[ES] Desde hace aproximadamente dos décadas, las ayudas tecnológicas a la conducciónn han ido creciendo a un ritmo vertiginoso con la intención de hacer estos sistemas más eficientes y seguros. Estas ayudas a la conducción han ido cubriendo fallos que los investigadores denominan "conducción errática" ó "comportamientos inseguros al volante" y que son decisiones arbitrarias tomadas por un conductor humano, que ponen en peligro a todos los usuarios de la carretera. Estas malas decisiones, sumadas al creciente número de viajes en coche en una ciudad hoy en día (post pandemia), muestran la necesidad de seguir haciendo propuestas tecnológicas, enfocadas a donde se producen interacciones más complejas entre vehículos; por ejemplo, una intersección en hora punta. Los desarrollos en ayudas a la conducción se han orientado en dos temas: el primero sobre la automatización de la conducción (Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor - ADAS y Vehículos Automatizados - AV) y el segundo sobre la gestión del tráfico vial (algoritmos centralizados o distribuidos para el control del tráfico). Aunque en la actualidad hay varias empresas automotrices y centros de investigación trabajando en los dos temas, y en especial en algunos casos eliminando de la ecuación el comportamiento humano, todavía hay carencias en las configuraciones, para que un vehículo autónomo sea capaz de tomar decisiones óptimas, frente a todas las posibles condiciones disponibles en un tráfico vial. Ahora bien, y teniendo en cuenta los dos temas antes mencionados sobre los desarrollos en ayudas a la conducción, los investigadores prevén a grandes rasgos, que para alcanzar mayores niveles de conducción autónoma en la próxima década, es necesario estudiar cómo hacer más eficientes las interacciones autónomas entre vehículos. Por ello, las intersecciones viales son un ejemplo clave, donde es posible analizar casos de interacciones de alta complejidad entre vehículos, ya que se trata de una parte de la infraestructura vial, donde los vehículos comparten carriles, vías, cruces o cambios de carril a voluntad, y que podría generar colisiones en puntos de conflicto y retrasos en los desplazamientos si no existe una cooperación adecuada. De esta forma, en esta tesis se propone una serie de algoritmos distribuidos para el control del tráfico en intersecciones, basados en el intercambio de comunicaciones entre vehículos autónomos (interacciones locales) cercano a las intersecciones y donde se muestran comportamientos emergentes en el tráfico, resultando en cruces de forma cooperativa, segura y eficiente, desde bajas a altas densidades de tráfico vehicular en las intersecciones. Esta investigación se desarrolla utilizando simuladores de tráfico vial, con calles estilo Manhattan; primero implementando escenarios menos complejos con calles urbanas de un carril, y luego incrementando la complejidad con múltiples carriles. / [CA] Des de fa aproximadament dues dècades, les ajudes tecnològiques a la conducció han anat creixent a un ritme vertiginós amb la intenció de fer aquests sistemes més eficients i segurs. Aquestes ajudes a la conducció han anat cobrint fallades que els investigadors denominen "conducció erràtica" o "comportaments insegurs al volant" i que són decisions arbitràries preses per un conductor humà, que posen en perill a tots els usuaris de la carretera. Aquestes males decisions, sumades al creixent nombre de viatges en cotxe en una ciutat avui dia (post pandèmia), mostren la necessitat de seguir fent propostes tecnològiques, enfocades a on es produeixen interaccions més complexes entre vehicles; per exemple, una intersecció en hora punta. Els desenvolupaments en ajudes a la conducció s'han orientat en dos temes: el primer sobre l'automatització de la conducció (Sistemes Avançats d'Assistència al Conductor - ADAS i Vehicles Automatitzats - AV) i el segon sobre la gestió del trànsit vial (algoritmes centralitzats o distribuïts per al control del trànsit). Encara que actualment hi ha diverses empreses automobilístiques i centres de recerca treballant en els dos temes, i en especial en alguns casos eliminant de l'equació el comportament humà, encara hi ha mancances en les configuracions, perquè un vehicle autònom siga capaç de prendre decisions òptimes, davant totes les possibles condicions disponibles en un trànsit vial. Ara bé, i tenint en compte els dos temes abans esmentats sobre els desenvolupaments en ajudes a la conducció, els investigadors preveuen a grans trets, que per assolir majors nivells de conducció autònoma en la propera dècada, és necessari estudiar com fer més eficients les interaccions autònomes entre vehicles. Per això, les interseccions vials són un exemple clau, on és possible analitzar casos d'interaccions d'alta complexitat entre vehicles, ja que es tracta d'una part de la infraestructura vial, on els vehicles comparteixen carrils, vies, creus o canvis de carril a voluntat, i que podria generar col·lisions en punts de conflicte i retards en els desplaçaments si no existeix una cooperació adequada. D'aquesta manera, en aquesta tesi es proposa una sèrie d'algoritmes distribuïts per al control del trànsit en interseccions, basats en l'intercanvi de comunicacions entre vehicles autònoms (interaccions locals) properes a les interseccions i on es mostren comportaments emergents en el trànsit, resultant en creus de forma cooperativa, segura i eficient, des de baixes a altes densitats de trànsit vehicular en les interseccions. Aquesta investigació es desenvolupa utilitzant simuladors de trànsit vial, amb carrers estil Manhattan; primer implementant escenaris menys complexos amb carrers urbans d'un carril, i després incrementant la complexitat amb múltiples