Semáforos

Tecnología. Circulación. Distribución y cálculo de tiempos. Coordinación. Pulsador. Diseño. Ventajas y desventajas

  • Enviado por: Ernesto Melo Rodriguez
  • Idioma: castellano
  • País: República Dominicana República Dominicana
  • 29 páginas

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CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

EL SEMAFORO

Ventajas y desventajas de los semáforos

Ventajas

Desventajas

Numero de lentes y de caras

Semáforos de tiempo fijo

Requisitos

Distribución de los tiempos del semáforo

Términos básicos

Calculo de los timepos del semáforo

Flujo de saturación y tiempo perdido:

Coordinación de semaforos

Sistemas de coordinación:

Diagrama espacio-tiempo

Semáforos accionados por el transito

Características generales

Nueva tecnología

DISENO DE SEMAFORO

Este -Sur

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Sur - Oeste

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Este - Oeste

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Este -Norte

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Norte -Oeste

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Norte - Sur

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Sur - Norte

Hora Pico

Sumatoria de Hora pico

Volumen de hora pico promedio

Factor hora pico

Tabla De Acceso

Esquema de la Intercesión

Fases Cambio de Semaforo

Volumen Critico

Saturación

Flujo de saturación

Diseño de los tiempo del semáforo

Tiempo Amarillo

Tiempo total periodo por ciclo (L)

Calculo ciclo optimo

Verde total

Tiempo del verde

Tiempo del rojo

Tiempo del peatón cruzar el semáforo en rojo

Comprobación de los tiempo

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIÓN

Al presentar estos dos tan interesantes trabajo siendo el primero un resumen del capitulo 13 del libro ingeniería de transito, fundamento y aplicación por cal y Mayor y el segundo el diseño de semáforo de la intersección Gómez- Correa y Cidrón, siendo los conocimientos del primero de gran relevancia para un total de dominio del diseño de un semáforo.

Donde con el segundo trataremos de hacer un uso adecuado de los conocimientos que se adquieran en el estudio del primero. De esta manera el lector de este material en este caso el monitor tenga una idea clara de lo hecho por el expositor de dicho material.

EL SEMAFORO

Los semáforos son dispositivos electromagnéticos y electrónicos proyectados específicamente para facilitar el control del tránsito de vehículos y peatones, mediante indicaciones visual de luces de colores universalmente aceptados, como lo son el verde, el Amarillo y el rojo.

Originalmente, los primeros semáforos, instalados en Londres en 1868, fueron accionados a mano y sólo constituían una extensión mecánica del brazo del agente de tránsito. El primer semáforo electrónico instalado en los Estados Unidos tuvo lugar en 1914 en Cleveland, y en 1917 en SALT Lake City se introduce la interconexión de semáforos.

De estos primeros semáforos, ahora piezas de museos, se ha llegado en la actualidad al uso de verdaderos cerebros electrónicos. A medida que pasa el tiempo, el congestionamiento y los accidentes aumentan, por lo que para su atenuación, el uso de semáforos ha alcanzada un notable desarrollo.

Esto ha permitido establecer estrategias para el control del tránsito a lo largo de las diferentes horas del día a través de programas específicos para periodos de máxima y mínima demanda.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SEMÁFOROS

Si la instalación operación de los semáforos es correcta, estos podrán aportar diversas ventajas. Un semáforo o un sistema de semáforos, que opere correctamente, tendrá una o más de las siguientes:

Ventajas:

  • Ordena la circulación del tránsito y mediante una asignación apropiada del derecho al uso de la intersección.

  • Reduce la frecuencia de cierto tipo de accidentes.

  • Con espaciamientos favorables se pueden sincronizar para mantener una circulación continua.

  • Permiten interrumpir periódicamente los volúmenes de tránsito intensivos de una arteria, para conceder el paso de vehículos.

Desventajas:

  • Se incurre en gastos no justificados para soluciones que podían haberse resuelto solamente con señales o en otra forma económica.

  • Causan demoras injustificadas a cierto número de usuarios, especialmente tratándose de volúmenes de tránsito pequeños.

  • Producen reacción desfavorable en el público.

  • Incrementan el numero de accidentes del tipo alcance.

  • Ocasionan perdidas innecesarias de tiempo en las horas del día.

  • Aumentan la frecuencia o gravedad de ciertos accidentes cuando la conservación es deficiente.

NUMERO DE LENTES Y DE CARAS

La lente es la parte de la unidad óptica que por refracción dirige la luz proveniente de la lámpara y de su reflector en la dirección deseada. Se recomienda que la cara de todo semáforo tenga cuando menos tres lentes: rojo, ámbar y verde y cuando más, cinco lentes: rojo, ámbar, flecha de frente, flecha izquierda y flecha derecha, donde el orden de colocación es el que indica.

