informe de semaforizacion

7/27/2019 Informe de Semaforizacion

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SEMAFORIZACIN

YULIANA PEREIRA SOLANO

JHON JAIRO OSORIO ROMN

MANUEL FERNANDO GOMEZ PEREZ

RAFAEL SAMITH MANJARREZ HERRERA

ING.

DAVID DIAZ

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

SINCELEJO-SUCRE

20-NOVIEMBRE-2012


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TABLA DE CONTENIDO

PAGINAS

INTRODUCCION .. 3

OBJETIVOS .. 4

OBJETIVO GENERAL 4

OBJETIVOS ESPECIFICOS.. 4

JUSTIFICACION.. 5

MATERIALES Y EQUIPOS. 6

PROCEDIMIENTO DE CAMPO. 6

PROCEDIMIENTO DE OFICINA 7

DATOS Y RESULTADOS... 8

ANALISIS DE RESULTADOS 15

CONCLUSIONES.. 17

COMENTARIOS TECNIVOS 18

CUESTIONARIO 19


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INTRODUCCION

Los semforos son dispositivos de sealizacin necesarios para controlar el flujo

vehicular, el flujo de bicicletas y el flujo de peatones en las vas o calles de una

ciudad. Por medio de estos se busca dar una secuencia al paso de vehculos,

bicicletas y peatones a travs de luces que indican cuando detenerse y cuando

avanzar, los colores utilizados son el rojo, amarillo y verde, estos semforos

operan controlados por una unidad elctrica.

El semforo es un dispositivo til para el control y la seguridad, tanto de vehculos

como de peatones. Por lo tanto, es de vital importancia que la seleccin y uso de

tan importante artefacto de regulacin sea precedido de un estudio exhaustivo del

sitio y de las condiciones del trnsito donde se desea instalar.

En el presente informe se realiz un estudio de semaforizacin teniendo en cuenta

estudios realizados previamente como lo es el de volumen de transito, llevado a

cabo en la misma interseccin (interseccin de la calle 19 con la carrera 20) en la

cuidad de Sincelejo. Por medio de este estudio de semaforizacin se pretende

determinar los tiempos de cada una de las fases y compararlas con las ya

existentes de los semforos que all se encuentran instalados.


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Realizar un estudio de semaforizacin en una interseccin de la ciudad de

Sincelejo (interseccin de la calle 19 con la carrera 20), determinando los tiempospara cada una de las fases.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer los volmenes por carriles (Automviles Directos Equivalentes)que alimentan la interseccin con su previo destino.

Contabilizar repetidas veces los tiempos de cada fase del semforo yobtener la media aritmtica de estos valores.

Tomar la longitud de 20 vehculos y obtener un valor promedio L v.

Comparar los clculos realizados con los obtenidos en campo para cadauna de las fases del semforo.


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JUSTIFICACION

La importancia de hacer un minucioso estudio de la semaforizacin para

intersecciones, queda establecida por ser un parmetro de clculo con grandes

diferencias de acuerdo al lugar en el que se realizan. Un estudio desemaforizacin debe ser regulado y controlado de la manera ms detallada

posible con el fin de que genere un perfecto equilibrio entre el usuario de la va y la

infraestructura construida, de tal manera que se pueda garantizar la seguridad de

los conductores y transentes beneficiarios de esta en todo momento.

Tener un completo dominio del significado y uso de cada uno de los

procedimientos seguidos el estudio de la semaforizacin es imprescindible para

poder expresar en forma asequible y segura los datos y conclusiones que seobtienen de cada uno de los ensayos, provocando de esta manera aumentar en

forma considerable los conocimientos en el rea de Vas II.

Por todo lo anterior, se demuestra la necesidad de estudiar la interseccin Calle

19 con Carrera 22 y la importancia de presentar este informe, pues se busca

lograr que los entes encargados del trasporte y el transito en la ciudad de

Sincelejo propongan un sistema mucho ms eficaz que cumpla con las demandas

de actividades para esa localidad y en especial el lugar donde se encuentraubicada la interseccin.


