes the analysis of wireless communication for a distributed control system of traffic lights, from the review of the literature and conducting simulations and experiments, which consider the specifications established for traffic light system. The simulations and experiments are based on the evaluation of the communication behavior towards changing some network configuration parameters. The study presented involves analysis related to the IEEE 802.11g standard and definitions of the physical layer shown in standard specifications. The methods used involve the study and testing of parameters related to power transmission and reception, and analysis of modulation schemes used by the IEEE 802.11g standard. The methodology applied to this work involves the knowledge of the characteristics and capacity of modulation schemes responsible for setting transmission rates. The analyses show that the possibility of adaptation network configuration parameters considering the application scenario may be an essential factor to the performance of the entire system.

Los tréboles son infraestructuras diseñadas para mejorar la circulación y seguridad vehicular en las intersecciones. El trébol analizado se define como una intersección vial a desnivel parcial de tres lazos y cuatro ramales directos; el cual, está comprendido por la vía expresa metropolitana Javier Prado y la vía expresa nacional Panamericana. Esta investigación se realizó mediante un análisis de riesgo donde se obtuvo un nivel de riesgo intolerable identificado en los conductores que invaden las vías adyacentes; los cuales, interrumpen el flujo vehicular y pueden ocasionar colisiones. Además, se identificó problemas en su comportamiento operacional, especialmente en los lazos que confluyen con las vías principales. Esto debido al ingreso desordenado de vehículos, inadecuada dosificación vehicular y maniobras peligrosas realizadas por los conductores que tratan de ingresar a la via principal. La presente investigación propone un sistema de semaforización inteligente con la metodología Ramp metering en base al algoritmo ALINEA. El cual, ordena, mediante una dosificación vehicular en tiempo real, el ingreso de los vehículos hacía las vías principales. Además, disminuye la probabilidad de colisiones ya que aplica un control de ingreso adaptativo. La propuesta logra que la velocidad promedio se incremente en 15,8% y que los tiempos de viaje se reduzcan en un máximo de 19.1%. Adicionalmente, existe un leve incremento de 30 Veh/h en el aforo vehicular del trébol. A partir de lo observado, se demuestra que la optimización de parámetros individuales genera una sinergia que influye positivamente en el comportamiento operacional del trébol. / Clovers are infrastructures designed to improve traffic and vehicular safety at intersections. The analyzed cloverleaf is a partially uneven road intersection with three loops and four direct branches located in the Javier Prado highway and the Panamericana highway in the city of Lima. The research will base on a risk analysis with an intolerable level of risk identified in drivers who invaded adjacent roads. Interrupt the flow of vehicles and can cause chain collisions. Also, it was possible to identify problems in their operational behavior, especially in the loops that converge with the main roads. Due to the disorderly entry of vehicles, inadequate vehicle dosing, the formation of lines in cloverleaf loops, increased probability of collisions and dangerous maneuvers carried out by drivers trying to enter the main road. The present research proposes an intelligent traffic light system with the Ramp metering methodology based on the ALINEA algorithm. Which, through real-time vehicle dosing, orders the entry of vehicles onto the main roads. Besides, it reduces the probability of collisions since it applies adaptive entry control. The research achieves an increased by 15.8% in the average speed, and a maximum of 19.1% reduces that travel times. Additionally, there is a slight increase of 30 Veh / h in clover's vehicle capacity. Furthermore, it shows that the optimization of individual parameters generates a synergy that positively influences the operational behavior of the clover. / Tesis

En áreas urbanas la congestión vehicular se produce, generalmente, en las intersecciones. Esta es producto de los conflictos direccionales entre vehículos con destinos distintos, el espacio limitado para su desplazamiento además de un mal hábito generalizado entre conductores y peatones para su desplazamiento. Todo esto generará distintas condiciones desfavorables a nivel de tráfico vehicular, entre las cuales se encuentran las demoras y longitudes de cola; las cuales tienen como consecuencia directa la disminución de la capacidad vial e inducen a un comportamiento caótico por parte de los usuarios. Por ello la demora y la longitud de cola vehicular son algunos de los parámetros más importantes usados en la ingeniería de tráfico, debido a que permiten cuantificar el desempeño de los desplazamientos en una intersección, especialmente en las semaforizadas. La importancia de ambos parametros se refleja en su uso en el diseño y el análisis de intersecciones. Además, ambos pueden ser parte de la información fundamental en estimación de tiempos de viaje y confiablidad de la red para el diseño y planificación de zonas urbanas (Viti & Van Zuylen, 2010). Por lo dicho anteriormente, se considera importante desarrollar una investigación que este orientada al estudio de intersecciones semaforizadas y por ello, el presente trabajo estudia la longitud de colas mediante el uso de la expresión transformada de Whiting. Como parte de la revisión de la literatura se detallan los conceptos asociados al uso de dicha transformada, su concepción y los parámetros a usar para la obtención de resultados. Así mismo, con la filmación realizada se obtendrán y analizarán las longitudes de cola excedentes que se producen en los accesos cercanos a una intersección para de esta manera evaluar la validez de la transformada mediante la comparación de los valores obtenidos mediante su aplicación y los medidos en campo. Finalmente, este trabajo se presenta con la finalidad de obtener una expresión concisa y sencilla que sea capaz de brindar valores similares a los medidos en campo.

El uso de los vehículos privados ha aumentado en las últimas décadas, y además viene siendo incentivado por las actuales políticas de transporte urbano, esto genera que se requiera de más infraestructura vial. Asimismo, el precario sistema de transporte público, la falta de gestión del transporte, inseguridad en peatones, la inexistente o inadecuada semaforización, la contaminación ambiental, la exclusión social y el consumo e grandes espacios por parte del sistema vial, generan la reducción de calidad de vida de los ciudadanos. Esto aunado a decisiones inadecuadas de los gobiernos, incrementan la problemática. El presente trabajo consistió en plantear una propuesta de mejora sostenible en cuanto a movilidad peatonal y vehicular, para la intersección ubicada entre la avenida La Marina y las calles Juan Valer Sandoval y Miguel de Unamuno. Primero se realizó una inspección visual de la intersección para identificar los principales problemas que afectan la circulación. A continuación, se revisó manuales de diseño de intersecciones, para finalmente pasar a plantear posibles soluciones a los problemas identificados. La siguiente etapa corresponde a la micro-simulación, como primer paso se realizó la construcción del modelo, haciendo uso del software de micro-simulación, VISSIM, y el ingreso de los datos de entrada extraídos de campo. A continuación, se lo calibró y validó con el fin de ajustarlo a las condiciones reales y garantizar que sea válido ante unos nuevos datos de entrada. Luego se procedió a la evaluación y análisis de las actuales condiciones de circulación de la intersección en estudio, para finalmente pasar a plantear la propuesta de mejora. Dentro de los planteamientos más importantes, resaltan, en cuanto a transitabiblidad, una redistribución de los tiempos del semáforo y la reubicación de los cruceros peatonales. A partir del modelo creado en VISSIM, se encontró que esto reduciría en 20% la demora promedio y aumentaría en 20% la velocidad promedio actual. En cuanto a seguridad, para los peatones, la protección de su integridad mediante porciones de mediana comúnmente llamadas “narices”, y la prohibición de los giros en U en ambos sentidos de la avenida La Marina; y, para los vehículos, la eliminación de las áreas de conflicto entre los que desean girar a la izquierda, desde la avenida La Marina, y los que no.