La cara de un semáforo es el conjunto de unidades ópticas (lente, reflector, lámpara y portalámpara). El doble semáforo permite ver las indicaciones aunque uno de ellos lo tape un vehículo grande. La necesidad de colocar más de dos semáforos por acceso dependerá de las condiciones locales, tales como número de carriles, indicaciones direccionales, isletas para canalización, etc.

SEMÁFOROS DE TIEMPO FIJO

Los semáforos de tiempo fijo se utilizan en intersecciones donde los patrones de transito son relativamente estables. Los controles de tiempo fijo, se adaptan especialmente a intersecciones en las que se desea sincronizar el funcionamiento de los semáforos con los de otras instalaciones próximas.

El control de tiempo fijo sin mecanismo de sincronización es aconsejable para intersecciones aisladas de poca importancia, de las que no se prevé necesidad de coordinar con otras.

Existe un sistema de control de tiempo fijo con mecanismo de sincronización, accionado por un motor, que se usa para intersecciones aisladas cuando se prevea la necesidad de coordinar éstas con otros semáforos, o que el semáforo sea supervisado por un control maestro.

REQUISITOS

  • Volumen mínimo de vehículos: Aquí la intensidad del tránsito de las vías que se cruzan es la principal justificación. Los volúmenes para las calles principal y secundaria corresponden a las mismas ocho horas.

  • Volumen mínimo de vehículos

    Número de carriles de circulación por acceso

    Vehículos por hora en la calle principal (total en ambos sentidos)

    Vehículos por hora en el acceso de mayor volumen de la calle secundaria (un solo sentido)

    Calle principal

    Calle secundaria

    Urbano

    Rural

    Urbano

    Rural

    1

    1

    500

    350

    150

    105

    2 ó mas

    1

    600

    420

    150

    105

    2 ó mas

    2 ó mas

    600

    420

    200

    140

    1

    2 ó mas

    500

    350

    200

    140

  • Ininterrupción del tránsito continuo: Se aplica cuando las condiciones de operación de la calle principal son de tan naturaleza que el tránsito en la calle secundaria sufre demoras, o riesgos excesivos, al entrar o cruzar la calle principal.

  • Volumen mínimo de vehículos

    Número de carriles de circulación por acceso

    Vehículos por hora en la calle principal (total en ambos sentidos)

    Vehículos por hora en el acceso de mayor volumen de la calle secundaria (un solo sentido)

    Calle principal

    Calle secundaria

    Urbano

    Rural

    Urbano

    Rural

    1

    1

    750

    525

    75

    53

    2 ó mas

    1

    900

    630

    75

    53

    2 ó mas

    2 ó mas

    900

    630

    100

    70

    -

    2 ó mas

    750

    525

    100

    70

  • Volumen mínimo de peatones: Se satisface este requisito si durante cada una de cualesquiera de las ocho horas de un día representativo se tienen los siguientes volúmenes: 600 o más vehículos por hora en ambos sentidos en la calle principal, o bien 1,000 o más vehículos por hora si la calla principal tienen camellon; y si durante las mismas ocho horas cruzan 150 más peatones por hora, en el cruce de mayor volumen.

  • Circulación progresiva: Este requisito se satisface en calles asiladas de un sentido y donde los semáforos, en caso de haber, están muy distantes entre si para conservar los vehículos agrupados y a la velocidad deseada.

  • DISTRIBUCIÓN DE LOS TIEMPOS DEL SEMÁFORO

    Términos básicos

    Ya sea que la distribución de los tiempos en un semáforo se realice por métodos manuales o por modelación en computadoras, el ingeniero de tránsito necesita conocer los principios básicos que la sustentan.

    En particular, la modelación por computadora, no es más que ejercicio de codificación, un acto de “f ciega”la ingeniería en lo que se refiere a la seguridad pública y la conveniencia, requiere mucho más que esto.

    En el análisis del control de intersecciones con semáforos y en lo requisitos par ala distribución de sus tiempos, es necesario precisar algunos términos básicos o parámetros de tiempo y así evitar posibles confusiones.

    • Indicación de señal: Es el encendido de una de las luces del semáforo o una combinación de varias luces al mismo tiempo.

    • Ciclo o longitud de ciclo: Tiempo necesario para que el disco indicador efectúe una revolución completa.

    • Movimiento: Maniobra o conjunto de maniobras de un mismo acceso que tienen el derecho de paso simultáneamente.

    • Intervalo: Cualquiera de diversas divisiones del ciclo, durante la cual no cambian las indicaciones de señal del semáforo.

    • Fase: Parte del ciclo asignada a cualquier combinación de uno o más movimientos que reciben simultáneamente el derecho de paso, durante uno o más intervalos.

    • Secuencia de fase: orden predeterminado en que ocurren las fases del ciclo.

    • Reparto: porcentaje de la longitud del ciclo asignado a cada una de las diversas fases.

