Manual Transyt 8s

MANUAL DE USUARIO TRA N SYT V er si ón 8S

Eduardo Valenzuela Freraut Profesor Adjunto, Universidad de Chile

Cualquier comentario o aporte técnico es bienvenido, por favor enviarlo al autor.

Agosto 2003

MANUAL DE USUARIO TRANSYT 8S

INDICE 1.

INTROD INTRODUCC UCCION.......... ION........................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ........................ ..........33 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

GENERALIDADES........................... ......................................... ............................. ............................. ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ................3 .3 EPRESENTACIÓN DE LA R ED ED VIAL ........................... R EPRESENTACIÓN .......................................... ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ .........................4 ...........4 PERFILES CÍCLICOS DE FLUJO ............................. ........................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ....................5 ......5 DEMORAS............................ .......................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................. ............................7 .............7 DERECHO A PASO ............................ ........................................... ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................. ............................7 .............7 DOBLE CICLO ............................ .......................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ....................8 ......8 ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE ............................. ........................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ..................8 ....8

1.7.1 1.7.2 1.7.3

2.

Con sum o de Combu Co mbusti sti ble en Mov imien imi ento......................... to....................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ...................... ....... 9 Con sumo sum o de Combus Com bus tible tib le por Detenc Det enc iones ion es ........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ................. ... 9 Consu Co nsu mo de Combu Co mbu sti ble al Ral ent í.................................. í................................................ ............................. ............................. ............................ ............................. ...................... ....... 9

ARCHIVO DE ENTRADA DE DATOS.............................................................................................................................10 2.1 2.2

GENERALIDADES........................... ......................................... ............................. ............................. ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................1 ..............100 I NFORMACIÓN .......................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ .......................10 .........10 NFORMACIÓN R EQUERIDA EQUERIDA ............................

2.2.1 2.2.2

Características Físicas......................................................................................................................................10 Características Operativas...............................................................................................................................11 2.3 DETALLE DE TARJETAS IMPRESCINDIBLES........................... .......................................... ............................. ............................ ............................ ............................. ..........................1 ...........144 2.3.1 Tarjeta Tar jeta tipo 1 ............................. ........................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ......................1 ........14 4 2.3.2 Tarjeta Tar jeta tipo 2 ............................. ........................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ......................1 ........15 5 2.3.3 Tarjet Tar jeta a tipo tip o XY.................................... XY................................................... ............................. ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ...........................15 .............15 2.3.4 Tarjeta Tar jeta tipo tip o 32 ( obli gato ria para cada cad a arco ) ......... .............. ......... ......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ......... ......... .......... ........16 ...16 2.4 TARJETAS CUYO USO DEPENDE DE LA RED A MODELAR ............................ .......................................... ............................. ............................. ............................ ................16 ..16 2.4.1 Tarjeta tipo 7 ( Obligatoria si se usan líneas de parada compartida ) ...................................................16 2.4.2 Tarjeta Tar jeta t ipo 30 3 0 (Obliga (Ob liga tori a para par a cada cad a arco arc o que cede c ede pa so) ......... .............. .......... ......... ......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ......... .....1 .1 7 2.4.3 Tar jeta jet a tipo tip o 31 ............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ....................1 .....17 7 2.5 TARJETAS OPCIONALES............................ .......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ................19 ..19 2.5.1 Tarjeta Tar jeta tipo 4 ............................. ........................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ......................1 ........19 9 2.5.2 Tarjeta Tar jeta tipo 6 ............................. ........................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ......................1 ........19 9 2.5.3 Tar jeta jet a tipo tip o 28 ............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ....................1 .....19 9 2.5.4 Tar jeta jet a tipo tip o 29 ............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ....................2 .....20 0 2.5.5 Tar jeta jet a tipo tip o 35 ............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ....................2 .....20 0 2.5.6 Tar jeta jet a tipo tip o 36 ............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ....................2 .....21 1 2.5.7 Tar jeta jet a tipo tip o 38 ............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. ....................2 .....21 1

3.

ARCHIV ARCHIVO O DE SALIDA............ SALIDA.......................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................. .........................22 ..........22 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

I NFORMACIÓN ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ .......................22 .........22 NFORMACIÓN MOSTRADA............................. COPIA DEL A RCHIVO DE E NTRADA ............................ ........................................... ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ .......................22 .........22 DETALLE ELECCIÓN DE CICLO............................. ........................................... ............................. ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ................22 ..22 PREDICCIONES DE TRÁNSITO........................... .......................................... ............................. ............................ ............................. ............................. ............................ ............................. .....................24 ......24 GRÁFICA............................ .......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ............................2 ..............266

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1. INTRODUCCION 1.1 Generalidades Los principios del modelo de simulación TRANSYT han sido descritos en Robertson (1969). Posteriormente, la experiencia de los usuarios de la herramienta computacional ha sugerido diversas mejoras las cuales han sido incorporadas en versiones posteriores del programa original, llegando en la actualidad a la novena versión. La versión considerada en el presente manual es la octava, dado que es la versión que ha sido modificada oficialmente para representar algunos aspectos teórico - prácticos de nuestra idiosincrasia. TRANSYT permite simular y optimizar una red vial urbana vía modificación de la programación de los semáforos de dicha red. Es decir; permite programar semáforos de tal forma que éstos se encuentren coordinados y minimicen el consumo de recursos. En este aspecto, TRANSYT minimiza una función denominada INDICE de RENDIMIENTO (Performance Index) o IR, el cual es una combinación lineal del tipo: IR

=

N

∑

i=1

( W ⋅ w i d i +

K

100

⋅ k i si )

(1)

donde: N W K wi di k i si

: : : : : : :

es el número de arcos de la red; Costo de las Demoras, en $/ADE - hr; Costo de cada 100 Detenciones, en $/ADE - hr; peso de la demora en arco i-ésimo; demora en arco i-ésimo; peso de las detenciones en arco i-ésimo; número de detenciones en arco i-ésimo.