carrils. / [EN] Since a couple of decades, the technological driving aids have gone growing at a dizzying pace with the intention of making these systems more efficient and safe. These driving aids have been covering failures that the researchers name "erratic driving" or "unsafe driving behaviors" and are arbitrary decisions taken by a human driver which endanger all road users. These bad decisions in addition to the increasing number of driving commutes in a city nowadays (post pandemic), show the need to continue doing technological proposals focused on where there are more complex interactions between vehicles when density increases; for instance, an intersection in rush hour. The developments in driving aids have been orientated in two topics: the first driving automation (Advanced Driver Assistance Systems - ADAS and Automated Vehicles - AV) and the second road traffic management (centralized or distributed algorithms to traffic control). Although there are currently several automotive companies and research centers working in the two topics, and in special in some cases removing the equation the human behavior, there are still lacks in the configurations for an vehicle autonomous be able to make optimal decisions front to all possible conditions available in a road traffic. Now, and take into account the two topics aforementioned about driving aids developments, researchers broadly envisage that in order to reach autonomous driving levels higher (first topic) in the next decade, is necessary to study how to do autonomous vehicle interactions (second topic) more efficient. Therefore, road intersections are an instance where it is possible to analyse cases of highly complexity interactions between vehicles, because it is a part of road infrastructure where the vehicles sharing lanes, paths, crossings or lane changes at will and it could generate collisions on conflict points and time delay in the commutes if there is not an appropriate cooperation. Hence, this thesis proposes a series of distributed algorithms to traffic control on intersections, based on interchange of communications between autonomous vehicles (local interactions) near to the intersections that show emergent behaviors to crossing cooperative, safe way and efficiency with high densities the traffic system on intersections. This research is developed using simulators with Manhattan-style streets; first implementing scenarios less complex with one-lane city streets and then increase the complexity with multiple-lanes. / González Pinzón, CL. (2024). Distributed Intersection Management Algorithms for Autonomous Vehicles [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204406

Las ciudades altamente congestionadas requieren de una óptima gestión de la movilidad urbana. Muchas de estas ciudades se caracterizan porque su infraestructura vial no va acorde con su demanda vehicular, como es el caso de la ciudad de Lima. Por consiguiente, se debe priorizar el desarrollo de la infraestructura vial, ya que existen por ejemplo intersecciones amplias que presentan gran cantidad de puntos de conflicto. En efecto, reducen la capacidad operacional y el nivel de servicio de la intersección. Esta investigación tiene como objetivo reducir los puntos de conflicto y el tiempo de cruce en intersecciones amplias tipo cruz, en base a la Metodología de Flujo Continuo (CFI, por sus siglas en inglés) con delineadores elevados (bolardos compuestos) y detectores (sensores) a fin de mejorar la capacidad y seguridad operacional de la intersección. El objeto de estudio de la presente investigación se encuentra en una zona comercial ubicada entre la Avenida República de Venezuela con la Avenida Aurelio García y García, Lima. Los movimientos vehiculares de giro a la izquierda son los que afectan el rendimiento de las intersecciones señalizadas. Por tanto, se recolectaron 3219 vehículos en total, de los cuales 561 vehículos giraron a la izquierda demostrando así la alta densidad de este tipo de maniobras. La efectividad del diseño propuesto se valida empleando una microsimulación en el software Vissim. Los resultados obtenidos muestran los puntos de conflictos tipo cruz se redujeron a 8 puntos con el modelo propuesto frente al estado actual, el cual posee 58 puntos de conflictos tipo cruz. Por otro lado, el tiempo promedio de cruce de los vehículos disminuyó en 4.20 y 9.79 segundos en la fase 1, debido al rediseño de la geometría de la intersección. En efecto, la capacidad operacional aumentó en 33.85%, ya que el aforo vehicular con el nuevo ciclo semafórico de 150 segundos es de 431vehículos con respecto a los 322 vehículos que se tenía con el modelo anterior. Finalmente, los riesgos de colisiones posteriores y laterales se reducen mediante el uso de delineadores elevados en un 83%. / Highly congested cities require optimal management of urban mobility. Many of these cities are characterized because their road infrastructure does not match their vehicular demand, as is the case in the city of Lima. Therefore, the development of road infrastructure should be prioritized, since there are, for example, wide intersections that present a large number of conflict points. In effect, they reduce the operational capacity and service level of the intersection. This research aims to reduce conflict points and crossing time at wide cross-type intersections, based on the Continuous Flow Methodology (CFI) with elevated eyeliners (composite bollards) and detectors (sensors) in order to improve the capacity and safety of the intersection. The object of study of the present investigation is in a commercial area located between avenue Republica de Venezuela with avenue Aurelio Garcia y Garcia, Lima. The