    • Intervalo de despeje: tiempo de exposición de la indicación ámbar del semáforo que sigue al intervalo verde.

    • Intervalo todo rojo: Tiempo de exposición de una indicación roja para todo el tránsito que se prepara a circular.

    • Intervalo de cambio de fase: Intervalo que puede consistir solamente en un intervalo de cambio ámbar o que puede incluir un intervalo adicional de despeje todo rojo.

    CALCULO DE LOS TIMEPOS DEL SEMÁFORO

    Para obtener un mínimo de demoras, cada fase debe incluir el mayor número posible de movimientos simultáneos. Este debe ser un objetivo permanente que no debe olvidarse. La selección de los movimientos dentro de cada fase debe tener a reducir a un mínimo l frecuencia y gravedad de los puntos de conflictos. La distribución de los tiempos de cada fase debe estar en relación directa con los volúmenes de tránsito de los movimientos correspondientes.

    Intervalo de cambio de fase: La función principal del intervalo de cambio de fase, es la de alertar a los usuarios de un cambio en la asignación del derecho al uso de la intersección.

    Y= ( t + . V ) + L + W

    2a V

    Donde:

    t = tiempo de (1 seg)

    V= Velocidad (m/s)

    a = Aceleración (3.05 m/s2 )

    W= Longitud del vehículo (6.10 m)

    L= Ancho de la calle.

    Longitud del ciclo: F. V. Webster con base en observaciones de campo y simulación de un amplio rango de condiciones de tránsito, demostró que la demora mínima de todos los vehículos en una intersección con semáforo.

    C. = 1.5 L + 5

    1 - "yi

    i-1

    Donde:

    C. = Tiempo óptimo de ciclo (s)

    L = Tiempo total periodo por ciclo

    Yi = Maximo valor de saturación

    Vehículos equivalentes: Si todos los vehículos que salen de una intersección con semáforo son automóviles que continúan de frente, se tendrían las tasas máximas de flujo, a intervalos aproximadamente iguales.

    Los vehículos pesados o comerciales (camiones y autobuses), por su mayor longitud y menor poder de aceleración que los automóviles, necesitan más tiempo para despejar la intersección. Los automóviles equivalentes comúnmente utilizados tanto para camiones, Ec, como para autobuses, Eg, varían de 1.4 a 1.6, tomándose un valor medio de 1.5 que supone accesos con pendientes cercanas al 0%.

    Estos factores, Ev, que se utilizan para convertir automóviles que dan vuelta a automóviles equivalentes que no la dan, varían de 1.4 a 1.6 para vueltas hacia la izquierda y de 1.0 a 1.4 para vueltas hacia la derecha.

    Flujo de saturación y tiempo perdido:

    El tiempo entre los comienzos de los periodos de verde G y verde efectivo g, esto es ee', se considera como una pérdida inicial. Por lo tanto, el verde efectivo para la fase i es:

    Gi = Gi + ff'- ee'

    COORDINACIÓN DE SEMAFOROS

    Sistemas de coordinación:

    Los sistemas coordinados pueden, o no, estar sujetos a un control maestro. En general, los semáforos de tiempo fijo dentro de un radio de 400 metros y que regulan las mismas condiciones de tránsito, deben funcionar coordinadamente.

    Existen cuatro sistemas de coordinación de semáforos de tiempo fijo, a saber:

  • Sistema simultaneo: Todos los semáforos muestran la misma indicaiocn aproximadamente al mismo tiempo, util para coordinar intersecciones muy cercanas. La relacion entre la velocidad, ciclo y distancia, puede expreserse asi:

  • V= 3.6 D

    C

    Donde:

    V= velocidad de progresión entre intersecciones (km/h)

    D= Distancia entre intersecciones (m)

    C= Duración del ciclo (s)

  • Sistema alternado: Los semáforos de intersecciones cercanas, por grupos, muestran indicaciones alternadas, a lo largo de una ruta. En estas condiciones se consigue una banda del 100% siempre y cuando la velocidad de los vehículos sea:

  • V = 7.2D

    C

  • Sistema progresivo simple o limitado: Este sistema trata de varios semáforos sucesivos, a lo garlo de una calle, que dan la indicación de verde de acuerdo con una variación de tiempo que permite, hasta donde es posible, la operación continua de grupos de vehículos a velocidad fija en “ondas verdes”.

  • Sistema progresivo flexible: En este sistema es posible que cada intersección con semáforo varié automáticamente en varios aspectos. Con base en la variación de los volúmenes de tránsito y la selección de la velocidad adecuada, se puede lograr un movimiento continuo a lo largo de una arteria, especialmente si es de un solo sentido. Ese sistema es el que da mejores resultados para intersecciones ubicadas a distancias variables.

  • DIAGRAMA ESPACIO-TIEMPO

    Mediante el diagrama espacio-tiempo, se pueden proyectar los descasamientos para obtener un movimiento continuo a lo largo de una arteria. Como complemento del método gráfico puede verificarse el proyecto por el método matemático, que permite conocer a fondo las condiciones en que funcionara el sistema.