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MATERIALES Y EQUIPOS

Cinta mtrica

Cronometro

Cartera de campo

Lpiz

PROCEDIMIENTO DE CAMPO

El estudio se realiz en el mismo sitio donde se hizo el conteo de volmenes de

trnsito (interseccin de la calle 19 con la carrera 20). A continuacin se mostrar

el procedimiento de campo que se adopto para la recoleccin de datos.

Se hizo un levantamiento con cinta de la interseccin para obtener el ancho de

los carriles y la distancia de la lnea de pare.

Se tomaron los resultados del estudio de volmenes de trnsito obtenidos con

anterioridad para realizar los clculos del estudio de semaforizacin.

Se tom una muestra de 20 vehculos en la interseccin para determinar la

longitud promedio de los vehculos.

Se temaron los tiempos que demoraban encendido cada color (10 veces),

para cada uno de los semforos.

Se tomo el tiempo que demora cada ciclo, en repetidas ocasiones, y se

determino un promedio.


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PROCEDIMIENTO DE OFICINA

Con base en la informacin obtenida en el campo, se procedi a realizar los

clculos necesarios para obtener la informacin bsica para comenzar con

el estudio de semaforizacin. Los procedimientos bsicos mencionados son

los siguientes:

Se estimo una velocidad de punto (percentil 85) de 35Km/h.

Se calcularon los flujos y FHMD para toda la interseccin: este se toma de

la prctica de volmenes de transito realizada anteriormente.

Luego se procedi a establecer el nmero de fases para la interseccin.

Calcular los intervalos de cambio de fase

Calcular el ciclo optimo Calcular de prdidas totales

Calcular los tiempos de todos los colores.


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DATOS Y RESULTADOS

De la prctica realizada en la interseccin de la calle 19 con carrera 20, se obtuvolos siguientes datos:

Peatones que circulan o pasan el semforo de la calle 19: 78 peatones en 15minutos; 312 peatones por hora.

Peatones que circulan o pasan el semforo de la carrera 20: 49 peatones en 15minutos; 196 peatones por hora.

Longitud de la Interseccin:

Tabla 1.1

Long. De la Carrera 20 (m) 6,4

Long. De la Calle 19 (m) 6,3

Velocidad de Operacin: 35 Km/h

Longitud del Vehculo:

Tabla 1.2

LONGITUD DE LOS AUTOMOVILES (m)

Muestra de 20 Autos Promedio

4,36

4,3755

3,8

3,73,9

4,8

4,4

6

4,9

6,3

6,4

5,1

5

4,15

5,05

4,25

4,5

6

4,9


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Los tiempos tomados en las fases y ciclos de cada semforo son los siguientes.

Tabla 1.3

SEMAFORO DE LA CALLE 19

Verde

(seg)

Amarillo

(seg)

Amarillo

Incorrecto (seg)

Rojo

(seg)

Ciclo Tomado

(seg)

Ciclo Sumado de los

colores (seg)20,72 2,59 1,9 23,3 47,59 48,51

19,96 3,01 1,9 23,51 47,81 48,38

20,02 2,85 1,92 23,94 48,42 48,73

19,8 2,97 1,91 23,58 50,1 48,26

19,87 3,1 1,86 23,23 48,47 48,06

20,1 3,05 1,89 23,62 48,5 48,66

19,85 2,92 1,93 23,55 49,2 48,25

20,06 2,89 1,97 23,53 49,6 48,45

20,08 2,98 1,98 23,34 47,7 48,38

19,95 3,02 1,95 23,56 47,8 48,48

PROMEDIO CON APROXIMACION

20 3 2 24 49 50 48 50

Tabla 1.4

SEMAFORO DE LA CARRERA 20

Verde

(seg)

Amarillo

(seg)

Amarillo Incorrecto

(seg)

Rojo

(seg)

Ciclo Tomado

(seg)

Ciclo Sumado de los

colores (seg)

