DETERMINACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE DISEÑO DE SEMÁFOROS PARA LA CIUDAD DE CAJAMARCA.
Cáceres Vásquez Kelvin Raphael
Universidad nacional de Cajamarca Facultad de Ingeniería Escuela cad!mico cad!mico "ro#esional de Ingeniería Civil
Cajamarca$ "er% &'()
*+arco ,ilva ,ilva -
ASPECTOS GENERALES
Título
: DETERMINACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE DISEÑO DE SEMÁFOROS PARA LA CIUDAD DE CAJAMARCA.
Autor
: CÁCERES VÁSQUE! "#l$%& R'()'#l.
CAP*TULO I. INTRODUCCIÓN
+.+.
Pl'&t#',%#&to -#l (rol#,'.
En los %ltimos a.os$ especí#icamente desde el a.o &''&$ el aumento de la demanda de transporte / del tránsito vial en nuestra ciudad de Cajamarca$ han causado$ más congesti0n$ demoras$ accidentes vehiculares / pro1lemas am1ientalesEs por lo cual la #inalidad de la presente investigaci0n es encontrar los parámetros de dise.o adecuados para un correcto cálculo de las #ases de un semá#oro en las intersecciones con ma/or trá#ico de la ciudad de Cajamarca2 de modo que se va a realizar el diagn0stico / el estudio del trá#ico encontrando los #lujos má3imos$ los #lujos de saturaci0n$ el tiempo perdido$ velocidad promedio$ etc,e puede o1servar que el de1ido al crecimiento de la po1laci0n pues esto a#ecta directamente en la congesti0n de tránsito$ que a#ecta tanto a automovilistas como a usuarios del transporte colectivo / por ende p!rdida de e#iciencia econ0mica$ muchos autores dicen que esto se de1e a que las calles de la ciudad no están dise.adas para el #lujo vehicular que ho/ en día e3istente$ otro por la #alta de educaci0n vial por parte de los conductores / peatones$ para mi opini0n otro de los #actores que in#lu/e en el congestionamiento es el mal dise.o de semá#oros los cuales no tienen las #ases adecuadas / no están sincronizados unos con otros4o/ en día los el dise.o de semá#oros se le hacen con la utilizaci0n de #actores de dise.o que nos 1rindan los li1ros los cuales se han calculado en una realidad mu/ distinta que la nuestra$ siendo de vital importancia que se realicen estudios de diagn0stico de trá#ico$ los cuales de1en estar en#ocados a plasmar un estudio de trá#ico minucioso para que se realicen dise.os de semá#oros con datos de nuestra realidad que va a a/udar a realizar un correcto dise.o / por ende a la disminuci0n de congestionamiento vehicular-
+./.
For,ul'0%1& -#l (rol#,'
56os coe#icientes para el dise.o de semá#oro son los adecuados en la ciudad de Cajamarca7 Es la gran inc0gnita que se tiene$ tal vez este sea uno de los tantos #actores que provocan el congestionamiento en la ciudad de Cajamarca$ por lo cual se a creído conveniente estudiar este tema,e cree que para tener una adecuada transita1ilidad en Cajamarca se de1e tener un correcto dise.o de semá#oros / una sincronizaci0n entre estos2 para esto se de1e realizar un estudio de trá#ico en las intersecciones con ma/or in#luencia vehicular para tener los coe#icientes apropiados-
+.4.
V'r%'l# -# #2tu-%o:
Factores de dise.o de semá#oro
Pol'0%1&:
"rincipales intersecciones de Cajamarca-
Lu3'r -# #2tu-%o:
Ciudad de Cajamarca
T%#,(o:
&'()-
Ju2t%5%0'0%1& -# l' %&$#2t%3'0%1&
"ara poder solucionar el congestionamiento de tránsito$ las cual se han caracterizado en el %ltimo cuarto a.os$ con un marcado crecimiento de la tasa de motorizaci0n privada$ pues la presente investigaci0n tiene un impacto a nivel social #avora1le dado que se podrá dar soluci0n a las grandes p!rdidas econ0micas que se generan por el congestionamiento / la p!rdida de tiempo que genera este- Es por esto que se ha creído conveniente realizar el cálculo de coe#icientes para el dise.o de semá#oros$ esperando mejorar la transita1ilidad de las calles de Cajamarca principalmente en las intersecciones de ma/or congestionamiento6a presente tesis así mismo podrá servir de 1ase para el inicio de más investigaciones acerca del pro1lema de trá#ico que a#ronta Cajamarca-
+.6.