Para encontrar la mejor operación de la red se debe encontrar el menor IR, cuya búsqueda se realiza asignando un cambio en el tiempo de desfases de un arco y calculando el incremento del IR. Si este incremento es negativo, se continúa cambiando el desfase en la misma dirección hasta que ya no exista cambio. Si el incremento es positivo, entonces el cambio de desfase se genera en dirección contraria. El mismo procedimiento se realiza cuando se modifican los repartos en cada intersección y cuando se varía el tiempo de ciclo. La Figura Nº1.1 bosqueja el esquema que utiliza TRANSYT para operar.

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Datos de la Red y Flujos

Datos de Optimización Nuevos Repartos

Registros Iniciales

Modelo de Simulación

Algoritmo de Optimización Determinación de Indice de Performance

Salidas

Repartos Óptimos

Figura Nº1.1: Diagrama del Proceso de TRANSYT TRANSYT considera los siguientes supuestos acerca de la situación del tráfico:

• Las principales intersecciones de la red a simular están semaforizadas; • Todas las intersecciones semaforizadas poseen el mismo ciclo de semáforo o la mitad de éste; • Cada flujo vehicular de cada movimiento simulado durante cierto período de tiempo, se supone constante (es decir; no existe reasignación de flujo). 1.2 Representación de la Red Vial La red vial es representada por nodos interconectados por arcos. Cada intersección señalizada, semáforo, disco pare, ceda el paso o cuello de botella, es representada por un nodo; los arcos pueden representar movimientos específicos (que requieren ser modelados por separado) o tipos de vehículos (normalmente transporte público y transporte privado). Los objetos que normalmente se utilizan para definir los tipos de arcos y nodos se bosquejan a continuación.

Figura Nº1.2: Definición de Objetos Gráficos. [email protected]

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Con esta definición de objetos es posible construir redes de transporte, cuyas principales características son:

• redes planas y poco densas, es decir el número de arcos es mucho menor que el cuadrado del número de nodos (TRANSYT acepta máximo 50 nodos). • Normalmente el número de arcos está relacionado con el número de nodos mediante un factor (alrededor de cuatro en redes sin transporte público, al rededor de 8 en redes con transporte público). • Son redes conexas, es decir para cada par de nodos cualquiera de la red, siempre existe un camino o ruta posible para ir de uno a otro nodo. 1.3 Perfiles Cíclicos de Flujo El tiempo de ciclo común de la red vial es dividido en un número de intervalos de igual magnitud, llamados “pasos” (steps), éstos típicamente poseen entre 1 y 3 segundos de duración. Todos los cálculos que efectúa TRANSYT son realizados sobre la base de antecedentes de flujo, colas, virajes, etc., que ocurren durante cada paso o intervalo típico del ciclo. En TRANSYT, todos los cálculos son llevados a cabo por medio de la manipulación de tres tipos de histogramas o perfiles (profile), lo que implica que ninguna representación individual de vehículos es considerada. Estos perfiles se denominan: IN profile, GO profile y OUT profile.

• El perfil de llegada o IN profile equivale al patrón del flujo vehicular que llegaría a la línea de parada del arco aguas abajo, si el tránsito no estuviera influenciado por la programación asociada a la línea de parada (por ejemplo, si existiera verde continuo). • El perfil de largada o GO profile es el patrón de flujo que podría dejar la línea de parada si existiera suficiente tránsito como para saturar el verde. Este perfil equivale al flujo de saturación de la línea de parada, durante su verde efectivo. • El perfil de salida u OUT profile, es el patrón de flujo vehicular que deja el arco, el cual depende del perfil de llegada y del perfil de largada. Resumiendo, el perfil de llegada es el patrón de flujo que llega a la línea de parada, el de largada es el que ofrece la programación del semáforo y el de salida es el que efectivamente deja la intersección. El tráfico que circula por el arco es obtenido por la combinación de apropiada de las fracciones de flujo de los OUT profile de los arcos aguas arriba o arcos aportantes. El perfil del flujo total del arco es desplazado en el tiempo y modificada su forma debido a las diferentes velocidades de los vehículos individuales y pelotones de vehículos que circulan a lo largo del arco. Según este principio, TRANSYT utiliza la fórmula recursiva siguiente para determinar el flujo en cada intervalo de tiempo, de acuerdo al flujo del intervalo anterior y a la dispersión del pelotón. [email protected]

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q LL (i + T )

= F ⋅ q E (i) + (1 − F ) ⋅ q LL (i + T − 1) F =

(1)

1 1 + t − T

(2)

donde: qLL(i+T) qE(i) i T t F

: : : : : :

flujo de llegada flujo de entrada (composición de flujos de salida de nodo anterior) intervalo de análisis moda de la distribución tiempo de viaje promedio Factor de Dispersión ∈ (0,1)

La formulación de la ecuación 1 depende directamente del modelo de dispersión adoptado, la cual supone una distribución cuasi - geométrica. Investigaciones más recientes (Wityck, M. 1989) han desarrollado formulaciones alternativas que han sido incorporadas en el modelo TRANSYT Versión 8CH, que considera una distribución triangular simétrica. La interpretación física del factor de dispersión, considera que si F=1 no existe dispersión y el perfil de flujo se desplaza en T, además se cumple que t=T. Por otro lado, si F=0, el perfil de llegada es uniforme, lo que significa que el flujo vehicular es constante o que las llegadas son aleatorias. En este caso la dispersión en máxima o completa no existiendo pelotones de vehículos. Además, se debe cumplir que t → ∞ lo que implica que la diferencia de velocidades es elevada y que la longitud del tramo también lo es. En cuanto al parámetro T, no se cuenta con investigaciones que hayan arrojado resultados sólidos, por lo que actualmente se utilizan las expresiones propuestas por Robertson y Vincent (1975): T

= INT[ β ⋅ t + 0,5]

(3)

para arcos de tráfico general y, T = INT[α ⋅ b + γ ⋅ tr + 0,5]

(4)

para arcos de transporte público. En estos casos, b es el tiempo medio de parada del bus, tr el tiempo medio en movimiento, t el tiempo medio de viaje y α , β y γ parámetros que hasta ahora, son utilizados como constantes universales, aún cuando es razonable suponer que éstos pueden variar localmente.