16,06 3,05 1,81 29,17 47,82 50,0915,7 2,35 2,1 28,13 47,61 48,28

15,67 2,75 2,02 29,26 48,65 49,7

15,58 2,5 1,6 28,43 48,3 48,11

15,42 2,57 1,7 28,55 48,37 48,24

15,45 2,52 1,9 28,83 48,19 48,7

14,55 2,12 1,94 28,87 48,66 47,48

16,04 3,05 1,98 28,91 47,95 49,98

16,38 2,85 2,07 28,96 48,5 50,26

15,75 2,97 2,05 28,89 49,69 49,66

PROMEDIO CON APROXIMACION16 3 2 29 48 50 49 50

Nota: Como se puede apreciar en las tablas 1.3 y 1.4 hay una columna para elamarillo incorrecto, ste corresponde a VARA es decir los colores van de verde,amarillo, rojo y amarillo; siendo el ultimo el amarillo incorrecto debido a que la


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norma dice que los colores de los semforos tienen que ir en el orden VAR, raznpor la cual el tiempo de ste se le sumar al tiempo del color rojo. Por lo tanto enla tabla 1.3 el tiempo rojo promedio con aproximacin queda de 26 segundos y enla tabla 1.4 el tiempo rojo promedio con aproximacin queda de 31 segundos.

CALCULOS

Para efectuar los clculos necesarios para la determinacin de los tiempos decada color de las fases se tomaron los datos necesarios de la prctica devolmenes de transito hecha en esta misma interseccin. Los datos fueron:

FHMD= 0.83 (No incluyendo las motocicletas)

Volmenes de Mxima Demanda

Tabla 2.1

Volumen Horario de Mxima Demanda (Solo Autos)

Calle 19Siguen Recto 964

Doblan a la Carrera 20 136

Carrera 20Siguen Recto 394

Doblan a la Calle 19 287

Composicin vehicular

Tabla 2.2

Composicin Vehicular

Calle 19

Automviles 99,0%

Buses (PB) 0,0%

Camiones (PC) 1,0%

Carrera 20

Automviles 99,5%

Buses (PB) 0,0%

Camiones (PC) 0,5%

Factor por vehculos pesados (FVP)

Acceso por la calle 19.


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Acceso por la carrera 20.

Flujos ADE (Automviles Directos Equivalentes)

Acceso por la Calle 19

Acceso por la Carrera 20

Tabla 2.3

FACTOR DE VUELTA A LA DERECHA (EVP)

Peatones en Conflicto (Peatn/hora) Factores

Nulo (0) 1,18Bajo (50) 1,21

Moderado (200) 1,32

Alto (400) 1,52

Extremo (800) 2,14

Interpolando entre:


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En la siguiente tabla se muestran los Automviles Directos Equivalentes.

Tabla 2.4

AUTOMOVILES DIRECTOS EQUIVALENTES

Calle 19Siguen Recto 1065

Doblan a la Carrera 20 158

Carrera 20Siguen Recto 434

Doblan a la Calle 19 416

Intervalos de Cambio de fase

Donde:

t = Tiempo de Percepcin-Reaccin (1 seg)

a = Aceleracin (3.05 m/seg2)

V = Velocidad de Aproximacin (Percentil 85)

W = Ancho de la Interseccin

Lv = Longitud del vehculo

Para la calle 19.


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Para la carrera 20.

Ciclo ptimo

Tiempo verde

Acceso de la calle 19


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Acceso de la carrera 20

DIAGRAMA DE FASES

Tabla 2.5

Fase Verde(seg) Amarillo(seg) Todo Rojo (seg) Rojo (seg) Ciclo (seg)

Calle 19 65 3 1 31100

Carrera 20 27 3 1 69


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ANALISIS DE RESULTADOS

De los tiempos tomados a cada color en los semforos de la interseccin de lacalle 19 con carrera 20, y de los tiempos calculados para estos semforos sepuede analizar qu:

El ciclo ptimo y los tiempos de cada color calculados no coinciden con lostomados en campo; a continuacin se muestra un cuadro comparativo.

