EJERCICIOS DE SEMAFOROS
I.
CALCULO DE LOS TIEMPOS DE SEMAFORIZACIÓN DE UNA INTERCESIÓN SEMAROFIZADA La velocidad de aproximación de los vehículos a uno de los accesos de una intercesión es de 40km/h, dado que se han colocado detenciones electrónicas electrónicas para nuestra intercesión intercesión si la longitud promedio de los vehículos es de 6.10 metros. Y el ancho de la in tercesión es de 35 metros, determinar la longitud del intervalo de cambio de fase. Asumimos que el flujo de saturación son de 2200 automóviles directos equivalentes por hora de luz verde por carril determine el reparto reparto de los tiempos del semáforo semáforo utilizando un plan de dos fases con vueltas a la izquierda permitida la fase f ase 1 maneja el sentido este oeste y viceversa y la fase 2 maneja sentido norte sur DONDE: y= intervalo de cambio de fase, ámbar mas todo rojo (s) t= tiempo de percepción- reacción del conductor (usualmente 1 segundo) v= velocidad de aproximación de los vehículos (m/s) a= tasa de desaceleración (valor usual 3.05 m/s2) W= ancho de la intersección (m) L= longitud del vehículo (valor sugerido 6.10 m) Tienen un ancho W de intercesión de 35metros Y una velocidad promedio de 40km/h dado que se han colocado detenciones electrónicas para el control de velocidad velocidad en los semáforos. En el letrero azul podemos podemos observar el aviso de la detención electrónica. Para el cálculo tenemos:
( ) La cual está contenida de: Y= intervalo de cambio de fase, f ase, ambar mas todo rogo t= tiempo de percepción- relación del conductor (usualmente 1.00 s) v= velocidad de aproximación de los vehículos (m/s) a= tasa de aceleración ( valor 3.05 m/s2) w= ancho de la intercepción intercepción L= longitud de los vehículos (valor sugerido 6,10 m ) Datos
L= 6.10 m (lo recomendado) W= 35 m T= 1.0 S A= 3.05 m/s (Valor usual) Velocidad de aproximación es
v 40km/h 1 s V= 11,12 m/s El intervalo de cambio de fase es:
( ) , +. y= 1.0 . . y= 2.82+ 3.696
y= 6.52 Redondeamos al segundo entero Y= 7s Y= ámbar + todo rojo Intervalo de cambio de fase es de 6 s compuesto de 4 segundos de ámbar (luz amarilla) y dos segundo de todo rojo. INTERVALO PARA LOS ACCESOS NORTE Y SUR
W = 28 m V=40 km /h ( .) = 11.11 m/s Y2=
, +. 1.0 . .
Y2= 2.82 + 3.06 Y2= 5.88 Redondeando a 6 Y2=6 Ámbar 3 s Todo rojo de 3 s VEHÍCULOS EQUIVALENTES
100 fvp 10 pcEc−1 pb Eb−1 prEr−1 Dónde: f VP= Factor de ajuste por efecto de vehículos pesados.
Pc= Porcentaje de camiones PB= Porcentaje de autobuses PR= Porcentaje de vehículos recreativos EC= Automóviles equivalentes a un camión EB= Automóviles equivalentes a un autobús ER= Automóviles equivalentes a un vehículo recreativo Pc= 2% dado que por esta intercesión no se permite el tránsito de camiones Pb= 40% Pr= 14% automóviles recreativos Ec= 1.6% automóviles largos Eb= 2% Er= 58%
fvp 1000.020.016−1 0.41000.02−1 0.140.58−1 . . Automóviles directos y equivalentes: 1 vuelta a la derecha =1.4 ADE 1 vuelta a la izquierda= 1.6 ADE Datos ideales tomados sugeridos para el cálculo (suministrados de mi parte para el cálculo deben de salir de un aforo de los vehículos que cruzan a la derecha y a la izquierda) Para el VHMD tenemos que es igual a 325 Y para FHMD tenemos que es igual a 0.98 VHMD que cruzan a la derecha son 25 VHMD que cruzan a la izquierda son 33
VHMD Ev F
qADE= FHMD
325 ( 1 ) qvd 0.98 1.004
qD= 330.3 ADE/h directo
25 ( 1 )1.4 qvd 0.98 1.004 qvd= 35.6 ADE/h para la derecha
33 ( 1 )1.6 qvi 0.98 1.004 qvi= 53.7 para la izquierda Flujo total equivalente en el acceso: Qt= qD + qvi + qvD Qtotal= 330.3+53.7+35.6 = 419.6 TIEMPO TOTAL PERDIDO POR SICLO (L)
∑∅= L Li TR =
L= (L1+L2)+TR L= (4+3)+ 2+3 = 12 S Máximas relaciones de flujo actual (q) a flujo de saturación en seg por carril para cada fase Y1= q/s Y1= 592/2200 = 0.269 Y2= 536/2200= 0.243 LONGITUD DEL CICLO
. − ∑∅= Dónde: C= tiempo de optimo del ciclo (s) L= tiempo total perdido por ciclo Yi= máximo valor de la relación entre el flujo actual y el flujo de saturación para el acceso o movimiento de carril crítico de la fase
∅= numero de fases Tomando la ecuación anteriormente vista realizamos
1.5l5 C 1 1.5l5 − ∑∅= Yi 1 − ∑= Yi 1.5l5 C 1−Y1−Y2
1.5125 C 1−0.269−0.243 C= 23/0.488 C=47.13 Longitud del Ciclo a utilizar 47 TIEMPO EN VERDE EFECTIVO ASIGNACION DE TIEMPOS DE VERDE El tiempo de verde efectivo total gt, diposible por ciclo para todos los accesos de la intercesión, está dado por:
∅
− − =
Gt= tiempo de verde efectivo total por ciclo disponible para todos los accesos C= longitud actual del ciclo Entonces tenemos Gt= 47-12= 35s Reparto de los tiempos de verde efectivos (gi):
G1= +
GT
.
G1=.+.
G2= +
35 = 18.38S
GT
.
G2= .+.
35 = 16.61
DETERMINACION DE LOS TIEMPOS VERDES REALES G1= g1+L1-A = 18.38+4-2= 20.38 G1= g1+L1-A = 18.38+3-3= 18.38
Diagrama de tiempo de fase
EJERCICIOS: CALCULO DE LOS TIEMPOS DE SEMAFORIZACIÓN DE UNA INTERCESIÓN SEMAROFIZADA
La velocidad de aproximación de los vehículos a uno de los accesos de una intersección es de 60 Km/h. La longitud promedio de los vehículos es de 6,10 metros y el ancho de la intersección es de 24 metros. Determinar la longitud del intervalo de cambio de fase. Datos: L = 6,10 m W = 24 m v = 60 km/h (velocidad de aproximación)
Valores supuestos: Para el tiempo de percepción- reacción “t”, t = 1s. Para la tasa de deceleración “a”, a = 3,05 m/s2
SOLUCION
1000 m 1 h x 16,67 m/s 1 km 3600 s
v 60 km/h x
Determinar el intercambio “y” de fase
v W L 2a v
16,67v 24 6,10
2 3,05 16,67
y t
y 1
3,7 1,8
y 42 6 s
El intervalo de fase es de 6 segundos, compuesto por 4 segundos de amarillo y 2 segundos de todo rojo. Valores muy usuales en este tipo de intersecciones