    SEMÁFOROS ACCIONADOS POR EL TRANSITO

    Características generales

    Las características principal de la operación de semáforos accionados por el tránsito es que la duración de los ciclos responden, en general, a las variaciones en l demanda de transito vehicular.

    Se distingue un tercer tipo de control cuando la sindicaciones en los controles de cierta zona varían de acuerdo con información recibida sobre fluctuaciones del transito. Para instalar semáforos accionados por el tránsito deben analizarse pavimento algunos factores, como sigue:

  • Volumen de vehículos: En intersecciones donde el volumen de tránsito no es suficiente para justificar semáforos de tiempo fijo.

  • Movimiento transversal: Cuando el volumen de tránsito en la calle principal es intenso y entorpece la circulación de la calle transversal.

  • Horas de máxima demanda: Si se requiere controlar una interseccin durante un tiempo breve en el día, como en las horas de máxima demanda, se peuden instalar semáforos accionados por el tránsito.

  • Peatones: Cuando se tengan los volúmenes mínimos de peatones, especificados para semáforos de tiempo fijo, pueden ser preferibles los semáforos accionados por el transito.

  • Accidentes: Cuando sólo se satisface el requisito mínimo relativo a los antecedentes sobre accidentes, especificado para semáforos de tiempo fijo.

  • Amplias fluctuaciones de tránsito: EN los casos que, según los requisitos para semáforos de tiempo fijo, es necesario instalar semáforos cuando los volúmenes de tránsito varían considerablemente.

  • Intersecciones complejas: En los casos donde se justifica la instalación de semáforos que exigen fases múltiples, se debe estudiar la conversión de usar semáforos accionados por el tránsito.

  • Sistemas progresivos: Cuando los espaciamientos y otras características de las intersecciones dentro de un sistema progresivo de semáforos de tiempo fijo sean tales que no se pueda lograr una buena coordinación.

  • Cruces de peatones fuera de la intersección: En los cruces concentrados de peatones cerca de escuelas o de espectáculos se puede justificar el uso de semáforos accionados por los peatones.

  • NUEVA TECNOLOGÍA

    Los sistemas de semáforos de control centralizado, ya sean de tiempo fijo o accionados por el tránsito, deben sufrir continuos ajustes en la programación, ya que en las grandes ciudades los volúmenes de tránsito y los patrones de movimiento cambian continuamente.

    A través de una constante y acuciosa recopilación de datos y su correspondiente análisis, deben mantener al día la información que les permita realizar ajustes en los programas de semáforos, semana a semana.

    Con el progreso de las computadoras electrónicas, en la década de los sesentas se inicio una investigación muy importante: la posibilidad de registrar las variaciones del transito en forma automática y la eventualidad de que un equipo electrónico centralizado analizara los datos y tomara las decisiones para aplicar los programas mas adecuados.

    La computadora, previamente programada para las diferentes situaciones que se pueden presentar, selecciona el programa más adecuado para los patrones de movimiento a esa hora del día. Con el uso de una simbología adecuada normalmente o tiene fallas de control, así como el grado de saturación de una arteria mediante el uso de ciertos dispositivos visuales.

    DISENO DE SEMAFORO

    Este -Sur

    Hora

    Vehiculos Livianos

    Vehiculos Pesados

    Motores

    Total

    VHP

    Pub.

    Priv.

    Car.

    Pas.

    M.

    7:15/7:30

    2

    14

    0.7

    0

    2

    18

    84

    7:30/7:45

    2

    21

    0.7

    0

    1

    24

    86

    7:45/8:00

    0

    20

    0.3

    0

    0

    21

    81

    8:00/8:15

    2

    18

    0.0

    0

    1

    21

    82

    8:15/8:30

    3

    17

    0.0

    0

    0

    20

    86

    8:30/8:45

    1

    16

    1.3

    0

    0

    19

    82

    8:45/9:00

    2

    18

    1.0

    0

    1

    22

    83

    9:00/9:15

    2

    19

    1.0

    0

    2

    25

    82

    9:15/9:30

    2

    13

    1.0

    0

    0

    16

    75

    9:30/9:45

    1

    15

    1.7

    0

    2

    20

    75

    9:45/10:00

    3

    15

    0.3

    0

    2

    21

    75

    10:00/10:15

    1

    15

    0.7

    0

    1

    18

    75

    10:15/10:30

    3

    12

    1.0

    0

    1

    17

    68

    10:30/10:45

    2

    14

    1.3

    0

    3

    20

    10:45/11:00

    3

    15

    1.3

    0

    2

    21

     

    11:00/11:15

    2

    7

    0.7

    0

    1

    11

     

    Sub Total

    32

    248

    13

    0

    20

    313

    Total Afec.

