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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA NUEVO SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN COMPUTARIZADA PARA EL CENTRO HISTÓRICO DE LA CIUDAD DE LIMA INFORME DE SUFICIENCIA PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO ELECTRICISTA PRESENTADO POR: PERCY SINCHE RIVERA PROMOCIÓN 1981-1 LIMA- PERÚ 2011
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
NUEVO SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN COMPUTARIZADA PARA EL CENTRO HISTÓRICO DE LA
CIUDAD DE LIMA
INFORME DE SUFICIENCIA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTADO POR:
PERCY SINCHE RIVERA
PROMOCIÓN 1981-1
LIMA- PERÚ 2011
NUEVO SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN COMPUTARIZADA PARA EL CENTRO HISTÓRICO DE LA
CIUDAD DE LIMA
Agradezco primeramente a mi padre que ya no se encuentra conmigo; así como también a mi madre, mi esposa Marisa y mis hijos Daniel y Alicia.
SUMARIO
En el presente informe de suficiencia se presenta una alternativa para promover el uso
eficiente de la energía mediante el uso de nuevas tecnologías más eficientes, aplicadas para
la implementación de un Nuevo Sistema de Semaforización Computarizada para el Centro
Histórico de Lima; cumpliendo con la Ley Nº 27345 y el Decreto Supremo Nº 053-2007-
EM Reglamento de la Ley de Promoción del Uso Eficiente de la Energía (UEE), Código
Nacional de Electricidad - Utilización, el Decreto de Alcaldía Nº 017 de la Municipalidad
Metropolitana de Lima y el "Manual de Dispositivos de Control del Tránsito Automotor
para Calles y Carreteras" del Ministerio de Transportes y Comunicaciones.
En el informe se hace un análisis del estado actual del equipamiento y funcionalidad de la
red semafórica del Centro Histórico de Lima. Asimismo, se plantea un nuevo sistema de
semaforización que utilicé tecnologías de última generación con semáforos de
policarbonato con leds, sensores de cámaras de tráfico que utilizan lazos virtuales para el
conteo automático de vehículos, comunicación mediante cable de fibra óptica, calibre
adecuado de cableado eléctrico, controlador de tráfico inteligente en cada intersección para
la adecuada distribución de los tiempos de verde y sincronización con otras intersecciones,
y capaz de comunicarse con una Central de Control de Tráfico.
La implementación de un nuevo sistema de semaforización inteligente reducirá: las
congestiones vehiculares, los tiempos de viaje, el consumo de combustibles, desgaste del
motor de los vehículos, emisiones de contaminantes al medio ambiente, consumo de
energía eléctrica, costos de mantenimiento y accidentes de tránsito.
PRÓLOGO
CAPÍTULO!
GENERALIDADES
1.1 Definiciones y notación
1.2 Ingeniería de Tránsito
ÍNDICE
1.3 Señalización horizontal y vertical
1.4 Semaforización
1.5 Ciclos y fases
1.6 Encuestas de tránsito
1.7 Justificación para instalación de semáforos
1.8 Tipos de semáforos
1.9 Tipos de controles de tráfico
1.10 Sincronización de semáforos
CAPÍTULO 11
SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN DEL CENTRO HISTÓRICO DE LIMA
2.1
2.2
Red semafórica existente
Red semafórica propuesta
CAPÍTULO 111
SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN DESARROLLADO
3.1 Semáforos
3.2 Controles Locales y Maestros
3.3 Central de Control de Tráfico
3.4 Red de Comunicaciones
3.5 Sensores de Tráfico
3.6 Estructuras Metálicas y Obras Civiles
3.7 Red Eléctrica
3.8 Operación y Sincronización del Sistema
CAPÍTULO IV
1
2
2
3
4
4
5
10
10
10
12
12
13
13
19
35
36
36
39
40
45
46
47
49
52
PRESUPUESTO (COSTOS OBRAS CIVILES, SUMINISTRO E
INSTALACIÓN DE EQUIPOS)
4.1 Presupuesto
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
ANEXO A
INVENTARIO DE RED SEMAFÓRICA ACTUAL
ANEXO B
METRADO DE RED SEMAFÓRICA PROPUESTA
ANEXO C
JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA DEL USO DE SEMÁFOROS LEOS
ANEXO D
LÁMINAS DEL PROYECTO
BIBLIOGRAFÍA
VII
52
54
56
58
60
64
70
PRÓLOGO
La situación actual del incremento del consumo y los precios del petróleo requiere
necesariamente tomar acciones para la promoción del uso eficiente de la energía a fin de
proteger los recursos energéticos y orientarlos al desarrollo sostenible en armonía con el
medio ambiente.
La disminución del consumo energético es un objetivo importante actualmente y por lo
tanto debe ser uno de los objetivos de cualquier sistema de gestión de la movilidad urbana
en las ciudades del Perú. Se puede lograr esto en los siguientes campos:
o Señalización luminosa: Utilización de semáforos de leds que consumen menos de la
décima parte que una lámpara incandescente y su mantenimiento es mínimo.
o Equipos de control: Utilización de equipos de bajo consumo basados en circuitos
eléctricos y electrónicos diseñados con tal fin.
o Estrategias de control del tráfico urbano: Algoritmos de regulación del tráfico
orientados a minimizar una función objetivo que contemple el consumo de
combustibles de los vehículos que circulan por una red urbana. (Mínimo numero de
paradas y demoras).
El propósito de este informe es presentar una alternativa para conseguir la eficiencia
energética mediante el uso de nuevas tecnologías más eficientes, aplicadas para
implementar un nuevo sistema de semaforización para la ciudad de Lima, las
características técnicas y optimización de este sistema de control de tráfico mejorará las
actuales condiciones en que se desarrolla el tránsito vehicular y peatonal, disminuyendo la
congestión vehicular y los tiempos de viaje, reduciendo las emisiones contaminantes: de
dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, óxido de azufre, metano,
partículas y la contaminación sonora.
CAPÍTULO! GENERALIDADES
1.1 Definiciones y Notación
Se definirán los términos que se emplean en las intersecciones semaforizadas:
a. Unidad de Carro Particular (U.C.P.)
Es la unidad vehicular de referencia. Debido a que una intersección puede ser atravesada por
diferentes tipos de vehículos, es conveniente normalizarlos a un solo tipo, siendo el U.C.P. la
unidad de equivalencia a auto privado. Valores típicos de U.C.P. son dados en:
Tabla Nº 1.1.- Valores de U.C.P. en intersecciones
Tipo de Vehículo U.C.P.
Auto 1.00
Omnibus 3.00
Micro 2.00
Camioneta Rural 1.50
Camión 2.50
b. Flujo de Tráfico
Es un grupo de vehículos que usan uno o más carriles adyacentes con las mismas
posibilidades de movimiento, por lo tanto controlados por las mismas señales de tráfico.
Los peatones también son considerados como un flujo.
c. Ciclo (C)
Es el tiempo requerido para dar pase a todos los flujos de tráfico. Para cada flujo en
particular, incluye un período de tiempo en verde, ámbar y rojo; la suma de dichos
períodos es el tiempo de ciclo. Generalmente C varía de 40 a 120 segundos.
d. Fase
Es el período de tiempo entre dos cambios de señales. Es una parte del ciclo durante la cual
un determinado grupo de flujos tiene luz verde.
e. Tiempo entre verdes
Esta definido como el tiempo entre el fin del período de verde de una fase y el inicio de
verde de la siguiente fase.
3
f. Tiempo verde efectivo (g) y tiempo perdido (/)
En los cálculos, la suma de los tiempos verde y ámbar para un flujo son considerados como
tiempo verde efectivo y tiempo perdido. El tiempo perdido es algunas veces conocido
como el tiempo que requieren los vehículos para detenerse y partir de una intersección:
g =verde+ ámbar-/ (1.1)
En algunos casos por experiencia se asume l = 2 segundos.
g. Capacidad teórica de un flujo (Q)
También llamada capacidad absoluta, es la tasa (U.C.P./ tiempo) promedio del flujo del
tráfico desde el frente de la cola, a la cual los vehículos pueden entrar a una intersección
cuando los vehículos están en cola. Es una característica geométrica. La capacidad de un
carril individual, es proporcional al ancho del carril en la intersección.
h. Flujo de Saturación (S)
Es la tasa máxima de descarga de un flujo de tráfico que puede atravesar la intersección
desde un acceso o aproximación durante el tiempo verde efectivo, bajo las condiciones
prevalecientes de tránsito y de la vía, cuando se dispone del 100 por ciento del tiempo
efectivo de luz verde. El flujo de saturación S depende de un flujo de saturación ideal S0
que generalmente se toma como 1,900 U.C.P./hora.
1.2 Ingeniería de Tránsito
La Ingeniería de Tránsito, por definición, es la ciencia que estudia el movimiento de
vehículos y peatones en calles y carreteras. En esta rama de la ingeniería se analiza
pormenorizadamente lo siguiente:
• Características del Tránsito
Se analizan los diversos factores y las limitaciones de los vehículos y usuarios como
elementos de un flujo de tránsito. Son investigados la velocidad y densidad; el origen y
destino del movimiento; la capacidad de las vías; el funcionamiento de pasos a desnivel,
terminales, intersecciones, se analizan los accidentes, etc.
• Reglamentación del Tránsito
La técnica debe establecer las bases para los reglamentos del tránsito; debe señalar sus
objeciones, legitimidad y eficacia, así como sanciones y procedimiento para modificarlos y
mejorarlos.
• Señales y Aparatos de Control
Este aspecto tiene por objeto determinar los proyectos, construcción, conservación y uso de
las señales, iluminación, aparatos de control, etc.
4
• Planificación Vial
Es indispensable en la Ingeniería de Tránsito, realizar investigaciones y analizar los
diferentes métodos, para planificar la vialidad en un país, en una municipalidad o en una
pequeña área, para poder adaptar el desarrollo de las vías a las necesidades del tránsito.
• Administración
Es necesario examinar las relaciones entre las distintas dependencias públicas que tienen
competencia en materia vial y su actividad administrativa al respecto; como Policía
Nacional del Perú, Municipalidades, Ministerio de Transportes Comunicaciones, etc.
1.3 Señalización Horizontal y Vertical
Por definición la señalización es el conjunto de actividades que se realizan para instalar
señales que regulen, adviertan e informen al tránsito, y se divide en:
• Señalización Horizontal
Es la actividad que se realiza demarcando con líneas, símbolos y letras que se pintan sobre
el pavimento o sardineles, así como los objetos que se colocan sobre la superficie de
rodamiento con el fin de regular o canalizar el tránsito o indicar la presencia de obstáculos.
• Señalización Vertical
Es la actividad que se realiza para instalar dispositivos de control de tránsito a nivel del
camino o sobre él, destinados a reglamentar el tránsito y advertir o informar a los
conductores mediante palabras o símbolos determinados.
1.4. Semaforización
Por definición la semaforización es el conjunto de actividades que se realizan para instalar
semáforos en intersecciones (cruces) o tramos de vías.
Los semáforos son dispositivos de control para regular el movimiento de vehículos y
peatones en calles y carreteras, por medio de luces de colores verde, amarillo y rojo;
operados por una unidad de controlador de tráfico.
Los semáforos se clasifican en base al mecanismo de operación de sus controles:
a) Semáforos para el control de tránsito de vehículos
• Semáforos pre sincronizados o de tiempos predeterminados
• Semáforos accionados o activados por el tránsito
- Totalmente accionados.
- Parcialmente accionados
b) Semáforos para pasos peatonales
• En zonas de alto flujo peatonal
• En zonas escolares
c) Semáforos especiales
• Semáforos de destello o intermitentes
• Semáforos para regular el uso de canales
• Semáforos para maniobras de vehículos de emergencia
• Semáforos y barreras para indicar la aproximación de trenes.
1.5 Ciclos y Fases
5
Un procedimiento práctico, para elaboración de un plan de tráfico de tiempo fijo para un
semáforo aislado, es usar el método Webster, desarrollado por el Transport and Road
Research Laboratory (TRRL) de Inglaterra. Es una de las metodologías más simples y
confiables de calcular los tiempos de ciclo de una intersección bajo control semafórico. La
metodología se desarrolla en la Figura 1.1 y es la siguiente:
a. Determinación de flujo de saturación padrón (Sp)
El flujo de saturación padrón se define como el flujo medido durante el tiempo de verde,
cuando una fila continua de vehículos intenta transponer el cruce y se expresa en U.C.P.
(Unidad de Carro Particular) por hora de tiempo de verde.
El flujo de saturación padrón generalmente se considera igual al flujo de saturación ideal
So que toma como valor 1,900 U.C.P./hora.
b. Determinación del flujo de saturación (S)
El flujo de saturación padrón deberá ser corregido en lo relativo a los efectos de declividad,
localización, pérdida de ancho de la vía por estacionamiento, giros a la izquierda y
derecha, composición del tráfico, paraderos, sincronización, etc.
Dónde:
S=F*S p
S = flujo de saturación
F = producto de los factores condicionantes de la capacidad
Sp
= Flujo de saturación padrón.
El flujo de saturación también puede ser encontrado en el histograma de tráfico.