left-turn vehicular movements are those that affect the performance of the signposted intersections. Therefore, 3219 vehicles were collected in total, of which 561 vehicles turned left demonstrating the high density of this type of maneuver. The effectiveness of the proposed design is validated using microsimulation in the Vissim software. The results obtained show the points of cross-type conflicts were reduced to 8 points with the proposed model compared to the current state, which has 58 points of cross-type conflicts. On the other hand, the average crossing time of the vehicles decreased by 4.20 and 9.79 seconds in phase 1, due to the redesign of the intersection geometry. In fact, the operational capacity increased by 33.85%, since the vehicle capacity with the new traffic light cycle of 150 seconds is 431 vehicles with respect to the 322 vehicles that had the previous model. Finally, the risks of posterior and lateral collisions are reduced by the use of elevated eyeliners by 83%. / Tesis

La congestión vehicular en el Perú, no se centra solo en la capital, sino también en las provincias, donde el diseño de infraestructura urbana se realiza teniendo como prioridad la fluidez vehicular. En contraste, en el presente proyecto se propone una solución adecuada para mejorar las condiciones de desplazamiento de todos los usuarios y principalmente de los peatones en la intersección de los jirones Oquendo, Tacna, Los Incas y avenida La Torre, ubicada en la ciudad de Puno. Actualmente, existen herramientas que permiten un análisis tanto de vehículos como de peatones dentro de un sistema, y no se limitan al comportamiento de la ciudad donde fue desarrollada, sino que permiten replicar la conducta de todos los usuarios de diferentes zonas e incluso incluir vehículos atípicos. Este es el caso del modelo microscópico que es aplicado en el presente proyecto mediante el uso de los programas VISWALK 8.0 y VISSIM 8.0. La metodología propuesta consiste en la toma de datos para la determinación de parámetros de circulación de un triciclo, vehículo no motorizado, tales como la velocidad y aceleración. Asimismo, la recolección de información estática y registro de un formato de lista de chequeos. Luego, en dos horas y días distintos, se procede con la recolección de datos de entrada para el desarrollo del modelo, tales como flujos, velocidades, tiempos de viaje, entre otros. El primer juego de datos es usado para la construcción y calibración del modelo, y el segundo se utiliza para la validación, donde se verifica que, con diferentes datos de entrada, se obtienen resultados similares a los recolectado en campo con los parámetros hallados en la calibración. En base a los resultados de los parámetros de eficiencia vehicular (demora, tiempo de detenido, velocidad) y peatonal (tiempo de viaje, velocidad) de la situación actual, y la lista de chequeos; se realizan propuestas para mejorar el desempeño de la intersección. Los parámetros de circulación obtenidos en el rediseño son evaluados estadísticamente para verificar si los planteamientos son adecuados. Se concluye que las propuestas de rediseño no presentan mejoras considerables en cuanto a la eficiencia vehicular; sin embargo, cumple con el objetivo principal del presente proyecto, que es mejorar las condiciones de desplazamiento de los peatones, ya que hay un aumento en la velocidad peatonal en un 2% y disminución en el tiempo de viaje a su destino de 10%, y, además, ofrece una caminata de calidad que evita el desplazamiento caótico. Además, la propuesta de rediseño reduce las áreas de conflicto que existen actualmente entre los usuarios del sistema.

La movilidad en Lima es sujeto de controversia por ser generador de estrés en los ciudadanos. Por un lado, se sigue usando el paradigma del diseño en función de los vehículos en lugar del diseño en función de los usuarios vulnerables y en consecuencia, es común ver calles e intersecciones con infraestructura peligrosa y en algunos casos inexistente, que generan inseguridad y estrés sobre los ciudadanos. Por otro lado, la ejecución de dicha infraestructura diseñada para los vehículos genera cierre de calles, desvío de flujos vehiculares por calles de menor capacidad, accidentes, etc., lo cual también es generador de estrés y ansiedad por la contaminación auditiva y ambiental sobre los usuarios. El presente trabajo pretende realizar el rediseño de la intersección vial conformada por la av. La Mar y la av. Parque de las Leyendas, a través de propuestas de mejora fundamentadas en criterios de manuales internacionales. El procedimiento consistió en realizar una inspección en campo para estimar las dimensiones de los elementos que conforman la intersección. Después, se elaboró un modelo virtual en el software VISSIM 2022 para simular el flujo de la intersección y con los datos obtenidos en campo se calibró y validó el modelo para representar de manera más exacta sus condiciones actuales. A continuación, se revisaron los manuales de diseño para mejorar las condiciones reconocidas en la inspección y, finalmente, se modificó el modelo de acuerdo a las propuestas de mejora. De los resultados obtenidos se observó una reducción del tiempo de viaje en vehículos del 18%, asimismo, se redujeron las longitudes de cola en dos de los tres accesos. La seguridad, si bien no se representó de forma cuantificable, se mejoró a través de la implementación de islas de refugio más anchas, reducción de radios de giro, etc. Finalmente, se concluyó que las propuestas mejoraron los desplazamientos tanto vehiculares como peatonales, y pudieron plantearse a través del programa de simulación virtual VISSIM 2022, sin la necesidad de una intervención física sobre zona de interés.