    32

    248

    20

    0

    10

    309

    %= TL./Tx100

    10

    79

    4

    0

    6

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 7:30-8:30

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 86 + 81 + 82 + 86 = 334

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 334 /4 = 84

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP/4(Vmax)

    FHP= 334 / 4 (24) = 0.87

    Sur - Oeste

    Hora

    Vehiculos Pezados

    Vehiculos Pesado

    Motores

    Total

    VH

    Pub.

    Priv.

    Car.

    Pas.

    M.

    7:15/7:30

    9

    24

    0.0

    0

    6

    39

    154

    7:30/7:45

    9

    27

    0.3

    0

    7

    43

    147

    7:45/8:00

    8

    19

    0.0

    0

    7

    34

    141

    8:00/8:15

    7

    25

    0.3

    0

    6

    38

    141

    8:15/8:30

    7

    19

    0.3

    0

    5

    32

    132

    8:30/8:45

    9

    22

    0.0

    0

    6

    37

    128

    8:45/9:00

    7

    22

    0.3

    0

    5

    34

    118

    9:00/9:15

    6

    19

    0.0

    0

    5

    29

    105

    9:15/9:30

    7

    15

    0.0

    0

    6

    28

    97

    9:30/9:45

    5

    17

    0.0

    0

    4

    26

    96

    9:45/10:00

    5

    13

    0.0

    0

    3

    21

    98

    10:00/10:15

    6

    12

    0.0

    0

    4

    22

    103

    10:15/10:30

    6

    16

    0.0

    0

    5

    27

    107

    10:30/10:45

    6

    17

    0.0

    0

    5

    28

     

    10:45/11:00

    5

    16

    0.0

    0

    5

    26

     

    11:00/11:15

    7

    14

    2.0

    0

    4

    26

     

    Sub Total

    109

    298

    3

    0

    80

    491

    Total Afec.

    109

    298

    5

    0

    40

    452

    %= TL./Tx100

    22

    61

    1

    0

    16

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 7:15-8:15

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 154 + 147 + 141 + 141 = 583

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 583 / 4 = 146

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP / 4(Vmax)

    FHP= 583 / 4 (43) = 0.85

    Este - Oeste

    Hora

    Vehículos Livianos

    Vehiculos Pesados

    motores

    Total

    VH

    Pub.

    Priv.

    Car

    Pas.

    Mt.

    7:15/7:30

    3

    22

    2

    4

    1

    33

    144

    7:30/7:45

    4

    29

    0

    3

    2

    38

    140

    7:45/8:00

    6

    27

    1

    2

    2

    38

    127

    8:00/8:15

    3

    24

    2

    3

    3

    35

    115

    8:15/8:30

    2

    21

    1

    3

    2

    29

    112

    8:30/8:45

    3

    15

    2

    2

    2

    24

    110

    8:45/9:00

    4

    17

    1

    2

    2

    26

    118

    9:00/9:15

    3

    22

    1

    3

    3

    32

    121

    9:15/9:30

    2

    18

    1

    3

    2

    27

    124

    9:30/9:45

    3

    20

    1

    3

    6

    33

    133

    9:45/10:00

    2

    21

    1

    2

    2

    29

    128

    10:00/10:15

    3

    24

    1

    4

    3

    35

    132

    10:15/10:30

    4

    24

    2

    2

    3

    36

    128

    10:30/10:45

    3

    17

    1

    3

    3

    28

    10:45/11:00

    3

    23

    1

    4

    4

    33

    11:00/11:15

    3

    22

    2

    2

    2

    32

    Sub Total

    52

    346

    21

    45

    44

    508

    Total Afec.

    52

    346.3

    32

    68

    22

    519

    %= TL./Tx100

    10

    68

    4

    9

    9

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 7:30-8:30

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 144 + 140 + 127 + 115 =525

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 525 / 4 = 131.33

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP / 4(Vmax)

    FHP= 525 / 4 (38) = 0.86

    Este -Norte

    Hora

    Vehículos livianos

    Vehiculos Pezados

    Motores

    Total

    VH

    Pub.

    Priv.

    Car.

    Pas.

    Mot.

    7:15/7:30

    4

    9

    0

    0

    2

    16

    73

    7:30/7:45

    5

    10

    1

    0

    2

    18

    76

    7:45/8:00

    4

    11

    1

    0

    2

    18

    78

    8:00/8:15

    4

    15

    0

    0

    2

    21

    89

    8:15/8:30

    3

    13

    0

    0

    2

    18

    100

    8:30/8:45

    3

    14

    1

    0

    2

    20

    103

    8:45/9:00

    7

    18

    1

    0

    3

    29

    116

    9:00/9:15

    3

    25

    1

    0

    4

    32

    114

    9:15/9:30

    7

    12

    1

    0

    3

    22

    111

    9:30/9:45

    5

    21

    0

    0

    2

    33

    116

    9:45/10:00

    4

    18

    0

    0

    4

    27

    112

    10:00/10:15

    6

    20

    1

    0

    2

    29

    115

    10:15/10:30

    7

    16

    1

    0

    4

    27

    115

    10:30/10:45

    4

    21

    1

    0

    3

    29

    10:45/11:00

    6

    21

    0

    0

    3

    30

    11:00/11:15

    6

    22

    2

    0

    2

    29

    Sub Total

    79

    267

    11

    0

    42

    399

    Total Afec.