(1.2)
Entonces este flujo de saturación padrón Sp se ajusta a las condiciones prevalecientes, para
obtener el flujo de saturación para el grupo de carriles del acceso o aproximación. Este
ajuste se hace introduciendo factores de corrección para el número de carriles, ancho de
carril, porcentaje de vehículos pesados en el tránsito, pendiente del acceso, actividad de
estacionamiento, autobuses locales que paran dentro de la intersección, tipo de área, factor
6
de utilización de carriles, y las vueltas a la derecha y a la izquierda. Se define al flujo de
saturación como:
Dónde:
S = flujo de saturación para el grupo de carriles considerado, expresado como un
total para todos los carriles en el grupo, bajo las condiciones prevalecientes
(UCP/hora/grupo)
Sp
flujo de saturación ideal por carril, generalmente tomado como 1900
(UCP/hora/carril)
N = Número de carriles en el grupo de carriles
fw = factor de ajuste del ancho del carril
fHv = factor de ajuste por vehículos pesados en el flujo vehicular
fg
factor de ajuste por pendiente de acceso
fp factor de ajuste por la existencia de un carril de estacionamiento, adyacente
al grupo de carriles y la actividad de estacionamiento en ese carril
f3 factor de ajuste por tipo de área (para el distrito de negocios, 0.90; para todas
las áreas, 1.00)
fbb = factor de ajuste por el efecto de obstrucción de autobuses, que paran dentro
del área de la intersección.
fLu = factor de ajuste por la utilización del carril
ÍRT = factor de ajuste por las vueltas a la derecha en el grupo de carriles
fLT = factor de ajuste por las vueltas a la izquierda en el grupo de carriles
f Lpb= factor de ajuste de peatones por los movimientos de vuelta a la izquierda
ÍRpb= factor de ajuste de peatones para los movimientos de vuelta a la derecha
c. Determinación de la demanda horaria de las aproximaciones
La demanda es obtenida por medio de censos vehiculares en las aproximaciones de la
intersección, en unidades de carro particular (U.C.P.). Con los censos vehiculares se
efectúa un esquema de flujos para la hora en la que se desea el cálculo del ciclo.
d. Determinación del número de fases de la intersección
Se considera el esquema de flujos de tráfico para determinar el número de fases de la
intersección. Los controladores son normalmente programados por fases y estados.
7
1 INICIO 1 •
Determinar el Flujo de Saturación Patrón (Sp) (a]
+ Determinar el Flujo de Saturación (s) de las
Aproximaciones (s = F*Sp) [b] F = producto de los factores condicionantes de la
capacidad
+ Determinar la demanda horaria de las
aproximaciones ( q) [c]
+ Determinar el número de fases de la intersección
(n) [d]
+ Determinar los Flujos de Saturación de las
Aproximaciones (y) (y= q/s)
[e]
+ Determinar el grado de saturación de las fases [fJ
(yn)
+ Determinar el grado de saturación de la [g]
intersección ( ¿yn )
+ Calcular el Tiempo Perdido Total (L) a partir del [h]
Tiempo Perdido en cada Fase
+ Calcular el Tiempo de Ciclo Optimo por la
Fórmula de Webster (Co) [i]
.. Calcular el Tiempo de Ciclo Mínimo (Cmín.) [j]
+ Determinar los tiempos de Verde Efectivo de
cada fase del cruce (gn) [k]
+ Determinar los Tiempos de Verde para
Implantación en el Control de Tráfico (Tiempo de [l] Verde Real)
+ 1 FIN 1
Figura Nº 1.1 Diagrama de flujo metodología para el cálculo de tiempo de ciclo y fases
8
El estado es el intervalo de tiempo en el que las indicaciones luminosas de un grupo de
semáforos como un todo no cambian de aspecto, uno ó más flujos de tráfico y/o peatones
tendrán derecho a paso.
Fase es el tiempo de uno o más estados, en el que un grupo de semáforos no altera su
configuración.
e. Determinación del Grado de Saturación (Yn) de cada aproximación
Dónde:
Yn = Grado de Saturación aproximación "n"
Qn = Flujo observado aproximación "n"
Sn = Flujo de Saturación aproximación "n"
f. Determinación del Grado de Saturación de los estados
(1.4)
Cuando dos o más movimientos tienen el derecho de paso al mismo tiempo, el valor
mayor, encontrado, determina el valor del grado de saturación del estado Yn ·
g. Determinación del Grado de Saturación de la intersección
(1.5)
La Y es una medida del grado de ocupación de la intersección. Si es mayor a 0.85, el cruce
está saturado y presentará problemas de congestionamiento en las horas punta.
h. Calcular el tiempo perdido total ( L ) a partir del tiempo perdido en cada fase
El tiempo perdido por fase se define como una parte del tiempo de verde y amarillo de los
semáforos, que no es utilizado por los vehículos. En general el tiempo perdido "l", puede
variar de O a 7 segundos, dependiendo de la duración del tiempo de amarillo y de la
percepción de cambios de las fases del semáforo por los chóferes. Se podrá obtener el
tiempo perdido a través del histograma de tráfico. En caso que no sea posible, adoptar el
tiempo perdido como igual al tiempo de amarillo.
En caso que el período de entre verdes no sea igual al tiempo de amarillo, el tiempo total
perdido por ciclo se da por:
Dónde:
L = I:. (I - a) + I:. /
I = Tiempo entre verdes
a = Tiempo de amarillo
(1.6)
9
l = Tiempo perdido debido a paradas y arranques
En general, el período entre verdes es igual al tiempo de amarillo. Donde:
(1.7)
i. Determinación del Ciclo Óptimo
El tiempo de ciclo que resulta en una demora mínima para todos los vehículos es dado por
la fórmula empírica a seguir:
1.5 L + 5
1- yDónde: C0 = Ciclo Óptimo en segundos L = Tiempo perdido total
(seg.)
Y = I, y¡ = Grado de saturación de la intersección i=I
j. Determinación del ciclo mínimo.
Cmín =
L (seg.)
1- y
(1.8)
(1.9)
Webster propone que 25 � C0 � 120 seg. En la práctica, por razones de seguridad, se
propone que 40 � C0 � 100 seg.
k. Determinación de los tiempos de Verde Efectivo de cada fase del cruce (g0)
Una vez determinado el ciclo de un semáforo, los períodos de verde y rojo se podrán
calcular. El tiempo de verde disponible es (C - L) segundos. Las razones entre las
duraciones requeridas de verde son proporcionales a los valores de "y", de tal manera que
se tiene: Yn
(C-L)
Dónde:
g0 =tiempo de verde efectivo de la fase "n".
Yn =grado de saturación de la fase "n"
(seg.)
Y = I y¡ = Grado de saturación de la intersección t= I
(1.10)
10
C = Ciclo
L = Tiempo pérdido total
Asimismo, se deberá asegurar que la duración del período de verde de una fase no sea
inferior al límite mínimo establecido de 1 O segundos, cuando no haya travesía de peatones.
l. Determinar los Tiempos de Verde para Implantación en el Control de Tráfico
(Tiempo de Verde Real)
Los tiempos de verde para implantación en el controlador de tráfico, puede ser
determinado de acuerdo a la siguiente fórmula:
Dónde:
Gn = gn + 1-a
G0 = tiempo de verde real de la fase "n"
g0 = tiempo de verde efectivo de la fase "n"
1 = tiempo perdido por fase
a = tiempo de ámbar
1.6 Encuestas de Tráfico
(1.11)
Un estudio de semaforización reqmere conocer los volúmenes de tráfico en todas las
aproximaciones de una intersección. Los tipos de conteos son de peatones y vehículos.
l. 7 Justificación para instalación de semáforos
Los criterios que justifican su instalación se detallan en el "Manual de Dispositivos de
Control de Tránsito Automotor para Calles y Carreteras" del Ministerio de Transportes y
Comunicaciones (MTC). Estos criterios son:
- Volúmenes vehiculares mínimos en todas las aproximaciones de la intersección.
- Interrupción de Tráfico Continuo.
- Volúmenes conflictivos en intersecciones de cinco o más aproximaciones.
- Volúmenes mínimos de peatones que cruzan la vía principal.
- Índice de accidentes y diagramas de colisión.
- Concordancia de criterios y condiciones especiales
- Mejoría en el Sistema de Semaforización Progresivo.
1.8 Tipos de Semáforos
• Semáforo peatonal
El semáforo para peatones tiene como finalidad básica facilitar y orientar el paso de
peatones en intersecciones donde se registra un alto volumen peatonal y se deben instalar
en coordinación con semáforos para vehículos. Esta constituido generalmente por dos
unidades ópticas de sección cuadrada, rectangular o redonda. Las indicaciones son hechas
11
a través de representaciones de figuras humanas con o sin movimiento, o manos para las
condiciones de movimiento y espera de los peatones.
• Semáforo Vehicular
La cara de un semáforo es el conjunto de unidades ópticas (lente, reflector, lámpara y porta
lámpara). El 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.
El semáforo tiene al menos tres lentes: rojo, amarillo y verde� y cuando más cinco lentes:
rojo, amarillo, flecha verde de frente, flecha verde izquierda y flecha verde derecha, donde
el orden de colocación es el que se indica de arriba hacia abajo. En semáforos con lentes en
posición horizontal se sigue el mismo orden general, excepto que las flechas se deben
colocar primero la de vuelta hacia la izquierda, seguida de la hacia el frente y finalmente la
de vuelta hacia la derecha.
Figura 1.2.- Semáforos peatonales usados en intersecciones
Figura 1.3.- Semáforos Vehiculares usados en intersecciones
1.9 Tipos de Controladores de Tráfico
• Controlador de Tiempo Fijo
12
Cumplen regularmente los tiempos programados, independientemente de las variaciones
del tráfico. En ellos, el tiempo de ciclo es constante, y la duración y los instantes de cambio
de las etapas son fijos en relación al ciclo.
• Controlador Accionado por el Tráfico.
La característica principal de este controlador es que los tiempos de verde de cada corriente
de tráfico, varían de acuerdo a las necesidades, ajustándose dinámicamente a las
fluctuaciones del tráfico que pueden ocurrir en la intersección. Tales fluctuaciones son
registradas por medio de detectores de vehículos conectados al controlador de semáforos.
Si los detectores no son usados para todo el tráfico que se aproxima a la intersección, el
tipo de control se denomina "semiaccionado". En el caso que sean usados en todas las
aproximaciones, el control se denomina "totalmente accionado".
• Controlador Accionado por Sistema Central de Control de Tráfico
En este tipo de control, tanto los detectores como los controladores de tráfico están ligados
a un computador, instalado en la Oficina de la Central de Control de Tráfico.
El funcionamiento de los sistemas centralizados de control de tráfico se procesa por
intermedio del cambio continuo de mensajes entre computadores y equipos remotos
( controladores y detectores de vehículos).
Principales características del sistema central de control de tráfico:
- Permite al operador del sistema, identificar a través de las informaciones provenientes
de los detectores y/o circuitos de televisión, las deficiencias que están ocurriendo y
proveer las medidas correctivas.
- Presenta diferentes planes teóricamente ilimitados.
- Presenta una mayor facilidad para implantar estrategias más complejas.
- Permite que el plan de semaforización se ajuste a las variaciones de tráfico debido a
acontecimientos especiales, o anomalías ( como obras y accidentes).
1.10 Sincronización de Semáforos
Se define como el método más común de coordinación de intersecciones con semáforos,
realizada a través de un control maestro o control centralizado.
El objetivo principal de la coordinación es minimizar los atrasos en los semáforos y/o
aumentando la capacidad de la via. Se aplica en los casos de priorizar un determinado eje
vial, dar atención preferencial de la demanda en corredores principalmente en horas punta.
CAPÍTULO II SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN DEL CENTRO HISTÓRICO DE
LIMA
2.1 Red semafórica existente
a. Ubicación: Las intersecciones consideradas se presentan en la Tabla Nº 2.1:
Tabla Nº 2.1 Relación de intersecciones del área de estudio
01.- Av. Abancay-Jr. Amazonas 23.- Jr. Carabaya-Jr. Huallaga
02.- Av. Abancay-Jr. Ancash 24.- Jr. Carabaya-Jr. Ucayali
03.- Av. Abancay-Jr. Junín 25.- Jr. Carabaya-Jr. Miroquezada
04.- Av. Abancay-Jr. Huallaga 26.- Jr. Carabaya-Jr. Puno
05.- Av. Abancay-Jr. Ucayali 27.- Jr. Carabaya-Av. N. de Piérola
06.- Av. Abancay-Jr. Miroquezada 28.- Jr. Carabaya-Plaza San Martín
07.- Av. Abancay-Jr. Cuzco 29.- Jr. Unión -Jr. Conde de Superunda
08.- Av. Abancay-Jr. Puno 30.- Jr. Unión -Jr. Callao
09.- Av. Abancay-Av. Nicolás de Piérola 31.- Jr. Unión -Jr. lea
10.- Jr. Azángaro -Jr. Junín 32.- Jr. Unión -Jr. Huancavelica
11.- Jr. Azángaro -Jr. Huallaga 33.- Jr. Unión-Jr. Moquegua
12.- Jr. Azángaro - Jr. Ucayali 34.- Jr. Unión - Jr. Ocoña
13.- Jr. Azángaro -Jr. Miroquezada 35.- Pza San Martín-Av. N. de Piérola
14. - J r. Azángaro - J r. Cuzco 36.-Jr. Camana- Jr. C. de Superunda (*)
15.- Jr. Azángaro -Jr. Puno 37.- Jr. Camana-Jr. Callao
16.- Jr. Azángaro -Av. Nicolás de Piérola 38.- Jr. Camana-Jr. lea
17.- Jr. Lampa-Jr. Ancash 39.- Jr. Camana-Jr. Huancavelica
18.- Jr. Lampa-Jr. Junín 40.- Jr. Camana- Jr. Moquegua
19.- Jr. Lampa-Jr. Huallaga 41.- Jr. Camana-Av. Nicolás de Pierola
20.- Jr. Lampa-Jr. Ucayali 42.- Jr. Cailloma- Jr. Callao
21.- Jr. Lampa -Jr. Miroquezada 43.- Jr. Cailloma- Jr. lea
22.- Jr. Carabaya-Jr. Junín 44.- Jr. Cailloma-Jr. Huancavelica
14
45.- Jr. Cailloma- Jr. Moquegua 52.- Jr. R. Torrico -Av. N. de Piérola
46.- Jr. Cailloma-Av. Nicolás de Pierola 53.- Av. Tacna-Jr. C. de Superunda
47.- Jr. R. Torrico - Jr. C. de Superunda (*) 54.- Av. Tacna-Jr. Callao
48.- Jr. Rufino Torrico - Jr. Callao 55.- Av. Tacna- Jr. lea
49.- Jr. Rufino Torrico -Jr. lea 56.- Av. Tacna-Jr. Huancavelica
50.- Jr. R. Torrico -Jr. Huancavelica 57.- Av. Tacna-Jr. Moquegua
51.- Jr. Rufino Torrico -Jr. Moquegua 58.- Av. Tacna-Av. Nicolás de Pierola
(*) Nuevas intersecciones a semaforizar.