α = 0,30 β = 0,80 γ = 0,85 [email protected]

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1.4 Demoras La demora total del tránsito que circula por un arco equivale a la suma de las demoras de todos los vehículos que circulan por dicho arco, durante el período de tiempo de la simulación. La demora total es expresada en ADE - hr/hr, que equivale a la tasa con que la demora está ocurriendo. Por ejemplo, durante un ciclo de 100 segundos, asumiendo que 40 ADE circulan a través de la intersección, con una demora de 20 segundos cada uno. La demora total es de 800 (20 · 40) ADE - segundos por cada 100 segundos de ciclo, lo que equivale a una demora de 8 ADE- hr/hr.

1.5 Derecho a paso En redes viales urbanas es usual encontrar intersecciones reguladas por señales de prioridad (Ceda el Paso o Disco Pare). En estos casos, TRANSYT asume que el arco con derecho a paso o prioritario no sufre ningún tipo de demora en la intersección en cuestión. Para el caso del arco que cede el paso (arco secundario), su demora depende de las características del flujo prioritario (nivel y perfil) durante el ciclo. En consecuencia, el perfil de flujo del arco secundario depende del máximo flujo vehicular que es capaz de salir - durante cada intervalo - de acuerdo al flujo prioritario. Así, en las intersecciones prioritarias también se determina un GO profile para los arcos secundarios, los cuales son tratados de igual manera que los determinados para las intersecciones semaforizadas. La Figura Nº1.3 detalla el modelo utilizado por TRANSYT para intersecciones en T.

FI

Vía Prioritaria q1

q2

FD

Vía Secundaria Figura Nº1.3: Modelo Arcos Secundarios, Intersección en T La formulación considera:

FI

[email protected]

FD = 715 − 0, 22 ⋅ q 1

(5)

= 600 − 0,22 ⋅ q1 − 0 ,19 ⋅ q 2

(6)

7


1.6 Doble Ciclo Los nodos dentro de una red coordinada operan, en el caso más simple, con el mismo tiempo de ciclo y en cada nodo, la fase posee sólo una vez el verde durante el ciclo. El tiempo de ciclo común puede ser largo para dar una adecuada capacidad a todos los nodos, aún cuando en algunos casos, es más conveniente que algunos nodos operen con ciclos menores. En consecuencia, TRANSYT provee la opción de permitir que algunos nodos operen con la mitad del ciclo, disminuyendo1 la demora total de la red.

1.7 Estimación del Consumo de Combustible TRANSYT provee como salida del modelo el consumo de combustible de la red, para la programación simulada. La estimación considera tres componentes: 1. Consumo de combustible en movimiento entre líneas de parada, considerando velocidad constante 2. Consumo de combustible por ralentí 3. Consumo de combustible por detenciones (efecto de frenar y acelerar para alcanzar velocidad promedio). La relación que utiliza TRANSYT para estimar el consumo de combustible a velocidad constante (Cv) y el consumo por detenciones (Cd) son, respectivamente: Cv = 17, 0 − 0,455 ⋅V

ADE - km] + 0,0049 ⋅V 2 [litros/100

Cd = 770x10 −8 ⋅ V 2 [litros/ADE - parada]

(7) (8)

donde V equivale a la velocidad promedio de los vehículos que circulan en el arco. Para el caso del consumo de combustible en ralentí, TRANSYT considera 1,4 litros/ADE - hr. Las expresiones anteriores son válidas para el caso inglés y no representan necesariamente los consumos correspondientes a nuestra realidad. Por lo anterior, para efectos de evaluación social, es necesario determinar los consumos de combustible en forme exógena, a partir de las salidas de TRANSYT. Al respecto, las formulaciones recomendadas por el Manual de Diseño y Evaluación Social de Proyectos de Vialidad Urbana, son las detalladas a continuación2.

1

No siempre Estas relaciones han sido calibradas por el autor a partir de los cuadros detallados en el referido manual [email protected] 2

8


1.7.1 Consumo de Combustible en Movimiento Vehícul os L ivianos

C = −2 x10 −7 ⋅ v 5 + 5x10 −5 ⋅ v 4

− 0,0069 ⋅ v 3 + 0,4514 ⋅ v 2 − 14,827 ⋅ v + 269 ,37 (9)

v = velocidad [km/hr] C = consumo [ml/km] Buses y Cami ones

C

= −2 x10 −7 ⋅ v 5 + 7 x10 − 5 ⋅ v 4 − 0,0101 ⋅ v3 + 0 ,737 ⋅ v 2 − 27 ,729 ⋅ v + 656,63

(10)

v = velocidad [km/hr] C = consumo [ml/km] 1.7.2 Consumo de Combustible por Detenciones Vehícul os L ivianos

C

= 9 x10 −9 ⋅ v 5 − 2 x10 −6 ⋅ v 4 + 0,0002 ⋅ v 3 − 0,0032 ⋅ v 2 + 0,167 ⋅ v + 0,1313

(11)

v = velocidad [km/hr] C = consumo [ml/det] Buses y Cami ones

C

= −3x10 −8 ⋅ v 5 + 6 x10 −6 ⋅ v 4 − 0,0005 ⋅ v 3 + 0,0421⋅ v 2 − 0,4835 ⋅ v + 4 ,3307

(12)

1.7.3 Consumo de Combustible al Ralentí Ti po

Vehículos Livianos Buses, Camiones

Consumo [l ts/hr]

1,08 2,22

De acuerdo a estas formulaciones, para efectos de evaluación social utilizando TRANSYT, es necesario determinar el consumo de combustible exógenamente, utilizando como entrada la velocidad promedio y la duración de las demoras en cada arco.