    79

    267

    17

    0

    21

    384

    %= TL./Tx100

    20

    67

    3

    0

    11

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 9:30-10:30

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 116+ 112 + 115 + 115 = 459

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 459 / 4 = 114.67

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP / 4(Vmax)

    FHP= 459 / 4 (33) = 0.87

    Norte -Oeste

    Hora

    Vehículos Livianos

    Vehiculos Pesados

    Motores

    Total

    VH

    Pub.

    Priv.

    Car.

    Pas.

    Mot.

    7:15/7:30

    60

    30

    15

    24

    5

    133

    497

    7:30/7:45

    55

    18

    14

    24

    5

    116

    474

    7:45/8:00

    58

    20

    18

    24

    6

    125

    468

    8:00/8:15

    56

    22

    17

    22

    5

    122

    456

    8:15/8:30

    49

    20

    13

    22

    6

    110

    450

    8:30/8:45

    57

    19

    8

    21

    6

    110

    455

    8:45/9:00

    57

    23

    9

    19

    5

    114

    447

    9:00/9:15

    55

    19

    15

    20

    7

    116

    441

    9:15/9:30

    60

    26

    10

    15

    3

    114

    425

    9:30/9:45

    49

    25

    8

    14

    6

    102

    414

    9:45/10:00

    49

    27

    9

    18

    5

    108

    420

    10:00/10:15

    47

    31

    8

    11

    3

    100

    415

    10:15/10:30

    49

    26

    13

    12

    3

    103

    421

    10:30/10:45

    53

    27

    12

    15

    2

    109

     

    10:45/11:00

    50

    24

    10

    15

    3

    103

     

    11:00/11:15

    48

    30

    10

    15

    3

    106

     

    Sub Total

    852

    389

    189

    291

    72

    1793

    Total Afec.

    852

    267

    283

    436

    36

    1874

    %= TL./Tx100

    48

    22

    11

    16

    4

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 7:15-8:15

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 497+ 474 + 468 + 456 = 1896

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 1896 / 4 = 473.92

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP / 4(Vmax)

    FHP= 473.92/ 4 (133) = 0.89

    Norte - Sur

    Hora

    Vehículos Livianos

    Vehiculos Pezados

    Motores

    Total

    VH

    Pub.

    Priv.

    Car.

    Pas.

    Mot.

    7:15/7:30

    65

    83

    5

    9

    2

    164

    683

    7:30/7:45

    55

    78

    8

    2

    2

    145

    731

    7:45/8:00

    70

    100

    12

    5

    4

    191

    777

    8:00/8:15

    67

    101

    9

    2

    4

    183

    761

    8:15/8:30

    72

    120

    8

    8

    4

    212

    766

    8:30/8:45

    71

    105

    8

    0

    7

    191

    757

    8:45/9:00

    68

    90

    5

    3

    9

    175

    789

    9:00/9:15

    61

    113

    8

    0

    6

    188

    806

    9:15/9:30

    64

    120

    11

    2

    6

    203

    830

    9:30/9:45

    51

    118

    17

    3

    8

    223

    824

    9:45/10:00

    67

    99

    15

    0

    11

    192

    820

    10:00/10:15

    67

    120

    8

    2

    15

    212

    804

    10:15/10:30

    45

    152

    15

    2

    9

    197

    799

    10:30/10:45

    63

    129

    14

    3

    10

    219

     

    10:45/11:00

    46

    114

    12

    0

    4

    176

     

    11:00/11:15

    58

    124

    11

    3

    11

    207

     

    Sub Total

    990

    1766

    166

    44

    112

    3078

    Total Afec.

    990

    1766

    249

    66

    56

    3127

    %= TL./Tx100

    32

    57

    5

    1

    4

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 9:15 - 10:15

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 830+ 824 + 820 + 804 = 3278

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 3278 / 4 = 819.50

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP / 4(Vmax)

    FHP= 819.50/ 4 (223) = 0.92

    Sur - Norte

    Hora

    Vehículos Livianos

    Vehiculos Pezados

    Motores

    Total

    VH

    Pub.

    Priv.

    Car.

    Pas.

    Mot.