Al0'&0#2 o -#l%,%t'0%1& -# l' %&$#2t%3'0%1&
6a investigaci0n se realizara el a.o &'() en los meses de septiem1re hasta diciem1re$ se pretende o1tener los adecuados parámetros de dise.o de semá#oros para las principales intersecciones sema#orizadas de la ciudad de Cajamarca,e ara un estudio de transito de para identi#icar cuáles son los pro1lemas más resaltantes que provocan el congestionamiento en las principales intersecciones de la ciudad / de acuerdo a esto generar los coe#icientes adecuados para estas intersecciones-
+.7.
L%,%t'0%o
8o prevee-
+.8.
O9#t%$o2 -
O9#t%$o 3#&#r'l 9eterminar los coe#icientes de dise.o para semá#oros en las intersecciones más congestionadas de la ciudad de Cajamarca$ para poder reducir el pro1lema de congestionamiento que presenta nuestra ciudad-
-
O9#t%$o2 E2(#0í5%0o2 E#ectuar el diagn0stico de trá#ico en las principales intersecciones de la ciudad de CajamarcaEncontrar los #lujos má3imos$ los #lujos de saturaci0n$ el tiempo perdido$ velocidad promedio en las intersecciones con ma/or congestionamiento de la ciudad de CajamarcaRealizar la interpretaci0n de datos o1tenidos en campo de tal manera que se tenga los adecuados parámetros de dise.o-
CAPITULO II. MARCO TEÓRICO
/.+.ANTECEDENTES TEÓRICOS. 6a tesis del 1achiller Ra#ael :lvarez Ramírez so1re la ;,e.alizaci0n / sema#orizaci0n en la ciudad del Cusco< quien realiz0 el estudio del trá#ico / del comportamiento de los conductores / peatones$ llegando a proponer los lugares en donde #altan sema#orizaci0n-
El estudio de investigaci0n del ingeniero Claudia =uliana 6ucena 6izarazo acerca de ;+>9ER8I?CI@8 9E 6 ,E+F>RI?CI@8 E8 C>6>+AI$ U8 REB> E8 6>, "68E, 9E +>VI6I99< quien llega a la conclusi0n de que antes de la instalaci0n de semá#oros se de1e e#ectuar una investigaci0n de las condiciones del tránsito / de las características #ísicas de la intersecci0n$ para determinar si se justi#ica / para proporcionar los datos necesarios para su dise.o / operaci0n apropiada9esarrollo de una metodología para el control de la se.alizaci0n del trá#ico / el sistema de sema#orizaci0n utilizando las líneas de potencia el!ctrica plt Dplc2 Ing- ugusto Velásquez +!ndez2 Universidad 8acional de Colom1ia Facultad de Ingeniería 9epartamento de Ingeniería de ,istemas e Industrial maestría en Ingeniería de Belecomunicaciones Aogotá d-c- &''-
/./.;ASES TEÓRICAS. "ara el desarrollo del presente tema de investigaci0n se tiene que apo/ar en tres elementos que tra1ajan simultáneamente para o1tener un tránsito seguro / e#iciente$ estos tres elementos sonG (- 6a ingeniería de tránsito&- 6a educaci0n vialH- 6a legislaci0n / vigilanciaEs necesario que$ cualquiera que sea el tipo de soluci0n que se adopte para resolver el pro1lema de congestionamiento$ se de1e tomar en cuenta estas tres herramientas indispensa1les- "ara lo cual es esencial que un ingeniero se dedique a resolver este tipo de pro1lemas / los resuelva con el criterio más adecuado,E+:F>R> ,e de#ine como semá#oro a los dispositivos electromagn!ticos / electr0nicos$ que se usan para #acilitar el control de tránsito de vehículos / peatones$ mediante indicaciones visuales de luces de colores universalmente aceptados$ como son el rojo$ amarillo / verde- ,u #unci0n principal es la de permitir el paso alternadamente a las corrientes de tránsito que cruzan$ permitiendo el uso ordenado / seguro del espacio disponi1leVE8B=, 9E 6>, ,E+F>R>,
4acen que el tránsito se desenvuelva de manera ordenada$ asignando el derecho de vía a diversos movimientos-
"ermiten el #lujo de tránsito de calles menores a trav!s de arterias ma/ores / más congestionadas-
El uso de estos es más e#iciente / econ0mico que cualquier m!todo manual-
9E,VE8B= 9E6 U,> 9E ,E+:F>R>,
Causan demoras e3cesivas si no se dise.an apropiadamente-
"ueden aumentar la #recuencia de accidentes en intersecciones$ en particular alcances por detrás-
BI">, 9E ,E+:F>R>
,emá#oros de Biempos Fijos-
,emá#oros ccionados por el Brá#ico-
,emá#oros con Control Centralizado mediante un puesto de control-