[email protected]

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2. ARCHIVO DE ENTRADA DE DATOS 2.1 Generalidades Los datos son abastecidos al programa mediante un archivo único de entrada, en formato ASCII. Cada línea del archivo de entrada se denomina tarjeta, existen diversos tipos de tarjetas, cada una es definida mediante un número. La idea es abastecer al programa con antecedentes acerca del tiempo de ciclo; control del proceso de optimización; flujo horario y características de cada arco de la red y repartos de cada nodo semaforizado. En todos los casos, los datos son ingresados en las tarjetas como números enteros, sin decimales fracciones o caracteres alfanuméricos. Los números son justificados a la derecha en columnas de 5 espacios (bloques). Si cierto bloque no posee dato, el programa asume cero. El número de cada tarjeta es ingresado siempre en el primer bloque. El bloque máximo es el 16 (columna 80). Las tarjetas deben ser ingresadas siempre en orden ascendente, la única excepción es con las tarjetas 11 a 23 las que pueden ser ingresadas en cualquier orden (sólo entre ellas mismas). Los arcos pueden ser representados por números enteros entre 1 y 9999. Excepcionalmente pueden ser usados números negativos (-1 a -9999). Todo arco representado con un número negativo es tratado de la forma estándar, sin embargo; sus datos de demora y detenciones son omitidos en el cálculo y presentación del IR. Se recomienda que los arcos sean numerados de tal forma que los primeros dos dígitos equivalgan al nodo donde llegan y que los siguientes dígitos sean un contador según el sentido del reloj, de 1 a 9 para arcos de transporte privado y de 10 a 99 para arcos de transporte público. Ejemplo: arco 102 y arco 1020. Ambos arcos llegan al nodo 10. El primero (102) es el segundo arco de transporte privado que llega al nodo 10. En cambio, el arco 1020 es el segundo arco de transporte público que llega al nodo 10.

2.2 Información Requerida Para representar adecuadamente la red vial a modelar, es necesario contar con la siguiente información. 2.2.1 Características Físicas

Para cada intersección y arco perteneciente a la red se debe recopilar:

• tipo de intersección (semaforizada o de prioridad) • longitud de los arcos [email protected]

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• uso de pistas, indicando existencia de pistas especiales y/o pistas compartidas • ancho de pistas • pendiente 2.2.2 Características Operativas

Se debe conocer el diseño operativo de cada intersección, el cual queda establecido por los antecedentes detallados a continuación:

• Diseño de Fases: qué movimientos tienen derecho a paso y en qué orden • Verdes Mínimos : definido como el tiempo mínimo necesario para que los peatones crucen la calzada de la rama sin derecho a vía, siendo por lo tanto, función del ancho de la calzada y velocidad de caminata. • Entreverdes: representan el período que permite a los vehículos el despeje de la intersección y que está formado por un lapso de amarillo y uno de rojo - rojo. Por ello, los entreverdes dependen del ancho de la intersección y de la velocidad de acceso de los vehículos. • Flujos: flujo vehicular horario para cada arco simulado, descompuesto según tipología vehicular adoptada (normalmente en vehículos privados y transporte público). • Otros Antecedentes: tiempo de ciclo y período de simulación, ganancia en la salida y pérdida en la partida y flujos de saturación por línea de detención. La entrada de datos está estructurada en base a tarjetas, en las que se definen columnas para ingresar la información. La Figura Nº2.1 presenta el formato del archivo de ingreso de datos, el cual considera el siguiente detalle:

• Tarjetas Imprescindibles. 1. 2. 3. 4.

Tarjeta tipo 1 Tarjeta tipo 2 Tarjetas XY Tarjetas tipo 32

: Datos comunes para toda la red. : Secuencia de los nodos para la simulación. : Datos de nodos. : Datos de enlaces.

• Tarjetas cuyo uso depende de la red a modelar. 5. Tarjetas tipo 7 6. Tarjetas tipo 30 7. Tarjetas tipo 31

: Información sobre líneas de parada compartidas. : Información sobre enlaces que ceden prioridad. : Información sobre enlaces controlados por semáforos.

• Tarjetas Opcionales 8. Tarjeta tipo 4 [email protected]

: Modificaciones a los incrementos en el proceso de optimización. 11


9. Tarjeta tipo 6 10.Tarjeta tipo 28 11.Tarjeta tipo 29 12.Tarjeta tipo 35 13.Tarjeta tipo 36 14.Tarjeta tipo 37 15.Tarjeta tipo 38

[email protected]

: Información sobre los factores de dispersión. : Cambios a los repartos definidos en tarjetas XY. : Información para el calculo del IR : Información para la confección de los gráficos. : Factores de escala para flujos y velocidades. : Coeficientes requeridos para el calculo de consumos de combustible. : Especificación de enlaces que no deben superar un cierto largo de cola.

12


Figura Nº2.1: Detalle Archivo Ingreso de Datos TRANSYT

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2.3 Detalle de Tarjetas Imprescindibles 2.3.1 Tarjeta tipo 1

Esta tarjeta controla todo el proceso de simulación y optimización de la red. Ultimo Dígito en Columna 5 10 15

20 25 y 30

35

40

45

[email protected]