    7:15/7:30

    31

    96

    4

    13

    12

    156

    716

    7:30/7:45

    40

    122

    3

    20

    20

    205

    740

    7:45/8:00

    50

    114

    3

    16

    9

    192

    685

    8:00/8:15

    51

    83

    3

    17

    9

    163

    665

    8:15/8:30

    53

    85

    13

    13

    16

    180

    656

    8:30/8:45

    50

    71

    4

    15

    10

    150

    645

    8:45/9:00

    42

    83

    9

    11

    27

    172

    657

    9:00/9:15

    36

    75

    7

    16

    20

    154

    658

    9:15/9:30

    52

    75

    14

    12

    16

    169

    639

    9:30/9:45

    37

    85

    6

    15

    19

    162

    638

    9:45/10:00

    40

    78

    12

    16

    27

    173

    627

    10:00/10:15

    32

    74

    8

    9

    12

    135

    639

    10:15/10:30

    33

    97

    4

    8

    26

    168

    655

    10:30/10:45

    34

    94

    4

    14

    5

    151

     

    10:45/11:00

    36

    110

    5

    8

    26

    185

     

    11:00/11:15

    27

    95

    2

    15

    12

    151

     

    Sub Total

    644

    1437

    101

    218

    266

    2666

    Total Afec.

    644

    1437

    152

    327

    133

    2693

    %= TL./Tx100

    24

    54

    4

    8

    10

    Nota: Los totales de vehículos Afectado solo se afectan con los factores 1.5 para los vehículos pesados (Carga y Pasajeros) y 0.5 para los motores

    Hora Pico

    HP= 9:00 - 10:00

    Sumatoria de Hora pico

    "HP = 658+ 639 + 638 + 627 = 2562

    Volumen de hora pico promedio

    VHPpm= "Hp/No h

    VHPpm= 2562 / 4 = 640.50

    Factor hora pico

    FHP= "PMVHP / 4(Vmax)

    FHP= 640.50/ 4 (169) = 0.95

    Tabla de acceso

     

    Giro

    Publico

    Privado

    Carga

    Pasajero

    Motores

    Total

     

    S

    1006

    1794

    169

    45

    114

    3127

    N

    E

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    5751

     

    O

    1247

    570

    276

    425

    106

    2624

     

    E

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    S

    O

    161

    439

    5

    0

    118

    723

    3416

     

    N

    650

    1451

    102

    220

    269

    2693

     

    O

    53

    354

    21

    46

    45

    519

    E

    N

    106

    360

    15

    0

    57

    538

    1552

     

    S

    51

    392

    21

    0

    32

    495

     

    N

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    O

    S

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

     

    E

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    Nota: Para llenar la tabla de acceso se procede a calcular el por ciento de cada giro por el total ya afectado,.

    Gx= % x Tl

    Si este giro dobla a la derecha se multiplica 1.4 y si dobla a la izquierda por 1.6

    Gx= % x Tl (1.4) Derecha

    Gx= % x Tl (1.6) Izquierda

    Esquema de la Intercesión

    FASES DEL CAMBIO DE SEMAFORO

    Volumen Critico

    Para calcular el volumen critico es necesario saber el total de la suma de los giro de cada fase y dividirla entre el numero de carril que tiene cada una de esta.

    NA= Tlf /#C.

    NA1= 5751 = 2875.5

    2

    NA2= 3416 = 1708

    2

    NA3= 1552 = 776

    2

    Saturación: La saturación se consigue al sumar todos los volúmenes críticos S= "NA

    S= 2875.5 + 1708 + 776 = 5,359.5

    Flujo de saturación

    Para determinar el flujo de saturación se toman los valore de cada volumen critico y se divide entre la saturación encontrando así el flujo de saturación en segundo.

    Fs = NA

    S

    Fs1 = 2875.5 = 0.54 seg

    5359.5

    Fs2 = 1708 = 0.32 seg

    5359.5

    Fs3 = . 776 = 0.14 seg

    5359.5

    Nota: La suma de los flujos por fase será igual a la unidad (1)

    Diseño de los tiempo del semáforo

    Sabemos que para diseñar los tiempo un semáforo debemos saber ciertos factores que influyen en este proceso, como por ejemplo:

    • La velocidad a utilizar en este diseño de semáforo será de 41.5 km/h para el acceso EO-OE y -5 SN-NS o sea 36.5 km/s. Esta deben ser llevadas a m/s.

    41.5 km/s = 11.52 m/s

    36.5 km/h = 10.13 m/s

    • El Ancho de la calle es igual a la distancia que hay de un contén al otro de dicho tramo a cruzar.

    N-S = 17.5 m

    E-O = 8.52 m

    Tiempo Amarillo

    Y= ( t + . V ) + L + W

    2a V

    Donde:

    t = tiempo de (1 seg)

    V= Velocidad (m/s)

    a = Aceleración (3.05 m/s2 )

    W= Longitud del vehículo (6.10 m)

    L= Ancho de la calle.