Resultados Accesos Ciclo (seg) Verde (seg) Amarillo (seg) Rojo (seg) Todo Rojo (seg)

RESULTADOS

DE CAMPO

Calle 19 49 50 20 3 26 -

Carrera 20 48 50 16 3 31 -

RESULTADOS

CALCULADOS

Calle 19 100 65 3 31 1

Carrera 20 100 27 3 69 1

Como se puede apreciar en el cuadro anterior los tiempos calculados sonmucho mayores que los tiempos que poseen actualmente los semforos,pero aun se mantiene el mayor tiempo para el color verde para la calle 19 loque indica que el flujo vehicular fue mayor en ese acceso en el momentode su diseo.

Los tiempos correspondientes al color amarillo coincidieron en losresultados calculados con los resultados de campo, lo que quiere decir quela velocidad de operacin con la que fueron diseadas las fases de cada

semforo es la misma o aproximadamente igual a la asumida paradeterminar las fases en este estudio.

La cantidad de vehculos que entran a la interseccin por la calle 19 es unnumero bastante elevado en comparacin con los que entran por la carrera20, razn por la cual el tiempo verde para la fase uno la cual es la de lacalle 19 es de 65 segundos, sea mas de un minuto lo que va acorde con elvolumen de vehculos que entran por este acceso.

El ciclo tomado en campo es la mitad del calculado lo que lleva a la

deduccin de que el volumen horario de mxima demanda de lainterseccin a aumentado considerablemente en comparacin con elvolumen con el que fueron diseadas las fases del semforo o que en elmomento de instalar los semforos no se realizaron los estudios previosnecesarios estipulados por las normas de transito.


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Al momento de tomar los tiempos en la interseccin se observ que el ciclono cumple el orden VAR sino que se not un orden VARA, es decir untiempo asignado a un amarillo incorrecto que segn el orden estipulado enla norma esta dems, este color puede provocar conflictos en lainterseccin debido a que el color amarillo incorrecto alerta a los

conductores de que viene el verde y aceleran antes de estar la interseccindespejada.


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CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que:

A mayor volumen de vehculos mayor ser el tiempo verdecorrespondiente al acceso que presenta el mayor volumen horario demxima demanda.

Los tiempos de las fases calculadas y tomadas fueron bastantediferentes debido a que en el momento que disearon las fases delos semforos lo ms probable es que no tuvieron en cuenta elnmero de motocicletas en la interseccin o ste fue muy pequeoen comparacin con la cantidad que se tuvo en cuenta para realizarlos clculos actuales.

Como se puede observar en los tiempos tomados en campo, el

tiempo verde mayor es el de la calle 19, por lo que se puede decirque el acceso a la interseccin siempre ha sido el que haproporcionado mas flujo debido a que en los clculos realizados conlos datos tomados en dicha interseccin como es el caso de lalongitud de cada calzada, la longitud promedio de los vehculos y lavelocidad con que transitan estos, tambin el verde de mayor tiempoes el de la calle 19.

El tiempo del amarillo incorrecto (No se cumple el orden VAR, sinoVARA), es de 2 segundos para ambos semforos, despus de unanlisis y haber observado el comportamiento de este en lainterseccin se puede decir que dicho tiempo es el correspondienteal todo rojo del semforo del otro acceso, (Todo Rojo del semforode la carrera 20 estando el semforo de la calle 19 en el amarilloincorrecto) por esta razn se tomo la decisin de agregar dichotiempo al rojo de ese mismo semforo. (Se indica en la NOTA debajode la tabla 1.4).

Se cumplieron todos los objetivos propuestos a cabalidad.


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COMENTARIOS TECNICOS

Interseccin usada para el estudio: Carrera 20 con Calle 19

Fecha: Lunes 5 de noviembre del 2012

Hora: De 04:30 pm a 05:30 pm

Observaciones:

Zona cntrica de alto trfico vehicular

A la hora de realizar la toma de las longitudes de los vehculos se observo

que por esta interseccin transitan carros livianos (taxis y automviles no

tan grandes) por estar cerca al centro.

Se present mayor circulacin de automviles en la Carrera 20 y mayor

flujo de motos a nivel de la Calle 19.

En esta interseccin se encontraban 2 semforos los cuales orientaban el

flujo en dos fases.