Contenido 1 Tiempo de ciclo en segundos ( rango entre 30 y 300 segundos ). El tiempo de ciclo debe ser par si algún nodo tiene ciclo doble. Número de pasos en el ciclo ( rango entre 5 y 60 ). TRANSYT calcula los flujos y las variaciones de colas con una resolución de tiempo que se determina por el número de pasos en el ciclo. Se recomienda la utilización de igual número de pasos que el tiempo de ciclo (1 paso = 1 Seg.) si el ciclo es menor o igual a 60 segundos. Si el ciclo supera los 60 segundos se recomienda utilizar una relación entera entre pasos y segundos. Duración de la simulación (minutos). Este valor es particularmente relevante para enlaces sobre - saturados ya que TRANSYT calcula los aumentos de cola durante el tiempo de simulación. Desplazamiento del verde efectivo En cada intersección el usuario del programa puede especificar hasta siete fases. El tiempo de verde puede iniciarse y terminarse en cualquier fase. Ambos, tanto el inicio como el termino del verde pueden ocurrir unos segundos después del cambio de fase especificando desplazamientos de una duración ajustable. Los desplazamientos que se especifiquen en la tarjeta 1 serán aplic ados a todos los arcos. Otros tiempos pueden ser especificados para arcos i ndividuales en las tarjetas 31. La intención es que estos desplazamientos representen la inercia de conductores y vehículos para responder a las señales visuales. En la celda 25 se especifica el desplazamiento inicial o perdida inicial mientras que en la celda 30 se especifica el desplazamiento final o ganancia final. Tiempos de verde iniciales, EQUISAT 0 = Los instantes de cambio de fase iniciales son los especificados en las tarjetas de nodo 1 = Una rutina especial EQUISAT calculará los instantes iniciales de cambio de fase según e l siguiente método: 1. Se asume el tiempo de inicio de la primera fase como el especificado en las tarjetas de nodos. 2. Los restantes inicios de fases son calculados de forma de obtener iguales grados de saturación en las ramas criticas de cada nodo . Selección del tiempo de ciclo. 0 = Se utiliza el tiempo de ciclo especificado en las columnas 6 a la 10. 1 = Se entrega un informe relevante para un rango de ciclos pero el ciclo sigue siendo el especificado en las columnas 6 a la 10. 2 = Se entrega el informe mencionado anteriormente y además el programa selecciona el ciclo óptimo. Los datos sobre tiempo de ciclo y numero de pasos son ignorados, la rutina EQUISAT es utilizada aunque esta no sea especificada. Factor de escala para aplicar a los flujos vehiculares especificados en las tarjetas 32. Se permite una ponderación dentro del rango 10% a 200% del flujo indicado en las tarjetas 32. 0 = Se usan los datos como se presentan en las tarjetas 32. 14


50

Factor de escala para aplicar a los tiempos de viaje (o velocidades). Este factor pondera los datos de las tarjetas 32 por un porcentaje en el rango 50 a 200. Este factor se utiliza para realizar análisis de sensibilidad sobre los datos de tiempo de viaje (o velocidad). 0 = Se usan los datos como se presentan en las tarjetas 32. Especificación de tipo de datos a entregar en las tarjetas tipo 32 0 = Tiempo de viaje , en segundos 1 = Velocidad en Km/hr. Tipo de optimización a realizar. 0 = No se realiza optimización. 1 = Se realiza optimización sólo de los desfases. 2 = Se optimizan tanto los desfases como los repartos. Numero de copias de las salidas finales (de 2 a 6 copias , por defecto entrega 1 copia). Tipo de salida a presentar.3 0 = Salida corta , se omiten los pasos intermedios de la optimización. 1 = Salida completa. Valor monetario de la demora (W). Indicación del equivalente en dinero de la demora de un vehículo por hora. Valor monetario de 100 detenciones (K). Equivalente en dinero de la detención/partida de 100 vehículos.

55 60

65 70 75 80

2.3.2 Tarjeta tipo 2

En esta tarjeta se especifican los nodos a considerar en el proceso de optimización. En teoría, la secuencia de nodos no debiera presentar diferencias en la determinación del óptimo. Sin embargo, en la práctica se han encontrado diferencias, aún cuando son marginales. Ultimo Dígito en Columna 5 10,15,20,.....

Contenido 2 Lista con los números de nodos en el orden a optimizar.

2.3.3 Tarjeta tipo XY Ultimo Dígito en Columna 5

10 15 20 25-30 35-40

Contenido Tipo de tarjeta XY, donde X = 1 si el nodo tiene ciclo simple. 2 si el nodo es de ciclo doble. Y = Numero de fases del nodo Numero del nodo. Segundo en que se inicia la fase 1 Mínimo número de segundos entre las fases 1 y 2, esta restricción de verde mínimo es utilizada por la rutina EQUISAT. Igual información que 15-20 pero para fase 2 Igual información que 15-20 pero para fase 3

3

En la versión 8S aquí se escoge el modelo de dispersión con que se desea modelar (0 => Modelo Geométrico Truncado, 1=> Modelo Uniforme, 2=> Modelo Triangular Simétrico). [email protected]

15


45-50 55-60 65-70 75-80

Igual información que 15-20 pero para fase 4 Igual información que 15-20 pero para fase 5 Igual información que 15-20 pero para fase 6 Igual información que 15-20 pero para fase 7

2.3.4 Tarjeta tipo 32 ( obligatoria para cada arco ) Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20

25 30 35

40-45-50 55-60-65 70-75-80

Contenido 32 Número del arco Flujo total promedio en el arco (10 - 15000) Fuente de flujo uniforme (0 - 15000), aquí se especifica si existe algún flujo entrando en forma uniforme al arco ( no como pelotones ). Este tipo de flujo se utiliza para modelar por ejemplo, salidas de estacionamientos a mitad de cuadra. El primer arco aguas arriba que aporta flujo al arco. El flujo proveniente de este primer arco aguas arriba (10 - 15000). El tiempo en segundos que toma llegar desde la línea de parada del arco aguas arriba hasta la línea de parada del arco o la velocidad en km/hr del flujo aportado, según si se utilizo 0 o 1 en la columna 55 de la tarjeta tipo 1. Como 25,30 y 35 pero para el segundo arco que aporte flujo. Como 25,30 y 35 pero para el tercer arco que aporte flujo. Como 25,30 y 35 pero para el cuarto arco que aporte flujo.

2.4 Tarjetas cuyo uso depende de la red a modelar 2.4.1 Tarjeta tipo 7 ( Obligatoria si se usan líneas de parada compartida ) Ultimo Dígito en Columna 5 10 15,20,25,30 35-55 60-80

Contenido 7 Arco principal del conjunto de arcos que comparte la línea de parada Otros arcos que comparten la línea de parada Igual que 10 - 30 Igual que 10 - 30

Para aquellos arcos que comparten línea de parada sin ser el arco principal, no es necesario completar las columnas 11 a 55 o 66 a 70 en las tarjetas tipo 30 ó 31, la información relevante es tomada de esas columnas en los arcos principales.