,E+:F>R>, 9E BIE+"> FI=> ,e utilizan en intersecciones donde el #lujo de tránsito no presenta variaciones importantes en el tiempo$ / que no ocasionen demoras o congestionamientos e3cesivos,E+:F>R>, CCI>89>, ">R E6 BR:FIC> Estos semá#oros reci1en in#ormaci0n del n%mero de vehículos que llegan por los accesos a trav!s de detectores que se instalan en dichos accesosBeniendo en cuenta las intensidades de trá#ico el regulador del semá#oro decide si de1e o no cam1iar la #aseE3isten limitaciones de duraci0n má3ima / mínima de cada #ase para evitar largas esperas$ estas duraciones se adaptan automáticamente a las variaciones del trá#ico a trav!s del regulador- 6os semá#oros accionados por el trá#ico son ideales para intersecciones en carreteras,E+:F>R>, C>8 C>8BR>6 CE8BR6I?9> Este tipo de semá#oros reci1en 0rdenes de un ordenador central$ que es el encargado de controlar todos los semá#oros de una zonaEste ordenador reci1e in#ormaci0n del trá#ico por medio de detectores colocados en lugares estrat!gicos / decide lo que conviene realizar en cada momento-
Estos semá#oros son utilizados en grandes zonas ur1anasC:6CU6> 9E 6>, BIE+">, 9E6 ,E+:F>R>
I&-%0'0%1& -# 2#<'l: ,e re#iere al encendido de una de las luces del semá#oro o una com1inaci0n de varias luces al mismo tiempoC%0lo o Lo&3%tu- -# 0%0lo: Biempo necesario para que el semá#oro e#ect%e una revoluci0n completa o secuencia completa de todas las indicaciones de se.al del semá#oroMo$%,%#&to: +anio1ra o conjunto de manio1ras de un mismo acceso que tienen el derecho de paso simultáneamente / #orman una misma #ilaI&t#r$'lo: Cualquiera de las diversas divisiones del ciclo$ durante la cual no cam1ian las indicaciones de se.al del semá#oroF'2#: Es parte del ciclo asignada a cualquier com1inaci0n de uno o más movimientos que reci1en simultáneamente el derecho de paso$ durante uno o más intervalos- Es la selecci0n / ordenamiento de movimientos simultáneosUna #ase puede signi#icar un solo movimiento vehicular$ un solo movimiento peatonal$ o una com1inaci0n de movimientos vehiculares / peatonales-
S#0u#&0%' -# 5'2#2: >rden predeterminado en que ocurren las #ases del cicloR#('rto: "orcentaje de la longitud del ciclo asignado a cada una de las diversas #asesI&t#r$'lo -# 0',%o o -#2(#9#: Biempo de e3posici0n en el intervalo amarillo del semá#oro que sigue al intervalo verde- Es un aviso de precauci0n para pasar de una #ase a la siguienteI&t#r$'lo to-o ro9o: E3posici0n de una indicaci0n roja para todo el tránsito que se prepara a circular- Es utilizado en la #ase que reci1e el derecho de paso despu!s del amarillo de la #ase que lo pierde$ con el #in de dar un tiempo adicional que permita a los vehículos despejar la intersecci0n antes de que los vehículos$ que lo ganan$ reci1an verde- ,e aplica so1re todo en aquellas intersecciones que sean e3cesivamente anchas- Bam1i!n puede ser utilizado para crear una #ase e3clusiva para peatonesI&t#r$'lo -# 0',%o -# 5'2#: Intervalo que puede consistir solamente en un intervalo de cam1io amarillo o que puede incluir un intervalo adicional de despeje todo rojoEl intervalo de cam1io de #ase$ tiene como #unci0n principal alertar al usuario de un cam1io en la asignaci0n del derecho al uso de la intersecci0n- ,e de1erá considerar el tiempo de percepci0nreacci0n del conductor$ la deceleraci0n / #inalmente el tiempo necesario de despeje de la intersecci0n-
U&%-'-#2 $#)%0ul'r#2 #=u%$'l#&t#2 >U.V.E?: ,e utiliza con la #inalidad de
conta1ilizar los e#ectos adversos de los vehículos pesados 1ásicamente en los giros de la intersecci0n$ los cuales pueden serU .V . E= NºAutomoviles∗ Fgiro + NºCamiones∗ Fequiv ∗ Fgiro + NºBuses∗ Fequv∗ Fgiro
Lo&3%tu- -#l 0%0lo -# 2#,@5oro: F- V- Je1ster$ demostr0 que la demora mínima de todos los vehículos en una intersecci0n con semá#oro$ se puede o1tener para una longitud de ciclo 0ptimo deG C =
1.5∗ L + 5 ψ
∑ ( βi )
1−
I = 1
9ondeG Co Biempo 0ptimo de ciclo Ds 6 Biempo total perdido por ciclo Ds Li +á3imo valor de la relaci0n entre el #lujo actual / el #lujo de saturaci0n para el acceso o movimiento o carril crítico de la #ase i- este valor depende del #lujo vehicular en cada acceso iM 8%mero de #ases del semá#oro6os valores acepta1les para la longitud de ciclo esta entre el N)O / el ()'O del ciclo 0ptimo / las demoras no serán ma/ores en más del ('O al &'O de la demora mínima-
CAP*TULO III. IPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN
4.+ IPÓTESIS GENERAL 6os nuevos coe#icientes de dise.o de semá#oros reducirán el pro1lema de congestionamiento de trá#ico en las principales intersecciones de Cajamarca-
4./ IPÓTESIS ESPEC*FICA 6a realizaci0n de un diagn0stico del trá#ico nos a/udara a ver en cuanto in#lu/e el mal dise.o de semá#oros en el congestionamientoUn adecuado cálculo del tiempo de des#ase nos a/udara a sincronizar de una manera adecuada a los semá#oros para reducir el congestionamiento-
4.4 DEFINICIÓN DE LAS VARIA;LES Co#5%0%#&t#2 -# -%2#
4.6 OPERACIONALIACIÓN DE LAS VARIA;LES VARIA;LE Co#5%0%#&t#2 -%2#
D%'3&12t%0o tr@5%0o
T%#,(o -#25'2#.