En el Anexo A se presenta un Inventario del equipamiento de la semaforización del Centro
Histórico de Lima, en la Provincia de Lima, Departamento de Lima. En la Figura Nº2.1 se
presenta un croquis de ubicación de la red semafórica estudiada.
)
\
R00SEVEL1
\ \ \
� ;O
o..., '
CAJAMARCA
VIRU
LEYENDA
AREA DE L.& OBRA
\
• NODO CENTRAL (Ubkac'6tl Mereoctal,
• INTERSECCIÓN O CRUCE
Figura Nº 2.1 -Croquis de Ubicación del área de estudio
15
b. Estado Actual
Actualmente de las 58 intersecciones, 2 son nuevas intersecciones a semaforizar y 56 se
encuentran semaforizadas y presentan las siguientes deficiencias:
• Los semáforos tienen una antigüedad de 17 aftos, son de material de aluminio cuyas
partes se encuentran corroídas debido al medio ambiente y polución ambiental. Los
reflectores se encuentran opacados y no reflejan adecuadamente las luces de los focos
incandescentes. No cuentan con horneras para las conexiones de los cables eléctricos.
Figura Nº2.2 Semáforo en Jr. Rufino Torrico -Jr. lea
Figura Nº2.3 Semáforo de aluminio con lámoaras incandescentes
• Los semáforos utilizan focos incandescentes de 100 Watts y son de filamento reforzado.
Tienen una duración media de 8,000 horas, tipo de casquillo E-27, flujo luminoso de
840 lumen. Debido a la falta de mantenimiento preventivo se puede ver que algunos
semáforos les falta alguna luz (verde, roja o ámbar).
Figura Nº2.4 Unidad óptica ámbar 200 mm. Figura Nº2.5 Lámpara 100 W.
Figura Nº 2.6 Semáforos vehiculares en poste pastoral en mal estado, en Jr.
Rufino Torrico - Jr. Callao.
Figura Nº 2. 7 Semáforo peatonal con lámparas incandescentes en la Plaza San
16
• Los postes y soportes de los semáforos son de material de fierro dulce, presentan
oxidación y corrosión debido a la humedad, falta de mantenimiento y el tiempo
transcurrido.
• El circuito eléctrico no presenta pozo a tierra.
• Los cables eléctricos de suministro de energía eléctrica es de 2 - 6 mm2 NYY, los
cuales presentan empalmes con cinta aislante y se encuentran deteriorados.
• El cableado eléctrico de los semáforos al control de tráfico es mediante cable de control
de 4 x 2.5 mm2, los cuales presentan empalmes deteriorados y en algunos casos
presentan bajo aislamiento eléctrico.
• Las Cajas de paso y sus tapas han sido dañadas debido a: trabajos de construcción de
nuevas veredas, instalación de conexiones domiciliarias de agua, desagüe, luz y otros de
mobiliario urbano.
Figura Nº 2.8 Semáforos vehicular en poste pedestal en Av. Nicolás de
Piérola - Plaza San Martín
Figura Nº 2.9 Semáforo peatonal en poste pedestal en Av. Nicolás de Pierola
- Plaza San Martín
17
• Las canalizaciones subterráneas cuentan con tubos de PVC de 3" de diámetro, se
encuentran saturadas de cables de suministro de energía eléctrica, cables de control y
cable telefónico de comunicación. Los duetos se encuentran deteriorados y dañados
debido a los trabajos de construcción de nuevas veredas, remodelación de pistas y obras
de las empresas de servicios (Sedapal, Telefónica, Telme� Edelnor, etc).
• Los controladores cuentan con una antigüedad de 17 años, son de marca Eagle Signal,
fabricados con Normas NEMA TS-1, de procedencia de Estados Unidos, en algunos
casos han salido fuera de servicio debido a que en nuestro medio no se encuentran
repuestos de las tarjetas electrónicas, los que han sido reemplazados por controladores
de tráfico de fabricación nacional que son incompatibles de comunicarse entre sí.
• Esta red de intersecciones semaforizadas contaba con un local donde se encontraba una
sala para la central de control de tráfico, la cual fue desmantelada en el año 2006 y las
computadoras y los equipos Controles Maestros han salido fuera de servicio debido a
que no se encuentran repuestos en nuestro medio.
18
• Se contaba con una red de comunicaciones que utilizaba cable telefónico de 8 pares de
calibre Nº 22 A WG.
Figura Nº2.10 Tapa deteriorada en seoarador central Av. Tacna cd 3
Figura Nº2.12 Controlador Local en poste pedestal en Jr. Camana - Jr. Moquegua
Figura Nº2.1 l Tapa deteriorada en vereda en A v. Abancay cda 8
Figura Nº2.13 Controlador EPAC 300. Automatic Signal - Eagle Signal
2.2 Red Semafórica propuesta
a. Objetivos
19
La implementación de un nuevo sistema de semaforización en el Centro Histórico de Lima
proporcionará los siguientes beneficios:
• Reducir los números de paradas en los semáforos y el congestionamiento vehicular.
• Reducir la contaminación ambiental producida por el dióxido de carbono, monóxido de
carbono, óxido de nitrógeno, óxido de azufre, metano, partículas contaminantes.
• Reducir la contaminación sonora.
• Reducir el tiempo de viaje y la pérdida de horas/hombre de trabajo.
• Reducir el consumo de combustibles y desgaste de las partes del motor de los vehículos.
• Reducir el consumo de energía eléctrica.
• Reducir el costo de mantenimiento de los semáforos.
• Reducir los accidentes de tránsito.
b. Trabajos de campo
Los conteos de volúmenes de tránsito de vehículos y personas determinarán el
planteamiento, proyección y operación de las intersecciones del Centro Histórico de Lima.
c. Estudios de Ingeniería de Tránsito
Es necesario realizar un análisis de la red completa para decidir cómo se realizará la
coordinación semafórica entre los distintos cruces así como la división lógica del conjunto
de cruces en entidades homogéneas con respecto al tráfico, incluye los aspectos:
• Definición de subáreas
• Definición de rutas de coordinación.
• Definición de rutas de coordinación entre subáreas.
• Replanteo de puntos de medida estratégicos.
• Cálculo de planes de tránsito y planes horarios
Para el cálculo de planes de tráfico y planes horarios, se empleará un modelo manual para
el cálculo de las variables de tráfico en aquellas subáreas cuyo tráfico y complicación de
estructuras semafóricas así lo permitan.
El cálculo del ciclo de subáreas con tránsito y estructuras semafóricas complicadas, así
como el cálculo de los desfases en las rutas de coordinación para producir una "ola verde",
se realizarán mediante un programa de computo de modelo de simulación denominado
Synchro (Synchronization: Sincronización), que aplica el método del HCM 2000
20
(Highway Capacity Manual: Manual de Capacidad Vial). El programa Synchro utiliza
algoritmos de cálculo que optimiza los desfases de una red semafórica en función de la
optimización de la demora de los vehículos.
Una de las ventajas de este programa es utilizar como plano base de la ciudad, cualquier
base cartográfica existente en soporte digital. Sobre ese plano se indican los cruces que
integran el sistema así como los ejes viales que se quiere coordinar (Ver Figura Nº 2.14).
Como datos de entrada el programa necesita los siguientes:
Datos sobre carriles (Figura Nº 2.15):
Todos los datos sobre carriles se dan para cada uno de los movimientos
• Número de carriles por movimiento
• Flujo de saturación
• Carril compartido o exclusivo
• Anchura de carril
• Pendiente
• Longitud de almacenamiento
• Tipo de giro (Protegido/Permitido)
Figura Nº 2.14 - Cruces del Sistema Semafórico del Centro Histórico de Lima
Ideal Sald. F1ow (vptc,IJ
l.aneV-(mJ
Gredo (:r)
Areo lPJ)e
s, .. _ L...., 1•1
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leading Delectm l•J
Trailing Delectm l•l
Tuming S_.t ll<m/hl
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Curb Radan (mi
l.ane Udization Factor
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Left Tmn Foctar (prot)
Right Tum on Red
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H.-,Factm
15.0 15.0
o.o o.o
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0.95
N.-, al.._ ar,d ahamg (O to 8. l. RJ
.- 4-._ WBR NBL
Figura Nº2. l 5 - Datos geométricos de los carriles de accesos a una intersección
EBL
Trelf"tc Volume (vphJ 522
Confliding Pecta. (8/fvJ o
Conl1icting B ikeo ( 1/fv J
Peak Hour Foct0t 0.90 0.90 o.Growth Facto, 1.00 1.00 1.
Hoavi, Vehiclos (:tJ 2 2
Bus Bfocbgea (11hr) o o
Adj. Pañ.ing l.ane7 No No
Parking Nanewen (1/fvJ
Tr.rtic lroa aiNHJloct (%) o Lir*ODV.,._. - EB
Adjustod F1ow '"""' 580 357
LIWIO G,_ Ffow (y¡,hJ o 9-48
Figura Nº2.16 - Datos sobre volúmenes de vehículos y peatones en los
accesos a una intersección
21
Datos sobre volúmenes (Figura N°2.16):
Los datos de volúmenes se dan pÓr movimiento:
• Volumen de tráfico
• Volumen de peatones
• Factor hora pico
• Porcentaje de vehículos pesados
• Número de autobuses/hora que tienen parada.
• Existencia de estacionamiento.
• Número de maniobras de estacionamiento por hora.
• Porcentaje de utilización del carril.
Bl�l�ISI .-,¡ .... ¡ rn11111 s1 1
Optionl > 1
ControPer Twe:
Ul�l�I �111 fs 1,TIIIING IIIINOO"' .,>
EBL Lanes and Sharing (IRL)
--+ • EBT EBR
11 r.l!! .,
f -
"'8l "'BT
!Pletuned 3 Tralfic Voluroe (vph) 522 321 10 -·º - o
c,c1e Lenglh: ¡ 1Jo.o ¡ Turn Type Split - - - -
;¡:p,�ai
'- ' "'8R NBL
o� o
- -Actuated C.l.: 130.0 Ptotected Phase1 4 4 - ,,_-- - -
Natwal C.L: 150.0 Permitted Phases - - - - -Maa v/c Ratio: 1.29 Detecioof'hases 4 4 - - - - -
lnl. Dela,: 109.6 Mínimum lnitial (s) 4.0 4.0 lnt. LOS: F - - - - -
ICU: 89.5:t lliñimua Spl� (1) 21.0 21.0 - - - - .,,;¡ ICU LOS: E Total Splil (s) 50.0 50.0 - - - - -
r Lock Timinga Yclow Time (s) 3.0 3.0 � - - 3': e
Offset Set.:.�- AD-Red Time (si 2.0 2.0
Offset� Lead/1.ag --- -- -_.._....., "t"' ,,..
Allow Lead/lag Optime? - - -1 - - - -
t NBT
1111 2224
-- 2
2 4.0
21.0 80.0
3.0 2.0 --
� NBR
148 -
-,, -
--
-, -
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leegin ol Green 3 Recall Mode 11 ... Mn. =' - �- · . .;, - - Mu, .... -,-
!2•6 · NBT SBT 3r Naste1
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Actualed Elfct. G,een (si Actualed gJC Ratio Volume lo Capacify Ratio Control Dela_p l•I Queue Dela¡, (si Total Oelay (si l.evel of SCfvice AAwoach Del,tt, l•I "-""ch LOS Queue Lenglh 50lh (m)
Queue Length 95th (m)
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- 46.0 -_-- 0.35 "' - 1.12dl -
F--_ 59.5 ""' - o.o -..,. 59.5 -- E -- 59.5 -- E -
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•
Figura Nº2.17 - Funcionamiento semafórico
Datos sobre funcionamiento semafórico (Figura Nº 2.17):
• Tipo de giro a izquierda (Permitido/Protegido)
• Número de fase en que sale cada movimiento.
• Máximo tiempo de verde.
• Mínimo tiempo de verde.
• Tiempo de amarillo más rojo-rojo.
22
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l lunes, 30 de �o de 20rnl
• Tiempo perdido de arranque.
23
• Cálculo del desfase sobre principio de verde, principio de amarillo o principio de rojo.
Una vez introducidos los datos, el programa ejecuta los algoritmos de optimización,
calculando los desfases para cada cruce que producen una mínima demora en la red.
El SYNCHRO puede incluso calcular para el conjunto de la red el ciclo óptimo de cada
cruce así como el ciclo de funcionamiento para poder realizar la coordinación. También es
posible indicarle que calcule los tiempos de los desfases.