[email protected]

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2.4.2 Tarjeta tipo 30 (Obligatoria para cada arco que cede paso) Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20 25 30 35 40-55 60 65 70

75 80

Contenido 30 Número del arco que cede prioridad Número del primer arco que tiene prioridad sobre el arco especificado en la columna 10 Número del segundo arco que tiene prioridad sobre el arco especificado en la columna 10 (si lo hubiera) Porcentaje del flujo que cede paso sólo al primer arco con prioridad. Valor del coeficiente A1 en la relación F=F 0-A1·q 1A 2·q 2, multiplicado por 100. Por ejemplo ingresar 22 implica A 1=0.22 Valor del coeficiente A 2 en la relación anterior. 0 Largo del arco en metros Ponderador de las paradas en el arco Flujo de saturación en el arco que cede paso, máxima tasa de descarga desde la cola de vehículos que ceden paso en ausencia de flujo en el arco con paso preferente. Ponderador de las demoras en el arco Coeficiente de dispersión de pelotones 4

2.4.3 Tarjeta tipo 31 Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20 25 30 35 40-55 60

65

4

Contenido 31 Número del arco Número del nodo que controla la salida de flujo proveniente del arco especificado en la columna 10. Número de la etapa en que comienza el primer periodo de verde del arco. Entreverde anterior al comienzo del primer período de verde del arco. Número de la etapa en que termina el primer periodo de verde del arco. Entreverde siguiente al fin del período de verde del arco (normalmente este valor es cero). Igual a 20 - 35 pero para el segundo período de verde si lo hubiera. Longitud del arco en metros (de 0 hasta 2000 m). Para los arcos de entrada a la red (aquellos que no poseen nodo aguas arriba),normalmente se considera una longitud de 100 a 200 m. Ponderador de las detenciones. Equivale al número, dividido por 100, que multiplica el valor de la

En versión TRANSYT - S se especifican los parámetros γ y α de la forma XXYY, donde XX equivale a 100·γ e YY a 100·α. En arcos sin paradero el programa toma en cuenta sólo el valor de γ . En arcos de tráfico general el parámetro β se especifica en la forma XX correspondiendo a 100·β. 17 [email protected]


70 75

80

detención (tarjeta 1 columna 80). El valor 0 se interpreta como 100. El valor -9999 se interpreta como 0. Valores negativos implica incrementar las detenciones en el arco. Flujo de Saturación (500 a 20000) la unidad de medida debe ser la misma especificada en los flujos de los arcos (tarjeta tipo 32) Ponderador de las demoras. Valor que dividido por 100, multiplica el total de las demoras (uniforme, aleatoria y por sobresaturación) sobre el arco. El valor 0 se interpreta como 100. El valor -9999 se interpreta como 0. Valores negativos implica incrementar las demoras en el arco durante la optimización. Número K en el rango 1 a 100 que modifica el factor de dispersión, F, según F

1

= 1 +

K

⋅

t

, donde t

100

es el tiempo promedio de viaje en pasos (steps). Valores negativos dan dispersión cero. K=0 da el valor por defecto.

TRANSYT ofrece la facilidad para modelar cuellos de botella, los cuales son tratados como intersecciones con 100% de verde con un flujo de saturación específico. Los arcos que contienen cuellos de botella siempre deben considerar como nodo de salida (tarjeta 31, columna 15) un cero. Arcos que comparten cuellos de botella deben ser especificados en tarjeta tipo 7, al igual que los arcos que acceden a nodos semaforizados (o de prioridad), pero el arco principal debe tener un cero como nodo de salida en tarjeta 31. Las demoras y las detenciones son calculadas de igual manera que para los otros arcos, excepto que el flujo de salida es controlado sólo por el flujo de saturación del cuello de botella. Por lo tanto, la demora uniforme sólo ocurre cuando el flujo vehicular (IN profile) supera el flujo de saturación. La demora aleatoria y por sobresaturación se determina de la forma usual. El número total de nodos no debe exceder de 49 cuando se está modelando un cuello de botella.

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2.5 Tarjetas opcionales 2.5.1 Tarjeta tipo 4

Esta tarjeta controla el tamaño de los cambios incrementales efectuados sobre el tiempo del nodo por el proceso hill-climb. Los incrementos son listados como porcentajes del tiempo de ciclo y deben ser inferiores al 50%. Si la tarjeta es omitida, TRANSYT asume la secuencia estándar. Ultimo Dígito en Columna 5 10, 15, etc.

Contenido 4 Secuencia de incremento seleccionada

Se acepta más de una tarjeta tipo 4 pero no más de 15 incrementos pueden ser especificados. Los ceros dentro de la secuencia son ignorados. 2.5.2 Tarjeta tipo 6

La determinación de las demoras y detenciones de la red modelada se recalculan en cada etapa del proceso de optimización. Sin embargo, sobre aquellos arcos más alejados del nodo que se está analizando en la optimización, las variaciones en las demoras y detenciones son marginales. En consecuencia, TRANSYT provee la opción de especificar el nivel de precisión para el cual los arcos que presentan modificación en las demoras y detenciones inferiores a dicho nivel, no son considerados. De esta forma, las demoras y detenciones son recalculadas sólo en aquellos arcos más afectados por el proceso de optimización. Ultimo Dígito en Columna 5 10, 15, 20, etc.

Contenido 6 Secuencia de exactitud seleccionada. El máximo parámetro de exactitud es 2000

En el caso de omitir la tarjeta tipo 6, la exactitud por defecto es 1, que equivale al 0,01 por ciento. La secuencia de exactitud recomendada es 1000 1000 100 100 10 1 1. 2.5.3 Tarjeta tipo 28

Esta tarjeta brinda la posibilidad de modificar de una forma sencilla los desfaces entre los nodos semaforizados de la red de modelación. Se ingresa como información el segundo de inicio de la primera fase de cada nodo semaforizado, desplazándose automáticamente los segundos de las siguientes fases en relación al inicio de la primera.