Co&0#(tu'l%B'0%1& -# ,on los parámetros que sirven para el cálculo de tiempos de #ases de un semá#oro-# Pue tanto in#lu/e el mal dise.o de semá#oros en el congestionamiento de la ciudad de Cajamarca -# corresponde a lapso de tiempo determinado por la di#erencia entre el inicio de la #ase de verde de una intersecci0n / el inicio de la #ase de verde de la siguiente intersecci0n-
D%,#&2%1& I&-%0'-or#2 Fu#&t#2 8iveles de #lujos má3imos$ los Vehículos #lujo vehicular #lujos de saturaci0n$ el tiempo perdido$ velocidad promedio
U&%-'I&2tru,#&to2 8%mero de Conta1ilizaci0n vehículosEncuestas
Educaci0n de Congestionamiento "eatones trá#icolto índice de Conductores incidencia vehicularVehículos "arámetros de dise.o
Cualitativa cuantitativa
EncuestasConta1ilizaci0n
,incronizaci0n Biempo perdido de semá#oros
,egundos
Cronograma Conta1ilizaci0n
Velocidad promedio
4.7.MATRI DE CONSISTENCIA PRO;LEMA 56os coe#icientes para el dise.o de semá#oro son los adecuados en la ciudad de Cajamarca7
O;JETIVOS 9eterminar los coe#icientes de dise.o para semá#oros en las intersecciones más congestionadas de la ciudad de Cajamarca$ para poder reducir el pro1lema de congestionamiento que presenta nuestra ciudad-
IPOTESIS METODOLOGIA PO;LACIÓN 6os nuevos El m!todo que utilizare es 6as principales intersecciones coe#icientes de dise.o descriptivo / estadísticode las calles con ma/or de semá#oros presencia de vehículosreducirán el pro1lema de congestionamiento de trá#ico en las principales intersecciones de Cajamarca-
CAP*TULO IV. METODOLOG*A. T%(o: Besis com1inada de investigaciones documental / campo N%$#l: El nivel de la tesis es descriptivaD%2#
de las calles con ma/or presencia de
U&%-'- -# '&@l%2%2: VehículosT0&%0'2 # %&2tru,#&to2 -# r#0ol#00%1& -# -'to2: Encuestas$ o1servaci0n / conta1ilizaci0nA&@l%2%2 # %&t#r(r#t'0%1& -# -'to2: nálisis estadístico-
CAP*TULO V. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.
R#0ur2o2 (r#2u(u#2to2: "ropiosF%&'&0%',%#&to: cuenta propia-
Cro&o3r',' -# #9#0u0%1&.
ACTIVIDAD
Rec$%ecci&' (e b)ses te$r*)s E%)b$r)ci&' (e p%)'ti%%)s (e tr)b),$ C$'t)bi%i)ci&' (e .e/*c%$s Re)%i)ci&' (e e'cest)s Pr$ces)mie't$ (e ()t$s E%)b$r)ci&' (e tesis
SEPTIEMBRE 1ºse 2ºse 3ºse 4ºse m m m m + + + + + +
2015 Septiembre-Diciembre NOVIEMBRE 5ºse ºse !ºse "ºse #ºse m m m m m
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DICIEMBRE 10ºse 12ºse m m
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13ºse m
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REFERENCIAS ;I;LIOGRÁFICAS