Como datos de salida, el S YNCHRO ofrece una representación espacio - tiempo con el
desfase de cada uno de los cruces, el dato numérico y gráfico con la demora y ancho de
banda, esto se puede ver en la Figura Nº 2.18.
"'"'" GJ(i)l.j
Figura Nº 2.18 - Funcionamiento semafórico
El programa ofrece la ventaja de poder modificar en el mismo gráfico los tiempos de verde
de los cruces o el desfase, pudiendo observar directamente como varia la demora.
d. Descripción funcional de la solución
Introducción
Con objeto de aportar una solución global para el tránsito presente y futuro de la ciudad se
realizará un estudio previo durante el cual se realizarán al menos las siguientes actividades:
• Revisión de todos los cruces con el replanteo de todos los elementos semafóricos,
aforos de vehículos y peatones, fases, ciclos.
• Estudio de tránsito de las intersecciones nuevas y existentes.
• Generación de olas verdes
• Plan de desvío
• Realización de la planimetría de la zona a controlar con diseños de la geometría vial,
planos de semaforización, planos de plan de desvíos.
• Estudio de impacto ambiental.
• Memoria descriptiva de actividades
• Plan de implantación del sistema de tránsito.
24
Una vez realizado y aprobado el informe técnico generado se realizará la implantación del
sistema de semaforización en la ciudad de Lima.
El sistema propuesto evalúa permanentemente el estado de la red semafórica. Para ello se
considera el tránsito de vehículos a lo largo de las calles de una ciudad cuyas
intersecciones están controladas por semáforos como un proceso de producción cuyo
resultado puede medirse en términos de vehículo-kilómetro o pasajero-kilómetro.
La regulación y el control por medio de semáforos han de cumplir el doble objetivo de
aumentar la seguridad del tránsito y optimizar el coste del proceso de producción
mencionado.
Un sistema de control de tránsito centralizado que actué sobre la red semafórica de una
ciudad ha de perseguir los objetivos mencionados de forma que la seguridad del tránsito
sea máxima y el coste para sus usuarios sea mínimo, medido en términos de disminución
de tiempos de recorrido y número de paradas así como aumento de la fluidez general del
tránsito.
La eficacia de un sistema centralizado que realice la optimización del tránsito se puede
evaluar y cuantificar mediante muestreos estadísticos que relacionen tiempos de recorrido
totales medidos en términos de vehículos por hora con capacidades medidas en términos de
vehículos por kilómetro.
Relacionando estos dos índices se puede conocer la eficacia del sistema de regulación la
cual será más alta cuánto más bajos sean los tiempos totales de recorrido para una
capacidad dada.
En el presente informe de suficiencia se plantea el uso de un sistema centralizado de
control de tránsito urbano desarrollado por la empresa SICE (Sociedad Iberoamericana de
25
Construcciones Eléctricas - España), el cual es un sistema tecnológicamente avanzado para
la centralización de redes semafóricas, denominado ADIMOT (Adaptative
Multialgorithmic Optimisation Technique).
Mediante dicho sistema, podemos implantar en una red semafórica un plan de tránsito
óptimo que minimice las demoras y número de paradas de los vehículos que circulen por la
red adaptándose en tiempo real a las condiciones del tránsito, medidas por detectores de
vehículos de lazo virtual (cámaras) instalados en las estructuras metálicas (postes).
El sistema ADIMOT utiliza los controladores locales de SICE que están basados en
protocolos de comunicaciones abiertos y públicos según la normativa española AENOR.
Dispone de un sistema experto basado en reglas de decisión que se ejecutan cada período
de integración para poder modificar en tiempo real cualquier parámetro de funcionamiento
del sistema, realizar cualquier acción no prevista en el plan actual de control así como
realizar funciones de "Gating" para el control de la congestión.
Consideraciones previas para el correcto funcionamiento del sistema centralizado
Para poder llevar a cabo la centralización del sistema semafórico, es necesaria la ubicación
de los videos detectores a una distancia entre 50 a 80 m de la línea de parada del cruce.
e. Descripción del Sistema de Control ADIMOT
• Estructura jerárquica del Sistema
El sistema de Control Centralizado del Tránsito se compone de tres niveles jerárquicos:
1 Equipos Centrales de Control
2 Subsistema de Comunicaciones
3 Controladores Locales y Detectores de Vehículos
El primer nivel está constituido por los equipos centrales de control como son servidores,
terminales de operación, equipos de red, impresoras, video wall, etc.. En este nivel se
recibe la información de los sistemas de detección y se ejecutan los algoritmos de
optimización que permiten obtener planes de tránsito óptimos. Estos planes se transmiten
mediante el sistema de comunicaciones a los Controladores Locales.
El segundo nivel está constituido por la red de comunicaciones que enlaza el nivel 1 con el
nivel 3. En este nivel se pueden instalar, como es el caso de este proyecto, centrales de
zona (controladores maestros) y utilizar switchs para acceder a los controladores locales.
El tercer nivel está constituido por los Controladores Locales y los sistemas de detección.
El sistema propuesto puede controlar hasta 250 Controladores Locales sin ninguna
ampliación en los equipos centrales de computación.
26
El concepto de sistema jerárquico asegura que un fallo tanto en el Centro de Control como
en el nivel de red de comunicaciones no afecte el tránsito por tener los controladores
locales doce planes internos sincronizados por reloj.
Si los Controladores Locales dejan de recibir órdenes del nivel superior automáticamente
toman el control. En este caso el sistema opera en modo degradado pero sigue controlando
el tránsito de forma coordinada con planes horarios fijos.
El Centro de Control se comunicará con los Controles Maestros o Centrales de Zona
mediante fibra óptica monomodo. Las Centrales de Zona se interconectarán con los
controladores locales, usando fibra óptica monomodo.
• Principios de funcionamiento del sistema
El sistema puede realizar el control centralizado del tránsito según los siguientes
algoritmos:
• Selección manual de Planes de Tránsito.
• Selección Horaria de Planes de Tránsito.
• Selección Dinámica de Planes de Tránsito.
• Generación Dinámica de Planes de Tránsito.
Nivel 1
Nivel 2
Centrales de Zona
Nivel 3
Controlado,es Locales
Detectotes
Sen\áfo,os
VldeOWall
Central de Zona 1
Fil>nl(lptlca
Impresora
Conmutador de Red
ove, ador 1 01,er ador 2
f-::-¡,--...,,,a Central de Zona 2
Fibra óptica
�;�¿,;;,;�
CL-m . . . .
1-¿@
Figura Nº 2.19 - Modelo de Estructura Jerárquica del Sistema
27
El sistema ADIMOT se considera multialgoritmico ya que permite combinar de forma
dinámica los distintos algoritmos existentes para la gestión del tránsito.
El sistema multialgoritmico permite la implantación de diferentes modos de cálculo según
la zona de la ciudad, la hora del día y el día de la semana.
Permite seleccionar automáticamente el algoritmo de cálculo a través de tablas horarias o
mediante un sistema experto basado en reglas de decisión.
La concepción del diseño del sistema ADIMOT se ha realizado con el fin de lograr que sea
Abierto, Multialgoritmico y Flexible.
El concepto de Sistema de Control del Tránsito Abierto, significa que puede utilizar
cualquier tipo de Controlador Local y de Central de Zona o Controlador Maestro.
El concepto de Sistema Multialgoritmico puede configurarse con distintos módulos que
implementen diferentes algoritmos de control como: Selección Horaria de Planes de
Tránsito, Selección de Función del Tránsito, Generación Dinámica de Planes de Tránsito y
Sistema Autoadaptativo.
El concepto de Sistema Flexible, significa que la aplicación de los algoritmos de control es
muy versátil pudiendo ser función de la topología de la zona a regular, así como dinámica
con respecto a las variables de regulación (ciclo, desfase, reparto, estructura).
• Entidades básicas que configuran el Sistema ADIMOT.
Los conceptos básicos que utilizan los algoritmos implantados en el software del sistema
son los siguientes:
• Área: Conjunto de intersecciones que forman una entidad independiente. En
ciudades pequeñas toda la ciudad es un área mientras que en ciudades grandes con
zonas centralizadas aisladas entre si se pueden establecer varias áreas.
• Estrategia de Control: Las estrategias permiten definir diferentes subdivisiones
del área controlada en sub áreas a las que se pueden aplicar ciclos diferentes y
algoritmos de control distintos. Existen dos tipos de estrategias:
La estrategia topológica, que define la partición del área en sub áreas.
La estrategia algorítmica, que define el algoritmo de control que se utiliza en cada
partición o sub área.
Pueden existir varias estrategias para una misma área, en la figura siguiente se ilustra la
coexistencia de estrategias topológicas y algorítmicas.
• Sub área: La sub área es un conjunto de intersecciones con la misma duración de
ciclo. Las sub áreas de un área son una partición de la misma.
28
Cada una de las particiones de un área en sub áreas constituye una estrategia
topológica.
• Ruta de coordinación: Colección de intersecciones y tramos que las unen con el
mismo ciclo, cuya combinación de desfases crea una coordinación.
• Cruce o intersección: Conjunto de semáforos accionados por un controlador.
Hora06:00
Hora08:30
Hora16:00
Hora20:00
Figura Nº 2.20 - Estrategias para subdividir áreas de Control
• Funcionamiento del Sistema ADIMOT
El sistema utiliza los siguientes modos de control:
• Control Local
En este modo se ejecutan los planes de tránsito almacenados en los Controladores
Locales.
El Controlador Local efectúa la Selección Horaria de planes de tránsito en función de la
hora del día y del día de la semana a partir de su reloj interno.
El sincronismo entre reguladores se efectúa por el reloj interno que es puesto en la
Central de Zona.
• Control Manual
En este modo el controlador obedece a las órdenes dadas manualmente desde un
pulsador situado en el gabinete del controlador.
29
• Selección Horaria
Se prepara una biblioteca de planes semanales, diarios y de días especiales para cada
sub área. En este caso el cálculo de planes se efectúa fuera de línea con programas
especializados.
• Selección Dinámica de Planes en función del tránsito
En función de las intensidades y tiempos de ocupación medidos por los detectores se
realiza la selección vectorial de planes de desfases y de ciclos previamente calculados.
La selección de Planes en función del tránsito se realiza de forma independiente para el
ciclo, los desfases y los repartos.
A partir de una biblioteca de planes de desfases de rutas se selecciona uno por cada una
de las rutas que componen la subárea.
El ciclo de la subárea se selecciona a partir de los ciclos de las rutas que la forman.
• Generación Dinámica de Planes en función del tránsito
Calcula en cada momento el plan más adecuado a las condiciones reales del tránsito,
medidas por los detectores.
El cálculo del ciclo óptimo se realiza para cada intersección de la subárea en función de
los datos del tránsito medido por los detectores, como ciclo de la subárea se selecciona
el mayor ciclo óptimo de todos los calculados. A cada ruta se le asigna una serie de
ciclos que se seleccionan en función de las cargas de tránsito longitudinal y transversal
de la ruta, el ciclo resultante de la subárea es una media ponderada de estos ciclos.
• Algoritmo Autoadaptativo
El Sistema Autoadaptativo permite realizar pequeños cambios en los repartos y desfases
para ir ajustando los tiempos de los semáforos a las condiciones cambiantes del tránsito
sin producir cambios bruscos de ciclos, repartos o desfases.
Para ello se utiliza un modelo "on line" que optimiza una función de mérito
("performance index") que tiene en cuenta las demoras y las paradas.
El reparto se ajusta cada vez que tiene que entrar una fase y el desfase cada vez que
entre la fase principal. El ajuste del reparto lo realiza el ordenador central cada vez que
tenga que producirse un cambio de fase.
El cálculo se realiza a partir de los perfiles de intensidad y ocupación trasladados a la
línea de parada según el tiempo de recorrido del tramo.
El objetivo del ajuste del desfase es optimizar un índice de merito constituido por una
función que tiene en cuenta las demoras y las paradas en cada intersección para sus
30
accesos. Para ello se utiliza un modelo de colas que se ajusta para cada acceso a una
intersección que forme parte de la coordinación principal.
Se debe ajustar cada acceso mediante dos parámetros básico que son la intensidad de
saturación y el tiempo de viaje desde el punto donde está situados los detectores y la
línea de parada.
Los datos que se utilizan para el modelo de colas son los denominados perfiles cíclicos
que contienen la medición de la intensidad y tiempo de ocupación del tránsito cada 5
segundos.
A partir de este modelo válido para cada intervalo del perfil cíclico se evalúan las
demoras, colas y paradas a lo largo de todo el ciclo a partir de los pelotones de
vehículos medidos a la salida de la intersección anterior, ver la figura Nº2.21.
• Índice de mérito para la optimización del desfase y disminución de la
contaminación atmosférica producida por el tránsito.
La función que se utiliza como índice de mérito que debe ser mínimo para optimizar el
desfase está compuesta por una combinación lineal de demora y número de paradas.
Para cada acceso a una intersección se define su índice de mérito como:
IM¡= D¡ +KP¡
CICLO
64SEO
_JIL
INSTANTE ACTUAL 1
CICLO 64 SEC 1 i i i i
omCTOR 91--------------l-l'-i-T--t-t--t--t---t--!"--t--1-+-+--t-1'--t-1'------1¡e--r-
71 l!5!I Verde
• Rojo
Tr
Verde Tp
HORIZONTE DE PLANIFlCACIÓN
Figura Nº 2.21 - Perfiles cíclicos y horizonte de planificación y modelo de colas
(2.1)
31
La optimización del desfase de cada intersección se realiza sumando los índices de mérito
de los accesos a la intersección.