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Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20,25 30,35, etc. 80

Contenido 28 Número del Nodo Segundo de Inicio de la primera fase Igual que 10 y 15 pero para el nodo siguiente Para los nodos subsecuentes Debe ser dejada en cero


Esta tarjeta permite modificar los ponderadores que determinan el IR. Ultimo Dígito en Columna 5 10

15

20

Contenido 29 Ponderador de las detenciones en los arcos. 0 => usar los especificados en tarjeta 31, columna 65. 1 => los ponderadores especificados en tarjeta 65 son modificados a la unidad (100%). Ponderador de las demoras en los arcos. 0 => usar los especificados en tarjeta 31, columna 75. 1 => los ponderadores especificados en tarjeta 65 son modificados a la unidad (100%) Utilizar ponderadores como porcentaje o como simples multiplicadores. 0=> en porcentaje 1=> interpretado como simple multiplicador en rango 0-9999.


Esta tarjeta controla la salida gráfica de los IN y OUT profile en el archivo de salida. Estas gráficas proveen mayor información que la normalmente ofrecida por los diagramas tiempo - distancia. Comparaciones de las gráficas con lo observado en terreno permiten un análisis de la exactitud de TRANSYT en la representación de la circulación. Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20 25 30,35,40,45

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Contenido 35 Número del arco a ubicar arriba a la izquierda de página Número del arco a ubicar arriba a la derecha de página Número del arco a ubicar abajo a la izquierda de página Número del arco a ubicar abajo a la derecha de página Como 10 a 25 para otra página

la la la la

20



Esta tarjeta permite modificar los flujos vehiculares y/o la velocidad del arco, multiplicando por un factor, con el fin de efectuar un análisis de sensibilidad de la programación óptima o con el fin de considerar escenarios futuros de modelación (tasas de crecimiento). Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20 25,30,35

Contenido 36 Número del Arco Factor que, dividido por 100, multiplica al flujo especificado en tarjeta 32 para el arco especificado. Rango 5 a 2000. Ejemplo, 5% equivale a 105. Factor que, dividido por 100, multiplica a la velocidad (o tiempo de viaje) especificado en tarjeta 32 para el arco especificado. Rango 50 a 200. Como 10 a 20 para otro arco, hasta 5 arcos por tarjeta.


Esta tarjeta es usada para especificar arcos en los cuales es deseable que la cola no bloquee la intersección aguas arriba. El usuario especifica el límite de cola sobre el cual se aplica penalidad. Ultimo Dígito en Columna 5 10 15 20 25,30,35,…..

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Contenido 38 Número del arco Largo de cola que es deseable no exceder en el arco especificado en la columna 10. Este limite debe estar en el rango 0 - 200 (ADE) Penalidad aplicada al exceso de cola promedio. Igual que 10 - 20 pero para otro arco, con un máximo de 5 arcos por tarjeta.

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3. ARCHIVO DE SALIDA 3.1 Información Mostrada TRANSYT provee la siguiente secuencia de información en el archivo de salida: 1. Copia del archivo de entrada 2. Información para ayudar a la elección del tiempo de ciclo (opcional) 3. Predicciones de tránsito para • programación inicial • programación intermedia (opcional) • programación final 4. Gráfico de los histogramas de flujo (opcional)

3.2 Copia del Archivo de Entrada El programa imprime el archivo de entrada en la misma forma en que ha sido ingresado al computador. Cualquier error encontrado por el programa, se presenta subrayado. Dependiendo del tipo de error, el programa procederá con la optimización. El usuario es responsable de corregir los errores.

3.3 Detalle Elección de Ciclo El detalle de información para la elección del ciclo considera la impresión de dos tablas con sus respectiva simbología. La primera tabla presenta, para cada nodo y para un rango de 30 a 180 segundos, cada cinco segundos, el porcentaje de saturación máximo de los arcos de la intersección, considerando cada intersección como intersección aislada. La Figura Nº1 bosqueja la situación.

Figura Nº1: Grado de Saturación Nodo

30

35

40

45

.

1 2 3 . .

85 15 0 . . bajo

0 23 75 . . bajo

45 56 74 . . 74

. . . . . .

. . . . . .

Máximo

.

. . . . .

.

. . . . .

180

. . . . .

EJEMPLO

Al final de la tabla se detalla el porcentaje de saturación máximo de la lista de nodos. En aquellos casos en que se detalla “bajo” (to low), significa que el tiempo de ciclo es demasiado corto para las exigencias de los verdes mínimos de algún nodo.

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La segunda tabla detalla, en el mismo formato, el índice de rendimiento de la intersección, considerada como intersección aislada. Para los efectos de calcular las demoras y detenciones, producto de no considerar los efectos de red, TRANSYT efectúa ciertas simplificaciones. La Figura Nº2 presenta un ejemplo de la tabla de ayuda para la elección del ciclo.

Figura Nº2: Indice de Rendimiento Nodo

30

35

1 2 3 . .

85 15 0 . .

0 23 75 . .

Totales

EJEMPLO

Dobles

.

.

40

45

1439 > 1235 76 + 450 30 423 D . . . . 1545 2108 . .

.

. . . . . . .

.

. . . . . .

.

. . . . . .

180

. . . . . .

La simbología considera:

• > se recomienda un tiempo de ciclo superior, para dar un grado de saturación que no exceda el 90% • + para el nodo en cuestión, equivale al índice de rendimiento menor • D considerar ciclo doble disminuye el índice de rendimiento, con un grado de saturación que no excede el 90%. • Totales : todos los nodos operando en ciclo simple • Dobles : con los nodos marcados como dobles funcionando a mitad del ciclo Con estos antecedentes, el usuario de TRANSYT se encuentra en condiciones de analizar y determinar el tiempo de ciclo más conveniente para la red modelada. Respecto de esta opción de TRANSYT, en la práctica actual, se estila efectuar corridas de la red para tiempos de ciclo desde 30 hasta 120 segundos y considerar aquel ciclo que minimice el índice de rendimiento de la red. Esta solución ha surgido como respuesta al constante aumento en la velocidad de procesamiento de los actuales computadores personales.