    Y1= ( 1 + 10.13 m/s ) + ( 17.5 + 6.10 m ) = 2.66 + 2.32 = 4.98 seg

    2 ( 3,05 ) 10.13 m/s

    Y1= Y2 = 4.98 seg ( Por que los números a usar son iguales en ambas formulas)

    Y3 = ( 1 + 11.52 m/s ) + ( 8.52 + 6.10 m ) = 2.88 + 1.27 = 4.15 seg

    2 ( 3,05 ) 11.52 m/s

    Nota: Si redondeamos por 5 en cada fase, el tiempo en amarillo será igual a:

    Y1 = 5 seg

    Y2 = 5 seg

    Y3 = 5 seg

    Tiempo total periodo por ciclo (L)

    L = Y1 + Y2 + Y3

    L = 5 + 5 + 5 = 15 seg

    Calculo ciclo optimo

    C. = 1.5 L + 5

    1 - "yi

    i-1

    Donde:

    L = Tiempo total periodo por ciclo

    Yi = Maximo valor de saturación

    C. = 1.5 ( 15 ) + 5 = 27.5 = 50 seg

    1- 0.54 0.46

    Verde total

    Gt = C - L

    Gt= 50 - 15 = 35 seg

    Tiempo del verde

    G = . Yx (gt)

    Y1+ Y2 + Y3

    G1 = 0.54 ( 35 ) = 19 seg

    1

    G2 = 0.32 ( 35 ) = 11 seg

    1

    G1 = 0.14 ( 35 ) = 5 seg

    1

    Nota: La suma de los tiempos en verde de casa fase debe ser igual al verde total

    G1 + G2 + G3 = 35 seg

    19 + 11 + 5 = 35 seg

    Tiempo del rojo

    El tiempo en rojo se localiza haciendo una simple combinación de suma entre el tiempo en verde y el amarillo:

    R = Gx + Yx + Gi + Yi

    R1 = G2 + Y2 + G3 + Y3

    R1 = 11 + 5 + 5 + 5 = 26 seg

    R2 = G1 + Y1 + G3 + Y3

    R2 = 19 + 5 + 5 + 5 = 34 seg

    R3 = G1 + Y1 + G2 + Y2

    R3 = 19 + 5 + 11+ 5 = 40 seg

    Tiempo del peatón cruzar el semáforo en rojo

    Así como los vehículos tienen su tiempo para cruzar en una intersección así mismo el peatón también tiene un tiempo x para de un extremo a otro de la calle. Para esto es necesario tomar el ancho a cruzar por la velocidad en la que este camina libremente por la acera, teniendo este una velocidad promedio de 0.85 m/s.

    PR = t + Wp

    Vp

    Donde:

    Vp = La velocidad promedio del peatón Constante (0.85 m/s)

    Wp = Ancho a cruzar por el peatón ( N-S = 17.5 m, E-O = 8.52 m)

    R1 = 1 + 17.5 = 21.6 seg

    0.85

    R2 = R1 = 20.6 seg

    R3 = 1 + 8.52 = 11.02 seg

    0.85

    Comprobación de los tiempo

    Para la comprobación de los tiempo del diseño de semáforo, se debe hacer con mucho cuidado, ya que la suma de los tres tiempo de cada fase debe ser igual a ciclo

    Ct = G + Y + R = C

    Fase

    G

    Y

    R

    Ciclo

    I

    19

    5

    26

    50

    II

    11

    5

    34

    50

    III

    5

    5

    40

    50

    CONCLUSIÓN

    Estudiado y expuestos estos tan interesantes materiales sobre el resumen del Capitulo 13 de la 7ma Edición: sobre el Semáforo del libro Ingeniería de transito fundamento y aplicaciones de Cal y Mayor; y el Diseño de Semáforo de la intersección Máximo Gómez-Correa y Cidron. Podríamos concluir diciendo que el estudio de los semáforos es bien importante, ya que con el conocimiento de esto, uno como ingeniero haciendo un buen uso de este, puede hacer grandes maravillas con el transito de las grandes ciudades y esos casi irremediables tapones que en estas se hacen.

    Sin los conocimientos conceptúales del semáforos seria casi imposible un claro entendimiento de la diseño del mismo, con esto se quiere decir que no vasta con dominar la practica (las formulas) sino sabes para que se utilizan en el campo ya de acción.

    Con la realización de estos dos trabajo se espera se haya llenado los requisitos exigido por su lector, a la hora de su estudio y aprendizaje.

    BIBLIGRAFIA

    Cal y Mayor: Ingeiria de tránsito fundamentos y aplicaciones. Capitulo 13, 7ma edicion. Pags. 386-432

    723

    2693

    3416

    1552

    519

    538

    495

    5751

    3127

    2624

    Fase III

    Fase I

    Fase II

    5751

    3127

    2624

    3416

    723

    2693

    1552

    519

    538

    495

    17.5 m

    8.52 m