El sistema permite configurar los accesos que se quieran considerar en el índice de mérito
total de forma que se puede favorecerá la coordinación en un eje determinado e incluso en
un sentido.
La constante K que pondera el número de paradas se puede modificar a voluntad del
configurador del sistema.
Al minimizar la función de mérito disminuyendo en mayor o menor medida la demora y el
número de paradas se está actuando sobre el consumo de combustible total de los vehículos
que circulan por la red controlada y por lo tanto la contaminación atmosférica que
producen.
Según algunos autores el consumo puede estimarse por la siguiente fórmula:
C = Cl * L + C2 D * C3 P
Siendo:
L = la demanda en vehículo-kilómetro por hora
D = la demora en vehículo-hora por hora
P = el número de paradas en vehículos parados por hora.
C = el consumo total en litros de combustible por hora y
Cl = parámetro que proporcionan el consumo a velocidad de crucero;
C2 = parámetro que proporciona el consumo con el vehículo parado;
C3 = parámetro que proporciona el consumo en cada parada y arranque.
(2.2)
En general el coeficiente que afecta al número de paradas es elevado por lo que esta
variable interviene fuertemente en el consumo de combustible y en la contaminación.
De lo expuesto se deduce que la optimización de desfases mediante un índice de mérito en
el que interviene el número de paradas permite disminuir el consumo total y en
consecuencia la contaminación atmosférica en la zona controlada.
• Cálculo de los tiempos de ciclo óptimos y del tamaño de las subredes de semáforos
Se denomina índice de saturación de una intersección al cociente entre el número de
vehículos que llegan a la intersección durante el ciclo y el número de vehículos que lo
pueden abandonar durante los tiempos de verde de sus fases.
El índice de saturación de una intersección que opera con ciclo óptimo es igual a la unidad.
32
Normalmente se utiliza si es posible un valor del índice de saturación igual 0.90 para
realizar el cálculo del ciclo de la 'intersección. Esto significa que la intersección tiene una
reserva de capacidad del 10%.
Cuando se produce una situación de congestión en la que disminuyen la velocidad y el
flujo ya no se puede realizar el cálculo en base a las intensidades sino que debe tenerse en
cuenta el tiempo de ocupación a través de la variable de carga que se compone de
intensidad y porcentaje de ocupación.
• Actuaciones de prioridad al transporte público y vehículos de emergencia.
Existen dos tipos de estrategias para dar prioridad al transporte público:
La prioridad pasiva da preferencia a los tiempos de los semáforos que están en las rutas
que utilizan los vehículos de transporte público.
La prioridad activa detecta la presencia de los autobuses y se actúa sobre el funcionamiento
del Controlador que controla los semáforos de la intersección al que se dirige el vehículo
de Transporte Público.
En la figura 2.22 siguiente se representa la ubicación típica de los detectores.
Los detectores se colocan a una distancia entre 150 y 200 metros de la línea de parada y en
algunos casos se coloca un detector de salida para verificar que el autobús ya ha pasado.
• Algoritmos de prioridad
El algoritmo que se utiliza da extensión al tiempo de verde de la fase prioritaria o bien
ejecuta las fases no prioritarias a tiempos mínimos para alcanzarla cuando antes.
• Extensión del tiempo de verde de la fase prioritaria
Se detecta el vehículo prioritario y el controlador local determina si mediante la
extensión del tiempo de verde puede pasar sin detenerse en cuyo caso extiende su
tiempo de verde. En el siguiente diagrama espacio - tiempo se ilustra este método.
• Ejecución de las fases no prioritarias a tiempos mínimos
En este algoritmo si el vehículo prioritario llega en una fase que no es la prioritaria se
ejecutan las fases no prioritarias a tiempos mínimos para que la fase prioritaria aparezca
lo antes posible y la demora del vehículo de transporte público sea mínima.
• Prioridad a los vehículos de servicios de emergencia
En este algoritmo se inserta una fase especial de emergencia que corta la secuencia
normal de fases respetando las condiciones de seguridad.
La detección del vehículo de emergencia se realiza mediante un emisor de microondas y
un detector acoplado a una entrada de detección del controlador.
a
�
-
-
liDI
3 3
ICJ;J
a
a
Detector de
salida
-
<>=
Detector de
activación
Figura Nº2.22 - Colocación sensores transporte público
.
1
' .
.
.
'.GPS 1
Centro de �ntrol Centralizado del
Tráfico Comunlcadón entre centms
Sistema de prioridad con comunicación entre centros 1
Sistema de Ayuda a la Explotación
Figura Nº2.23 - Prioridad por comunicación entre centros
No se precisa extensión
Verde nomin3.1,..,.
...... ·" ·Reducción de demora
, ' ...
Extensión de Verde
...
Figura Nº2.24 - Extensión de tiempo de verde
33
-------_----
_---- --De
-tec-cló
_n __ _
Rojo nominal
Rojo Mlnlmo
Verde nominal
Figura Nº2.25 - Ejecución de fases no prioritarias a tiempos mínimos
• Control de Congestión en Principales Cruces
34
El sistema de semaforización propuesto permite realizar la gestión de la congestión
actuando sobre la red semafórica con medidas estratégicas y tácticas, así como actuando
sobre la demanda de movilidad mediante la información al usuario.
Efectos en los cruces SIN Micro-regulación Antibloqueo
Efectos en los cruces CON Micro-regulación Antibloqueo
�-���L �f fb-
FASE! FASEII
1 \
\r
=:> CCI) -=:> fiEI) CCI)
ÍJ
�
FASE I FASE I ( ACCIÓN)
1 \. _)l f--
�
\T �
\T
Control de Bloaueo
FASE 11
;tj� Figura Nº 2.26 - Efectos en los cruce con micro-regulador y sin micro-regulador
CAPÍTULO III SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN DESARROLLADO
Para la implementación de este nuevo sistema de semaforización se deberá tener en cuenta
la implementación de equipos semafóricos en (58) intersecciones, las mismas que operaran
con semáforos vehiculares y peatonales de última generación a leds, postes de sección
cuadrada de tipo semipórtico, bandera y pedestal, (58) Controladores de Tráfico Local y
(02) Controladores de Zona (Maestro); (101) Cámaras de detección de tránsito, los cuales
permitirán mediante un sistema de comunicación de fibra óptica la optimización del
tránsito en el Centro Histórico de Lima.
En el presente informe el sistema que se propone para el control de las avenidas se basa en
dos niveles de un sistema jerárquico de control del tránsito. El nivel de Centro de Control
no se encuentra presupuestado debido a que debe ubicarse en un local determinado; sin
embargo se proporciona las características mínimas requeridas de equipos y software para
implementar una Centro de Control de Tráfico de última generación tecnológica.
La arquitectura jerárquica proporciona la máxima seguridad dado que un fallo en un nivel
superior no afecta al siguiente nivel. La jerarquía asegura que si un nivel pierde el control
el nivel inmediato inferior asume el control del sistema. Los tres niveles del sistema son:
• Nivel de equipos de calle formada por:
Controladores Locales con interfaz de comunicaciones con el nivel superior.
Cámaras de Detección del Tránsito
Sistema de Comunicación entre Controladores Locales
Semáforos y soportes
• Nivel de Equipos Maestros o Centrales de Zona
Controladores Maestros o Centrales de Zona.
Concentrador de Comunicaciones con los Controladores Maestros o de Zona.
• Nivel de Centro de Control
Workstation
Servidor
Switch
Video Wall
3.1 Semáforos
36
Los semáforos a instalar serán de tecnología tipo LED. En el Anexo C se adjunta una
justificación económica del uso de semáforos leds. Sus principales características son:
• Las unidades ópticas tendrán un diámetro nominal de 300 mm (12").
• El sistema de iluminación será de tecnología leds, y tendrá una garantía mínima de
tiempo de vida útil de 60 meses por el fabricante.
• Los consumos eléctricos no deben superar los 10 Watts por unidad óptica del semáforo
a 220VAC.
• Fiabilidad en la estructura de diseño de anti-radiación UV y grado de protección mínima
IP55 a prueba de agua y polvo.
• La intensidad luminosa para todos los lentes será mayor a 400 Cd. Los rangos de
temperatura estarán entre -40 C. y 7 4 ° C.
• El factor de potencia será mayor a 90% y la distorsión armónica será menor del 20%,
además el calibre de cableado interno es de 1 x 2.5 mm2 THW.
• El cuerpo o gabinete del semáforo será de material policarbonato pre-coloreado de color
negro, presentará grado de protección mínima IP55.
• Cumplimiento del Decreto de Alcaldía Nº 017-2009-MML, y normas EN 12368-2006 y
GB14887-2003.
Los semáforos peatonales tendrán las mismas características que los semáforos
vehiculares, pero presentaran 2 unidades ópticas, la unidad superior será un contador
regresivo y la unidad inferior será una silueta de hombre rojo parado u hombre verde
caminando
3.2 Controladores Locales y Maestros
a. Controlador Local
El Controlador Local de Tráfico y Controlador Maestro deberán cumplir con las normas
establecidas en el Decreto de Alcaldía Nº0l 7-2009 -MML y la Resolución de Gerencia
Nº210-2009-MML-GTU del 21 de Abril del 2009.
El Controlador de Local tiene como función principal administrar el paso ordenado de los
vehículos y peatones en una intersección, utilizando para ello las luces de los semáforos.
Dispondrá de sincronismo escalonado y/o simultaneo, previa programación del mismo, con
otros cruces circunscritos sobre un eje vial, a fin de generar una fluidez vehicular.
37
El equipo electrónico será diseñado y construido con componentes de última generación,
de alta capacidad de integración y funcionalidad, de concepción modular y compacta.
Su configuración y programación básica permite una estrategia de control por fases en
cualquiera de los modos de funcionamiento, con dependencia del tráfico mediante
detectores de vehículo, actuado o semiactuado, sin dependencia del tráfico en secuencia
fija, coordinado con otros equipos o de forma independiente (autónomo), o centralizado
mediante Centrales de Zona o Controladores Maestros.
El Controlador Local MFU-3000 está diseñado para cumplir con las normas e informes
UNE 135401 elaboradas por el Comité Técnico AEN/CTN135 y aprobadas y publicadas
por AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación) referente a
"Equipamiento para la señalización vial Controlador Local de Tráfico".
Los módulos de potencia disponen de un sistema de seguridad que realiza la detección de
todos los posibles verdes conflictivos así como detección por hardware y software de
ausencia de rojos.
Dispone de un Módulo que realiza estrategias de Priorización del Transporte Público.
Interfaz entre el Controlador Local y las Cámaras de Detección
La conexión con las cámaras de detección de tránsito se realiza mediante un eqmpo
interfaz alojado en el mismo gabinete del controlador.
Este equipo recibe imágenes y los datos de los bucles virtuales desde la cámara de
detección a través de un par de hilos que se utiliza a la vez para alimentar la cámara.
El interfaz genera las salidas de detección que se dirigen al controlador y establece la
comunicación con una red TCP/IP para la configuración y el envío del vídeo al centro de
control. Permite comunicar hasta cuatro cámaras y dispone de los siguientes elementos:
• Indicador LED de alimentación que indica si se recibe suministro eléctrico o no.
• 16 indicadores LED distintos para señalar el estado de las salidas de detección.
• 4 indicadores LED de salida de error para indicar la existencia de cualquier problema
técnico de los distintos dispositivos Traficam.
• 2 puertos Ethernet RJ45 para la conexión de un PC local y de la red al centro de control.
• 4 conexiones de 2 conductores para la comunicación con los dispositivos Traficam.
En la Figura 3.1 se representa el esquema dentro del gabinete del controlador.
UPS - Unidad de suministro de energía ininterrumpida
Se instalará un UPS en cada intersección, el banco de batería de estos UPS están diseñados
para poder soportar la potencia de cada cruce por un período de 3 horas sin interrupción.
Controlador Lo'cal siguiente
Controlador Local Anterior
Interfaz con las Cámaras
Cámaras
Figura Nº 3.1 - Esquema de Interconexión de Controladores Locales
b. Controlador Maestro
38
El Controlador Maestro o Central de Zona está concebida para la centralización de
Controladores Locales de Tráfico. Asimismo, es un elemento intermedio entre el Centro de
Control y los Controladores Locales.
La Central de Zona dispone de un canal de comunicaciones para su enlace con un Centro
de Control. El interfaz estándar para este canal es Ethernet 10/1 OO.
La Central de Zona puede controlar mínimo 32 Controladores Locales.
La Central de Zona realizará las siguientes funciones:
• Comunicaciones con el Ordenador Central.
• Comunicaciones con los Controladores Locales.
• Gestión del Modo de Funcionamiento de los Controladores.
• Gestión de la Hora de la Central y del Sincronismo entre Controladores.
• Gestión de Alarmas de los Controladores
• incronismo entre ontroladorcs Locales.