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3.4 Predicciones de Tránsito Cada predicción del modelo de tránsito es realizada para una programación específica: inicial, intermedia o final. Todas las predicciones poseen la estructura siguiente. 1. Título de la corrida 2. Detalle de la Programación: Resumen del número de nodos y sus tiempos de cambio de fase. 3. Detalle de las predicciones en los arcos: para cada arco de la red, se lista la información siguiente:

• Número del arco • Flujo dentro del arco (ADE/hr): equivale a la suma de los flujos de los histogramas de entrada (IN profile). • Flujo de Saturación (ADE/hr de verde): los arcos que comparten línea de parada, se identifican con la letra “L” o la letra “S” después del número del arco en la columna de flujo de saturación. La letra “L” indica que el dato equivale al número del arco que comparte línea de parada. La letra “S” indica que el arco comparte línea de parada con otro arco. • Grado de Saturación (%): equivale a la relación

q⋅c S ⋅ ve

⋅ 100

(13)

donde q es el flujo dentro del arco (ADE/hr), C el tiempo de ciclo (segundos), S el flujo de saturación (ADE/hr) y ve el verde efectivo (segundos). El grado de saturación es un indicador del tiempo de verde disponible e indica cuán cerca de la capacidad máxima se encuentra el arco en cuestión. Un valor superior a 100 corresponde a sobresaturación, lo que implica que la longitud de la cola crecerá mientras se mantengan las condiciones de flujo existentes.

• Tiempo de viaje promedio (segundos): equivale al tiempo promedio de viaje, sin demoras, a través del arco, calculado a partir de los respectivos aportes aguas arriba. • Demora promedio (segundos): equivale a la demora promedio en el arco, obtenida dividiendo la demora total (demora uniforme y por sobresaturación) por el flujo del arco. • Demora Uniforme (ADE-hr/hr): esta es la componente uniforme de la demora total del arco, y equivale al número promedio de ADE en cola durante el tiempo de ciclo. • Demora aleatoria y por sobresaturación (ADE-hr/hr): equivale a la componente de la demora causa por las fluctuaciones aleatorias del flujo vehicular que llega al arco. Si el grado [email protected]

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de saturación sobrepasa el 100%, la demora incluye la componente debida a sobresaturación (las llegadas exceden las partidas).

• Demora Total: equivale a la suma de la demora uniforme y por aleatoriedad y sobresaturación. • Costo de la Demora ($/hr): equivale a la demora total multiplicada por el factor especificado en la tarjeta 1, columna 71-75 y dividido por 100 para dar el costo por hora en pesos. Un asterisco después del costo indica que el ponderador de la demora ha sido especificado en la tarjeta 30 o 31 para este arco. • Detenciones promedio (%): equivale al porcentaje promedio de detenciones por ADE entrando en el arco. Por ejemplo, 100 indica que, en promedio, cada ADE se detiene completamente una vez. La estimación toma en cuenta las detenciones uniformes y por aleatoriedad. En los casos en que el indicador supera 100%, el arco está cerca de la capacidad ya que algunos vehículos se deben detener más de dos veces. • Costo de las Detenciones ($/hr): el número total de detenciones por hora, obtenido como el producto de las detenciones promedio por vehículo y el flujo del arco, es aumentado o disminuido debido a la energía cinética perdida al realizar una detención completa desde la velocidad promedio del arco, comparada con una detención estándar desde los 12 m/seg. El resultado es multiplicado por el valor especificado en tarjeta 1, columna 76-80 y dividido por 10.000 para dar el costo en $/hr. Un asterisco después del costo indica que el ponderador de la detención ha sido especificado en la tarjeta 30 o 31 para este arco. • Cola máxima promedio (ADE): el valor dado es estimado como la suma de la cola excedente promedio y una componente debida a aleatoriedad y sobresaturación, más una corrección debida a las variaciones de la cola de un ciclo a otro. • Promedio de Cola en Exceso (ADE): para aquellos arcos en que se especifica un valor de cola máximo (tarjetas 38), se chequea ciclo a ciclo que el límite no sea excedido. En aquellos casos en que el límite se excede, se computa el exceso y se agrega al c´laculo del índice de rendimiento de la red. Para aquellos arcos no explicitados en las tarjetas 38, TRANSYT calcula la capacidad del arco considerando que un ADE ocupa 5,75 m de largo y un flujo de saturación de 1850 ADE/hr de verde. Así, aquellos arcos no explicitados que exceden su capacidad, son individualizados mediante el símbolo “+”. • Indice de Rendimiento ($/hr): es la suma de los costos debidos a las demoras y detenciones, más los excesos de cola. • Nodo de salida: es el número de la intersección (nodo) que controla la operación del arco, como es especifica en tarjeta 31, columna 15.

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• Tiempos de Verde (segundos): se listan los inicios y finales de los períodos de verde para cada arco. Para obtener los verdes efectivos es necesario adicionar los desplazamientos (ganancia de amarillo y pérdida del verde) especificados en tarjeta 1. 3.5 Gráfica Las tarjetas 35 pueden ser utilizadas para incluir en la salida una representación gráfica del tráfico en las líneas de detención seleccionadas. Cada gráfico representa, para un arco, la variación durante un ciclo (eje horizontal) de:

• el flujo sobre la línea de parada (simbolizada por @ y l) • el flujo que deja la línea de parada (simbolizada por @ y  ) El flujo vehicular marcado l es detenido por la luz roja y parte a flujo de saturación tal como muestra en símbolo . El Módulo de Error Medio (MEM), que indica el grado de dispersión del flujo con respecto a una llegada uniforme, en el rango 0.0 a 2.0, es impreso para cada gráfico. Un flujo uniforme posee un MEM de 0.0, mientras que un elevado MEM indica que el arco posee elevada dispersión, presentando mejores beneficios al momento de efectuar coordinación de señales. El eje horizontal para cada gráfico se ajusta al número de pasos del ciclo. El eje incluye el símbolo “=” para el período de rojo del arco de salida y el símbolo “.” para el verde. El eje vertical es escalado a 24 unidades de alto, presentando el flujo en ADE/hr.

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Manual Transyt 8s

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