3.3 Central de ontrol de Tr{1fico
39
La entral de ontrol de Tráfico es una sala desde donde se visualizan las principales vias
del entro Histórico de Lima, con la posibilidad de modificar las condiciones del trMico en
tiempo real, de los cruces del área controlada de la ciudad, y asi agilizar la circulación.
ta entnl de ontrol de Tráfico es un componente base para un futuro entro de
estión Integral de la Movilidad de la iudad de Lima.
n la entra! de ontrol de Tráfico se recibe la información de los sistemas de detección y
se ejecutan los algoritmos de optimización que permiten obtener planes de tránsito
óptimo·. tos planes se transmiten mediante el sistema de comunicaciones a los
ontrohdorcs Maestro · y ontrolaclorcs Locales.
a cntn.1 de ontrol de Tráfico estará constituido por los eqlllpos ele video wall,
monitores, servidores, terminales ele operación, conmutador, equipos ele red, 1mpre::,oras,
softwar , etc .. A continuación se describen los principales componentes:
a. Software Base
Los componentes que se suministrarán e instalarán son: Licencia Windows Servcr,
Licencia Hice Profesional 201 O, Licencia IS y Licencia Base ele Dato::,.
b. oftware de Aplicación
Los componentes que se suministrarán e instalarán serán: Subsistema GIS, Base clc..: Datos,
Módulo. de gestión de los subsistemas centralizados de los distritos y Módulos ele gestión
de los cruces central izados de las A venidas.
c. Equipos Informáticos - Servidores
e suministrará e instalará un (O 1) servidor con las siguientes características:
• ervidor con 2 procesadores Quacl- ore Jntcl Xcon E73 I O ( 1.6 GHz, 2x2MB cache,
80W), ampliables a 4 y Memoria ele serie 4 B (4x l B) P '2-5300 Fully Bulh:recl
DIMMs (DDR2-667) ampliables a 128 B.
• Dispondrá de una ontroladora RAID Smart Arra y P400i 256MB caché integrada asi
como doble LANN ' 373i multifunción 10/100/I000TX y unidad Slim DVD-ROM y 4
slots P J- x8 full lcngth, 1 slot P '1-E x4 full length, 3 slot::, PCJ-E x4 half lcngth.
• Admitirá 8 discos internos Small l·orm ·actor Serial attached S 'SI hot-plug, y otros 8
adicionales.
• Dispondrá ele una tarjeta de expansión de memoria que permita la instalación de otros 8
kits de memoria ('I 6 DIMM's) en el equipo.
40
• Dispondrá de una tarjeta de expansión de memoria que permita la instalación de otros 8
kits de memoria (16 DIMM's) en el equipo.
• Dispondrá de 4 GB de RAM por equipo, configurados en RAIDI espeJo, y con
memona en espera.
• El servidor dispondrá de tres discos internos SAS SFF de 300 GB 2.5" conectable en
caliente Dual Port a 10,000 rpm.
• Cada servidor tendrá en total 4 puertos de red Gigabit.
d. Equipos Informáticos - Clientes
Se suministrarán dos (02) estaciones de trabajo con características de última generación y
dos monitores Leds panorámico de 22", teclado y ratón.
e. Video Wall tipo LEDS
Compuesto 2 pantallas Led de 42" ampliable, que consta además de un controlador y
software adecuado. El equipo puede tener hasta 6 pantallas (3x2) soportadas por un
controlador.
f. Habilitación del Centro de Control
Un Centro de Control además de las dependencias habituales de cualquier edificio de
trabajo, requiere de dependencias específicas, especialmente las siguientes:
• La Sala de Operación: Lugar donde se realiza la gestión y explotación de los distintos
sistemas, y se encuentran los operadores encargados del control del equipamiento y de
la gestión de los sistemas. En ella se encuentran el personal destinado a la atención de
llamadas y consultas por parte de los usuarios, así como el responsable y supervisor del
funcionamiento de la sala.
• La Sala de Crisis: sala de operación preparada para celebrar reuniones cuando se
produzcan acontecimientos críticos que afecten a la movilidad y seguridad de la ciudad.
3.4 Red de Comunicaciones
a. Introducción
Dada la necesidad de establecer un sistema de semaforización centralizado, con un flujo de
información entre el Centro de Control de Tráfico y los Controladores Locales de cada
intersección, es que se propone implementar una red privada que incorpore los servicios de
comunicaciones y transmisión de datos requeridos para enlazar los distintos elementos que
conforman la red de semaforización de la ciudad de Lima.
Para esto se ha desarrollado una solución ajustada a los requerimientos solicitados para el
sistema de semaforización. La cual incorpora enlaces de fibra óptica desde el Nodo
41
Central ubicado en el Centro de Control de Tráfico hacia los Nodos Principales, los que a
su vez se comunicarán con las Centrales de Zona (Controladores Maestros), los que a su
vez se comunican con los Controladores Locales de Tráfico en cada cruce (Nodos de
Acceso) también en base a enlaces de fibra óptica; bajo el protocolo de transporte IP.
Es por ello se ha diseñado específicamente una Red de Comunicaciones 1P de banda ancha
de altas prestaciones, con un troncal Giga Ethernet y redes secundarias Fast Ethernet.
b. Características de la Red
La red de comunicaciones tendrá las siguientes características:
• Redundancia de Red: Consistirá en un método de seguridad frente a la posibilidad de
ocurrencia de algún incidente o daño a la red de comunicaciones. Básicamente los
dispositivos conectados seguir funcionando con normalidad frente a una falla o corte de
una de las fibras, utilizando para ello el segmento que no presenta averías.
• Switch Gestionables: Cada uno de los switches o conmutadores que pertenecen a la
solución, tendrán la particularidad de ser administrables.
• QoS (Quality of Service): Todos los switches a utilizar en la solución estarán provistos
de la propiedad QoS, lo cual garantizará la disminución de retardos de conmutación
entre los dispositivos y permitirá controlar los costos de comunicación, proporcionando
herramientas para redireccionar los anchos de banda y, así, poder priorizar el envío de
información desde y hacia el Centro de Control.
• Red Troncal: Corresponderá a un enlace Gigabit Ethernet, en fibra óptica. Será una
línea de alta velocidad que permitirá distribuir el tráfico de paquetes al primer nivel de
la red. Será el canal principal de comunicación hacia el Centro de Control.
• Red Secundaria: Corresponderá a enlaces Fast Ethernet, en fibra óptica. Será una línea
de alta velocidad que permitirá distribuir el tráfico de paquetes al segundo nivel de la
red. Será el canal principal de comunicación hacia las intersecciones.
• Topología de Red: La red de comunicaciones tendrá en cuenta la redundancia, la baja
latencia, la fiabilidad y tolerancia a fallos de los principales elementos que la componen,
dada la repercusión que tendría una caída de la red.
• Gestión de Red: Se incorporará un sistema de gestión de red que permita supervisar el
desempeño de la red, buscar y resolver sus problemas.
• Comunicación mediante VLAN: La red de comunicaciones permitirá la creación de
redes lógicamente independientes dentro de la misma red fisica. Por lo tanto la red de
comunicaciones permitirá la definición de VLANs por tipo de tráfico.
42
• Optimización del uso de fibra óptica: En el proyecto se hará uso de cableado de fibra
óptica de 12 hilos.
De este modo, la configuración de red estará estructurada en dos niveles:
• Nivel 1 - Red Troncal
Este nivel estará constituido por los Nodos Principales, los cuales consideran enlaces y
equipamiento Gigabit Ethernet para la comunicación hacia el Centro de Control. La
transmisión al Centro de Control se hará mediante enlaces de red Gigabit Ethernet
1 000Base-FX sobre un troncal de fibra óptica monomodo, de 12 hilos.
Estos Nodos Principales contarán con dos puertos l000Base-FX, con comunicación
bidireccional para la conexión troncal en anillo redundante hacia el Centro de Control.
A su vez, en el Centro de Control se contará con un Nodo Central 1 que contará con dos
puertos l000Base-FX para cada uno de los anillos troncales, con comunicación
bidireccional redundante para la conexión en anillo de la Red Troncal Gigabit.
Tanto los Nodos Principales como el Nodo Central contarán con capacidad de
enrutarniento de la información (Nivel 2).
• Nivel 2 - Redes Secundarias
Este nivel estará constituido por los Nodos Principales, que serán quienes concentrarán
las señales para inyectarlas desde la Red Troncal hacia las redes Secundarias, y por los
Nodos de Acceso, los cuales corresponden al tramo de red cuya función es comunicar
los equipos en campo.
Los Nodos de Acceso, con capacidad de enrutarniento Nivel 2, se comunicarán con los
Nodos Principales mediante enlaces Fast Ethernet (lO0Base-FX), haciendo uso de la
fibra óptica monomodo de 12 hilos. Además incorporarán puertos l00Base-TX para el
conexionado de los equipos de campo.
c. Arquitectura de la Red
Dada la dispersión física de los cruces, para la robustez de la Red de Comunicaciones en
cuanto a la transferencia de información con el Centro de Control y los Controladores
Maestros, se ha optado por un diseño que divide la Red en dos grandes zonas:
• Red Damero de Pizarro Etapa I, compuesta por los ejes viales:
o Jr. Conde de Superunda /Jr. Junín
o Jr. Callao/ Jr. Huallaga
o Jr. lea/ Jr. Ucayali
• Red Damero de Pizarro Etapa II, compuesta por los ejes viales
43
o Jr. Huancavelica / Jr. Miroquezada
o Jr. Moquegua / Jr. Puno
o A v. Nicolás de Piérola
Además, dentro de la solución se considerarán parte del mejoramiento de la Red
Semafórica los ejes viales Av. Tacna, Av. Abancay, Jr. Ancash y Jr. Cuzco. Esto se puede
visualizar en la Lámina P-01 Planta Distribución y E-O 1 Diseño Eléctrico.
Respecto a la topología del segmento troncal de la red de comunicaciones, ésta será en
anillo redundante, uno para cada Red (Damero de Pizarro Etapa I y Damero de Pizarro
Etapa II), para incrementar la confiabilidad, flexibilidad de la red, redundancia de
comunicaciones y el establecimiento de comunicaciones estables.
Por su parte, la topología de los segmentos Secundarios de la red de comunicaciones
también será en anillo redundante, y además al "tres bolillos", en aquellos casos que la
disposición de los ejes viales lo permita. Esto último quiere decir que ante una eventual
falla de dos Nodos de Acceso consecutivos, dos intersecciones consecutivas no se vean
afectadas.
Cabe destacar que cada Red Troncal se comunicará por dos vías fisicas distintas con el
Centro de Control ( cada extremo del anillo), dando así una mayor redundancia a las Redes
ante, por ejemplo, caídas o posibles roturas en la fibra óptica debido a acciones fortuitas;
minimizando al máximo los riesgos de pérdida de comunicación con el Centro de Control,
con los Controladores Maestros, con las intersecciones (Controladores Locales de Tráfico)
y por ende con toda la semaforización parte del proyecto.
A la Red Troncal Damero de Pizarro Etapa I y Damero de Pizarro Etapa II se irán
enlazando las Redes Secundarias, para permitir la comunicación de los equipos de campo
con las Centrales de Zona y/o con el Centro de Control.
De esta forma, se tendrá la siguiente arquitectura para la Red Central en la Figura Nº3.2,
enlazando las Redes Secundarias de los ejes viales en una Red Troncal de acuerdo a la
óptima distribución geográfica:
Finalmente se debe mencionar que el diseño de esta Red de Comunicaciones se ha tratado
desde un punto de vista global, es decir, de tal forma que sea posible enlazar en el Centro
de Control la Red Central, así como otras redes de forma que exista integración de
comun1cac1ones, y por tanto un mayor grado de robustez y flexibilidad en las
comunicaciones del sistema de semaforización. En la Figura Nº 3.3 se aprecia la Red
Central enlazada al Centro de Control.
d. Topología física de la red
• Trazado de la red
44
Un esquemático del trazado fisico de la Red de Comunicaciones a implementar, de acuerdo
a la arquitectura antes descrita y a los ejes viales del proyecto y su ubicación geográfica, se
muestra a continuación en la Figura Nº3.2
a. Ubicación de los Nodos
De acuerdo a los criterios de diseño de la Red, los Nodos Principales de la Red Troncal se
instalarán en los siguientes puntos indicados en la Tabla Nº 3.1.
Por otra parte, los Nodos de Acceso se encontrarán ubicados en cada una de las
intersecciones semafóricas que conforman el proyecto. Estos Nodos de Acceso, a través de
las Redes Secundarias, se comunicarán con los Nodos Principales, de acuerdo a la
distribución que se señala a continuación en la Tabla Nº 3.2.
LEYENDA
• NODO CENTRAL �bicación referenciaO
Ü NODO PRINCIPAL+ NO DO SECUNDARIO
• CONTROLADOR DE TRÁFICO Gan
• CONTROLADOR DE TRÁFICO Cbn
- RED TRONCAL (GIGA)
- RED SECUNDAR! A A NO 00 Cb
- RED SECUNDARIA A NODO Ca
Figura Nº 3.2 -Topología General de la Red de Comunicaciones
ANILLO lOOOFX
CENTRO DE
CONTROL
RED SECUNDARIA Ca
Control de Control de Control de
Tráfico Ca2 Tráfico Ca3 Tráfico Can
E � Control Maestro Cal
D
T � NODO Ca
R ANILLO lOOFX
N Control de Control de Control de
Tráfico Cb2 Tráfico Cb3 Tráfico Cbn
Control Maestro Cbl
NODO Ch
ANILLO lOOOFX
ANILLO lOOFX
Figura Nº 3.3 - Red Central enlazada al Centro de Control y Red Secundaria
enlazan los Nodos Accesos
Tabla Nº 3.1 - Nodos Principales de la Red Troncal
Nodo Principal Eje Vial Intersección
ce Centro de Control Nodo Central
Red Troncal Central ·-
Ca Damero Pizarro Etapa I Ucayali ( esquina Jr. Azangaro)
Cb Damero Pizarro Etapa II Miroquezada (esquina Jr. Azangaro)
Tabla Nº 3.2 -Redes Secundarias que enlazan los Nodos Accesos
Eje Vial
Damero Pizarro Etapa I
Damero Pizarro Etapa II
3.5 Sensores de Tráfico
Cámaras de Tráfico
Comunicación Nodos de Acceso del Eje Vial
Comunicación con Nodos Principales Ca
Comunicación con Nodos Principales Cb
45
Las cámaras de tráfico son dispositivos capaces de percibir y capturar imágenes, así como
las magnitudes fisicas tales como velocidad, distancia, aceleración, etc., llamadas variables
de instrumentación en magnitudes eléctricas, las cuales deberán estar conectadas a un
46
controlador de tráfico y/o computador para obtener mayores ventajas del mismo sobre la
información tomada por la cámara de tráfico.
Un sensor puede abarcar hasta 4 carriles y proporcionar un máximo de 8 salidas de
detección. Integran la cámara CMOS en color y el dispositivo de procesamiento de
imágenes de vídeo para la detección y realiza el envío de los resultados de la detección y
las secuencias de vídeo comprimido en formato MPEG-4 a través de la banda ancha por
red eléctrica (BPL) a la tarjeta interfaz.
Las cámaras de tráfico serán ubicadas entre 60 a 100 metros del cruce con la finalidad de
poder visualizar y realizar el conteo de los vehículos que llegan a la intersección. En las
Láminas P-01 y E-01 se ubican las cámaras.
3.6 Estructura Metálicas y Obras Civiles
Postería
La Postería a utilizar en la semaforización del Centro Histórico de Lima estará compuesta
por estructuras de fierro, siendo las mismas del tipo semipórtico, bandera, pedestal,
pedestal para control y poste para sensor, las cuales permitirán la instalación sobre los
mismos, de los semáforos, controladores, cables eléctricos y cámaras de tráfico.
Asimismo, toda la estructura modular tendrá un acabado con pintura Gloss de color
amarillo tráfico, con un tratamiento previo para protegerlo de la corrosión consistente en
arenado y la aplicación inmediata de base epóxica de 4 mils de espesor.
Obras Civiles
Las obras civiles a ejecutar en la semaforización del Centro Histórico de Lima serán:
b. Obras Preliminares
Movilización y desmovilización de equipos y herramientas
Mantenimiento de tránsito y señalización de obra
Cartel de identificación de la obra de 4.80 x 2.40 m
Trazo y replanteo
c. Movimiento de Tierras
Corte con disco en vereda de concreto e = 4" - 6".
Demolición de veredas de 0.1 O m.
Excavación para cimientos de zapatas en terreno normal.
Carguío y eliminación de desmonte.
d. Obras de Concreto Armado
Estructura metálica de zapata para semipórtico
Estructura metálica de zapata para pedestal.
Concreto premezclado para zapata f 'e= 175 kg/cm2 para pedestal.
Concreto premezclado para zapata f 'c=210 kg/cm2 para semipórtico.
Encofrado de zapatas
e. Traslado e instalación de estructuras
Instalación de semipórticos (incluye transporte).
Instalación de bandera (incluye transporte).
Instalación de pedestal (incluye transporte).
f. Canalización (Excavación y resane)
En pista de concreto + asfalto, dueto de 2 vías.
En pista de concreto + asfalto, dueto de 1 vía.
En vereda de concreto, dueto de 2 vías.
En vereda de concreto, dueto de 1 vía.
g. Cajas de Paso (Excavación, construcción y resane)
Tipo CE-1
Tipo CE-2
Tipo CE-3
Las especificaciones técnicas de postes y obras civiles se detalladas en el plano ET-O 1.
3. 7 Red Eléctrica
47
La red eléctrica de un proyecto de semaforización está conformado por: los cables de
control para semáforos de 4xl.5mm2 NYY, cables de control para semáforos peatonales de
3xl.5mm2 NYY, cables para sensores de tráfico 2x0. 75mm2 NYY, cable de acometida
2x6mm2 NYY, cable para pozo a tierra de lx10mm2 desnudo, suministro de energía
eléctrica monofásico de 220V y Pozo a tierra. En los Anexos en la Lámina E-01 se
presenta el diseño eléctrico de toda la red y en la Lámina EI-01 del cruce Av. Abancay -
Av. Nicolás de Piérola. Las principales características técnicas son:
a. Cable de Control (4 x 1.5 mm2 NYY)
Se utilizan para transportar la energía eléctrica del controlador local a los semáforos de la
intersección de acuerdo a los grupos semafóricos. Las principales características son:
• El número de conductores será de 4, y cada conductor será totalmente cableado.
• El calibre del conductor de material de cobre electrolítico blando será de l .5mm2.
• Aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) de alta resistencia dieléctrica, resistente a
los cambios de temperatura, humedad, abrasión, ácidos y aceites.
• Presentación de colores rojo, ámbar, verde y negro; o identificados con números.
• Deberá cumplir con la Norma NTP-IEC 60502-1.
b. Cable de Control (3 x 1.5mm2 NYY)
48
Se utilizan para transportar la energía eléctrica del controlador local a los semáforos
peatonales de acuerdo a los grupos semafóricos, las principales características son:
• El número de conductores será de 3, y cada conductor será totalmente cableado.
• El calibre del conductor de material de cobre electrolítico blando será de l.5mm2.
• Aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) de alta resistencia dieléctrica, resistente a
los cambios de temperatura, humedad, abrasión, ácidos y aceites.
• Deberá cumplir con la Norma NTP-IEC 60502-1.
c. Cable de Acometida (2 x 6mm2 NYY)
Este conductor servirá para conectar el controlador local de tráfico al suministro de energía
eléctrica. Sus principales características son:
• El número de conductores será de 2, y cada conductor será totalmente cableado.
• El calibre del conductor de material de cobre electrolítico blando será de 6mm2.
• Aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) de alta resistencia dieléctrica, resistente a
los cambios de temperatura, humedad, abrasión, ácidos y aceites.
• Deberá cumplir con la Norma NTP-IEC 60502-1.
d. Cable para sensor de Tráfico (2 x O. 75mm2 NYY)
Este conductor servirá para conectar el sensor o cámara de tráfico al controlador local de
tráfico. Sus principales características son:
• El número de conductores será de 2 y cada conductor será totalmente cableado.
• El calibre del conductor de material de cobre electrolítico será de O. 75mm2.
• Deberá cumplir con la Norma NTP 370.252.
e. Suministro de Energía Eléctrica (con murete, Opción Tarifaria BT-6)
La instalación del suministro lo efectuará la empresa concesionaria de energía eléctrica. La
Potencia a Contratar se determina de acuerdo a la cantidad de semáforos y equipos a
instalar en la intersección, la cual tendrá Opción Tarifaría BT-6.
f. Pozo a Tierra
Para la protección de los peatones y de los equipos controladores de tráfico contra las
corrientes de falla y carga estática, se instalará un pozo a tierra en cada intersección.
La resistencia equivalente a tierra del pozo no será mayor a 5 Ohmios.
49
3.8 Operación y Sincronización del Sistema
En la puesta en marcha del sistema centralizado se revisarán y optimizarán los parámetros:
a. Revisión y puesta en marcha de los módulos de la aplicación
Cada uno de estos módulos tiene que estar perfectamente implementado dentro del sistema
general para un correcto funcionamiento del sistema de centralización.
• Interfase gráfica del usuario
Se revisará y comprobará la totalidad de la parte gráfica del ADIMOT, verificando la
correcta ubicación y funcionamiento de los elementos gráficos.
• Base de datos de configuración
Se realizará un chequeo completo de la base de datos de configuración de las tablas que
componen la base de datos, detectando cualquier incoherencia entre los datos
introducidos.
• Base de Datos de Reguladores de Tráfico
Se comprobará que la totalidad de las tablas que componen la memoria de datos del
regulador de tráfico, está almacenada en la base de datos de reguladores.
• Configuración y Funcionamiento de los Puntos de Medida
Para el posterior ajuste de los datos y validación de los modos de funcionamiento de
Selección Vectorial, Generación Dinámica y Sistema Autoadaptativo, es necesaria la
comprobación del perfecto funcionamiento de los puntos de medida.
b. Revisión y Puesta en marcha de los algoritmos de Gestión de Tránsito
• Planes de Tránsito y Planes Horarios
Los planes de tráfico y planes horarios calculados a partir de los modelos de simulación,
suelen tener un proceso de optimización para adaptar el cálculo teórico efectuado, a una
situación real y en la que intervienen multitud de factores propios de una red viaria y
que los algoritmos matemáticos no pueden sopesar. Los ajustes se realizarán
conjuntamente con un equipo de calle que revisará y optimizará cada una de las
variables de tráfico y un equipo de Sala de Control que ejecutará las acciones y
modificaciones que le indique el equipo de calle.
• Modo Selección
El modo de Selección Vectorial, se basa en que la aplicación del sistema centralizado
escoge el ciclo, los desfases para cada ruta y los tiempos de verde para cada fase de cada
uno de los cruces, de una biblioteca de planes existentes. Este proceso lo puede realizar
cada minuto, adaptando los planes existentes a la demanda real.
RUTA 1001
100
90
80
70
<
o: 60
< 50
< 40
o: < 30 ()
20
10
60 70 80 90 100
CARGA LONGITUDINAL
Figura Nº 3 .4 - Ejemplo de representaciones de radios de una ruta
RUTA 1001
� ro,_..,..,._.,..IIIIIÍIIIIIJIIIIIÍ-IIÍlll..--:-----:----:---:---:-�-�---t--�---t-----t--:----:---:---:---:---¡
� e,
a 50 ili����-���-������-���-��-���-������>
�����-���-������-���-��-���-���-��-
00:00 01:00 02:00 03.-00 04:00 06.:00 08:00 07:00 08:00 00:00 10:00 11:00 12:00 13:00 1•:00 15.1)() 115:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00
HORAS
Figura Nº 3.5 - Cálculo de radios de ruta
RUTA 1001
]00
90
80
70
...J 60
< 50
<
40
30
20
JO
Figura Nº 3.6 - Cálculo de planes de ruta.
50
51
En las Figuras Nº 3.4 y Nº3.5, se muestra un ejemplo del cálculo de radios para una
determinada ruta y el resultado de los ciclos calculados con respecto a la intensidad
horaria.
• Modo Generación
El Sistema Centralizado de Tráfico, genera un plan de tráfico nuevo ( cálculo de ciclo,
repartos y desfases) a partir de los datos de los detectores cada minuto.
La optimización de los parámetros en Modo Generación, se basa fundamentalmente en
"limitar" los parámetros obtenidos por el sistema mediante una serie de filtros y
relaciones entre parámetros de tráfico. Los principales datos a definir son los siguientes:
Tiempo de ciclo, Tiempos de las Fases, Tiempos de Desfases.
• Autoadaptativo
El ajuste de los parámetros para un correcto funcionamiento del Sistema
Autoadaptativo, se basa fundamentalmente en que la descarga de colas de cada acceso
que estima la aplicación a partir de los detectores, se comporte tal y como sucede en la
realidad.
Los perfiles cíclicos de la descarga de colas, son los que van a decidir aumentar o
disminuir el tiempo de cada fase así como el ajuste de los desfases para que la demora y
el número de paradas sea la mínima posible.
El ajuste de los parámetros se realiza conjuntamente desde la Sala de Control y desde la
propia ubicación de los detectores que obtienen los datos de intensidad y ocupación.
c. Solución final al Sistema Centralizado de Tránsito Urbano
Como se ha descrito anteriormente, el Sistema Centralizado Urbano de SICE
(ADIMOT) presenta cuatro modos de funcionamiento.
La puesta en marcha de cada uno de ellos se realiza de forma independiente y para cada
una de las subáreas, pero la solución final para la correcta Gestión de Tráfico mediante
un Sistema Centralizado, consiste en implementar el modo de funcionamiento mas
adecuado dependiendo de las características del tráfico, características partícula
cada cruce o de cada banda de coordinación.
CAPÍTULO IV PRESUPUESTO (COSTOS OBRAS CIVILES, SUMINISTRO E INSTALACIÓN
DE EQUIPOS)
4.1 Presupuesto
En el Anexo B se presenta el metrado de la red semafórica propuesta y en la Tabla Nº 4.1
se presenta el presupuesto para la implementación del nuevo sistema de semaforización del
sistema computarizado en el Centro Histórico de Lima.
Tabla Nº 4.1 Presupuesto
PRESUPUESTO ,,
Pres u pues to PRE'>UPUFSTO �CIAL
Subpresupuesto NUEVO SIS TIMA DE SEMAFORJZAOÓN COMPUTARIZADA PARA EL GNTRO IIlSTÓRICO DE LA CIUDAD DELIMA
Lugar LIMA - LIMA - LIMA Costo al 31/01/2011
Moneda Nuevos Soles
ltem Descrlpclóo ,,, Ulll,, Metraoo Precio$/. Parcial S/.
01 OBRAS PROVISIONALES 84.598.57
01.01 MOVIlJZACION Y DESMOVIUZACION DEF.QU]POS YHERRAMIENTAS glb 1.00 16 99'3.61 16,99'3.61 01.02 MANTENIMIENTO DE TRANSITO-SENAUZACION glb 1.00 24,432.00 24,432.00 01.03 CARTEL DE IDENTIFICACJON DE I.A OBRA DE 4.80 x240 m u 4.00 1,048.33 4,193.32 01.04 TRAZO Y REPI.ANTEO m 4,568.75 0.19 868.06 01.05 OFICINAS AlMACENES VESTUARIOS PROVISIONALES glb 1.00 4,932.29 4,93229 01.06 ALQUilER DE SS.HA. PROVISIONALES, AGUA, DESAGUE WZ rti.EFONO mes 3.00 3,600.00 10,800.00 01.07 DEMOUCJON YELIMINACION DE BASES DE (X)NCREfO EXISTENTES INC. RESANE DE PISO u %.00 128.82 12,366.72 01.08 TRANSPORTE DE ELEMENTOS REfIRADOS A Al.MACEN glb 1.00 10 012.57 10 012.57
02 MOVIMIENTO DE TIERRAS 417,835.66
02.01 (X)RTE (X)N DJS(X) EN VERIDA DE (X)NCREfO E= 4-6" m 13,771.58 13.22 182,060.29 0202 DEMOUCION DE VEREDA DE 0. I0M m2 5,902.50 20.81 122,831.03 0203 EXCA VACJON PARA CIMIENTOS ZAPA TAS EN TERRENO NORMAL m3 325.00 45.74 14 865.50 0204 CARGUIO Y EUMINACION DE DESMONTE m3 915.00 107.19 98,078.85
03 OBRAS DE CONCRETO ARMADO 199,229.61
03.01 ESTRUCTURA METAUCA DE ZAPATA PARA SEMJPORTJ(X) O BANDERA u 6200 452.87 28,077.94 03.02 ESTRUCTURA METAUCA DE ZAPATA PARA PEDESTAL u 263.00 181.30 47 681.90 03.oJ CONCREfO PREMEZClADO PARA ZAPATA fc=175kg/cm2 PARA PEDESTAL m3 263.00 235.76 62,004.88 03.04 (X)NCREfO PREMEZCI.ADO PARA ZAPATA fc=2!0kg/cm2 PARA SEMJPORTJ(X) m3 6200 241.72 14,986.64 03.05 EN(X)FRADO DE ZAPATAS m2 325.00 143.01 46,478.25
04 1'5TROCI1.JRAS METALICAS 1 162 656.64
04.01 SFMIPORTJ(X) u 32.00 8,049.66 257,589.12 04.02 BANDERA u 30.00 7,740.51 232,215.30 04.03 PEDESTAL(X)NUN SEMAFORO VEHICUI.AR u 2.00 2,520.85 5,041.70 04.04 PEDESTAL(X)N DOS SEMAFOROS VEHICUI.ARES u 29.00 2,520.85 73,104.65 04.05 PEDESTAL(X)N DOS SEMAFORO PEA TONALES u 28.00 2520.85 70,583.80 04.06 PEDESTAL(X)N UN SEMAFORO PEATONAL u 53.00 2,504.24 132,724.72 04.07 PEDESTAL(X)N UN SEMAFORO VEHICUI.AR Y UN SEMAFORO PEA TONAL u 21.00 2,520.85 52,937.85 04.08 PEDESTAL PARA (X)NTROI.ADOR DE TRA FJ(X) u 60.00 2,448.84 146,930.40 04.09 PEDESTAL PARA SENSOR u 70.00 2,736.13 191,529.10
05 TRASLADO E INSTALAOÚN DE ESTROCfURAS 54,897.49
05.01 INSTAI.ACJON DE SEMLPURTI(X)S Y BANDERA (INCWYE TRANSPORTE) u 6200 328.35 20,357.70 05.02 INSTAlACIÓN DE PEDESTAL O SOPORTE DE (X)NTROL (INCWYE TRANSPORTE) u 263.00 131.33 34,539.79
Ítem
06 06.01 06.02 06.03 06.04 06.05 06.06
07 07.01 07.02 07.03 07.04 07.05 07.06
08 08.01 08.02
09 09.01 09.02 09.03 09.04
10 10.01 10.02 10.03
11 11.01 11.02 11.03
12 12.01
13 13.01
Descri1JClln
SEMAFOROS A LEDS A EREO VEHICULAR DE I C-3L CON LEOS AD05ADO VEHICUIA R 1 C-3L CON LEDS PEDESTAL VEHICULAR IC-3L CON LFDS AD05ADO PFA TONAL DE JC-2L CON LEOS PEDESTAL PFA TONAL DE lC-21.,CON LEOS AEREO - CONTADOR CUENTA REGRESIVA - CON LEOS
CABLES (SUMINIS TRO E INSTALACKJN) CABLE DECONTROL(4 x 1.5 mm2 NYY) CABLE DE CONTROL (3 x 1.5 nm2 NYY) CABLEDECONTROL (2x0.75mm2 NYY) CABLEDEACOMEflDA (2x6.0nm2 NYY) CABLE DE TIERRA (lx J O.O nm2 NYY) CABLE DECOMUNICAClON FIBRA OPTJCA MONOMODO 12 l-IllOS
lrA�uo• DETRAFlCO CAMARA DE TRAFICO EN PASTORAL CON BRAZO 7.00 MT. CAMARA DE TRAFICOENPOSTE SEMI PORTICO
CANALIZAuuN (EX.CA V ACION y RESANE) EN PISTA DE CONCRETO+ ASFALTO, DUCTO DEI VIA EN PISTA DE CONCRETO+ ASFALTO, DUCTO DE 2 VIAS EN VEREDA, DUCTO DEI VIA EN VEREDA, DUCTO DE 2 VIAS
CAJAS DEPASO(EXCAVACIONYRESANE) TIPOCE-3 TIPO CE-2 TIPO CE-1
CONTROL DE TRAFlCO (SUMINISTRO EINSTALACION) CONTROL DE TRAFICO INTELIGENTF., 8 GRUPOS, CON SINCRONIZACION CONTROL DE TRAFICO INTEUGENTE MAESTRO, CON SINCRONIZACION SWITC H CENTRAL
SUMINISTRO DE JóNIRtaA ELu ·1 mCA (CON MURETE) OPCIÓN TARIFARJA BT-6
POZO A TilRRA (SUMINISTRO EINSTALACION) KIT DE POZO A TIERRA CON VARllLA DE COBRE DE 20 nm DIAMEfRO, 2.40 m
COSTO DIRECfO
GASTOS GJóNIRALES 6%
UllLIDADES 10%
SUBTOTAL IMPUESTO IGV 19%
'
Nota: u = unidad
m = metro lineal
m2 = metro cuadrado
m3 = metro cúbico
mes =mes
glb = global
TOTAL PRESUPUESTO
Lnd.
u u u u u u
m m m m Jll
m
u u
m m m m
u u u
u u u
u
u
53
Metrado Precios/. Parcial SI.
734.261.98 92.00 2,295.93 211,225.56 3200 2,274.96 72 798.72 80.00 2,274.96 181,996.80 39.00 1,163.90 45,392.10
130.00 1 163.90 151 307.00 6200 1,153.90 71,541.80
301,097.17 5,008.01 6.18 30,949.50 5 141.76 4.60 23 652.10 8,550.51 5.79 49,507.45
367.30 6.90 2,534.37 498.39 4.70 2,342.43
8,935.41 21.50 192,111.32
2 082 919.70 70.00 21,889.79 1,532,285.30 31.00 17,762.40 550 634.40
2,866,061.67 966.14 228.82 221,07215 999.39 379.57 379,338.46
4,533.49 136.17 617 325.33 7,27256 226.65 1,648,325.72
203,831.91 110.00 934.28 102,770.80 103.00 572.63 58,980.89 78.00 539.49 42,080.22
2,431,407.42 58.00 39,602.92 2,296,969.36 2.00 45,374.84 90,749.68 1.00 43,688.38 43,688.38
45.434.30 58.00 783.35 45,434.30
93,748.88 58.00 1,616.36 93,748.88
10,677,981.01
640,678.86
1,067,798.10
12,386,457.97 2,353,427.01
SI. 14,739,884.98
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
l. El equipamiento eléctrico y funcionalidad de la actual red semafórica es anticuada y
obsoleta; requiere de un nuevo equipamiento semafórico con tecnología de última
generación y alta eficiencia energética, e implementación de una nueva central de
control de tráfico que optimice los tiempos de ciclos de los semáforos y su
coordinación generando "olas verdes", incorpore los servicios de comunicaciones y
transmisión de datos y videos requeridos para enlazar los distintos elementos que
conformarán la nueva red semafórica en el Centro Histórico de Lima.
2. Las intersecciones de la actual red semafórica funcionan de forma aislada, durante las
horas pico, la policía de tránsito controla las principales intersecciones semaforizadas
dejando las otras intersecciones congestionadas.
3. Un sistema de control de tránsito centralizado tiene como objetivos principales la
disminución de tiempos de recorrido y número de paradas, así como aumento de la
fluidez general del tránsito.
4. Con un nuevo sistema de control de tránsito se efectuará la gestión y monitoreo de
forma integrada el tránsito de la ciudad incluyendo vías principales, secundarias y
corredores de transporte público. Se dará prioridad al transporte público y se informará
a los usuarios del estado del tránsito en tiempo real.
5. El mantenimiento de la actual red semafórica es deficiente debido a los limitados
recursos de la Municipalidad de Lima. Esta situación empobrece cada vez más la
calidad de vida de los habitantes de Lima y requiere el planteamiento de un nuevo
Sistema Inteligente de Transporte (ITS), que implica una fuerte inversión, sin embargo
dicha inversión no es excesivamente alta en comparación con los costos de operación
y mantenimiento de los sistemas actuales y los beneficios que se obtienen a largo
plazo como ejemplo se tiene las perspectivas de beneficios sociales y de medio
ambiente.
55
Recomendaciones
l. La implementación de un nuevo sistema de semaforización inteligente beneficiará a
los conductores y peatones que transitan en el Centro Histórico de Lima, mediante la
reducción de: las congestiones vehiculares, los tiempos de viaje, el consumo de
combustibles, desgaste del motor de los vehículos y accidentes de tránsito.
2. Los beneficios que se lograrán para la ciudad son :
• Disminución de emisiones contaminantes de los vehículos al medio ambiente.
• Disminución de consumo de energía eléctrica y costos de mantenimiento de la red
semafórica.
• Se estima que la velocidad promedio de los vehículos de transporte público en el
Centro Histórico de Lima se incrementará de 1 O km/h a cerca de 20 km/h.
3. El uso de los semáforos con sistemas leds reducirían los costos de mantenimiento de
los semáforos por causas de lámparas quemadas, en 5 años el mantenimiento
mayormente consistiría en efectuar la limpieza de las lentes de los semáforos.
4. El uso de los semáforos con sistemas leds disminuirá en un 80% del consumo de
energía eléctrica.
5. Este nuevo sistema de control de tránsito ofrecerá al transporte el control semafórico
más óptimo posible. Sin embargo, no resolverá los problemas de congestionamiento
de tráfico en avenidas donde existe desorden en el flujo de trasporte público, o donde
vendedores ambulantes ocupan las veredas de los paraderos, disminuyendo su
capacidad vial y obstruyendo el embarque y desembarque de pasajeros. Por lo cual la
Municipalidad de Lima deberá implementar las medidas necesarias para ordenar el
flujo del transporte público y mantener las veredas libre de comerciantes.
6. El mantenimiento representa un arma importante en seguridad vial, ya que un gran
porcentaje de accidentes de tránsito son causados por desperfectos en los equipos
semafóricos, los cuales pueden ser corregidos inmediatamente cuando se produzcan,
utilizando equipos que pueden supervisar y dar alerta de las fallas a una central de
control de tráfico y estos al personal de mantenimiento.
ANEXO A
INVENTARIO DE RED SEMAFÓRICA ACTUAL
CUADRO 01
ANEXOB
METRADO DE RED SEMAFÓRICA PROPUESTA
CUADRO 02
A NEXOC
JUSTIFICACIÓ N ECONÓMICA DEL USO DE SEMÁFOROS LEOS
ANEXOD
LÁMINAS DEL PROYECTO
PLANO 04
PLANO 05
BIBLIOGRAFÍA
[ l ] Ministerio de Energía y Minas, Código Nacional de Electricidad - Utilización,
aprobado con R.M Nº 037-2006-MEM/DM, publicada el 30/01/2006.
[2] Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Manual de Dispositivos de Control
de Tránsito Automotor para Calles y Carreteras, aprobado por la Resolución
Ministerial Nº 210-2000-MTC/ l 5.02, publicada el 03/05/2000.
[3] Municipalidad Metropolitana de Lima, Decreto de Alcaldía Nº 017-2009-MML,
que aprueba los "Criterios Mínimos para la Implementación de equipos y sistemas
de semaforización en Lima Metropolitana", de fecha 12/02/2009.
[ 4] Municipalidad Metropolitana de Lima, Resolución Gerencial Nº 210-2009-
GTU/MML, que aprueba los Anexos "Criterios Mínimos para la Implementación
de equipos y sistemas de semaforización en Lima Metropolitana", de fecha
21/04/2009.
[5] Nicholas J. Garber / Lester A. Hoel, Ingeniería de Tránsito y Carreteras, 3ra
edición. México, Editorial Thomson, 2005.
[ 6] Rafael Cal y Mayor R. / James Cárdenas G ., Ingeniería de Tránsito, Fundamentosy aplicaciones, 8va edición, México, Editorial Alfaomega Grupo Editor, 2007.
Normas ISO 9001, 14001 Y OHSAS 18001
[7] Ministerio del Ambiente, LEY Nº 28611, Ley General del Ambiente, de fecha15/10/2005.
[8] Ministerio de Energía y Minas, LEY Nº 27345, Ley de Promoción del Uso
Eficiente de la Energía, de fecha 08/09/2000.
[9] Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Electricidad, Guía Nº 15:Elaboración de Proyectos de Guías de Orientación del Uso Eficiente de la Energíay de Diagnóstico Energético, Transporte. Mayo 2008.
[10] Ministerio de Energía y Minas, Decreto Supremo Nº053-2007-EM, Reglamento
de la Ley Nº 27345 de Promoción del Uso Eficiente de la Energía. 22/10/2007.
[11] Transportation Research Board, Highway Capacity Manual 2000, NationalResearch Council, Washington D.C. 2000.