En algunos casos tanto los peatones como los conductores (especialmente

los motociclistas) no respetaban los ciclos del semforo.


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CUESTIONARIO

1. Cules son las ventajas que ofrece un semforo cuando esta

correctamente instalado y se ha realizado la serie de estudiosprevios? Qu sucede cuando la situacin es adversa?

Sin duda alguna es bastante ventajoso la correcta instalacin de un semforo en

el sitio adecuado, pero mucho ms importante son los estudios que se realicen

con anterioridad, ya que estos permiten evaluar la factibilidad del proyecto,

conocer los volmenes de transito presentes, determinar las velocidades con que

entran los vehculos a la interseccin, y establecer las fases y tiempos ms

adecuados requeridas por la interseccin dependiendo de las condiciones en que

esta se encuentre. Esto resultara bastante ventajoso porque de alguna manera se

garantizara el correcto funcionamiento de todo el sistema, permitiendo que se

presente un flujo adecuado sin dejar de lado la seguridad y el confort.

Por otra parte la instalacin incorrecta de un semforo, o hacerlo sin los estudios

previos no es muy recomendable, ya que se correra el riesgo que la movilidad no

sea la ms adecuada y que por esta razn se presenten problemas de flujo muy

lento o de excesiva velocidad, que sin duda podra originar trancones yaccidentes.

2. Cules son los cambios que ha sufrido el semforo de acuerdo con la

tecnologa? Cul funciona en Sincelejo?

La invencin del dispositivo mecnico que controla el trfico y permite el paso de

los peatones se debe al ingeniero britnico J.P. Knight, quien tuvo la idea de crearun aparato que permitiese controlar el trfico de 1868 en el Reino Unido. El

aparato utilizaba por la noche luces de color rojo y verde, las cuales integraban

al gas como uno de sus componentes, y emita dos zumbidos que indicaban la

disponibilidad del trfico de la calle. Fue hasta la invencin del automvil cuando el

dispositivo retorno como una herramienta indispensable de la sociedad. El 4 de


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agosto de 1914 se instala el primer semforo en Cleveland, Estados Unidos. Este

tena luces rojas y verdes colocadas en un soporte en forma de brazo, al igual que

su antecesor emita zumbidos. Con el avance del tiempo y la tecnologa, el

semforo se ha convertido en una seal bsica que regula el avance de los

automviles. Actualmente cuenta con tres colores que determinan sus funciones:

Verde (para avanzar), Amarillo (preventivo) y Rojo (para detenerse) e incluso

cuentan con figuras digitales que indican el funcionamiento del mismo. Aunque los

semforos varen de diseo segn el pas, las funciones son las mismas alrededor

del mundo. En Sincelejo se utilizan en su mayora semforos de 3 colores con

lmparas LED, las cuales ayudan en el ahorro de energa y son muy resistentes a

la exposicin con el medio ambiente.

3. En qu consiste, como se programa, qu ventajas tiene y que se

debe informar al usuario sobre una Ola Verde.

Una ola verde u onda verde es un fenmeno inducido intencionalmente, en el cual

una serie de semforos se coordinan para permitir el flujo continuo del trfico

sobre varias intersecciones en una misma direccin.

Cualquier vehculo que se mueva a lo largo de la ola verde, aproximadamente auna velocidad establecida por los controladores de trfico, ver una cascada

progresiva de luces verdes, y no tendr que detenerse en las intersecciones. Esto

permite mayores volmenes de trfico y reduce el ruido y consumo de energa

debido a que se requiere menor uso de los frenos y del acelerador. En la prctica,

solo un porcentaje de los autos puede usar la ola verde antes de que la banda de

tiempo concluya para dar va a otros flujos de trfico.

La coordinacin de las seales se puede hacer dinmicamente

(automticamente), usando sensores para monitorear los flujos de trafico. De otra

manera, se puede hacer estadsticamente mediante el uso de temporizadores.

Bajo ciertas circunstancias, las olas verdes pueden intercalarse con las de trficos

en otras direcciones, pero esto aumenta la complejidad y reduce la usabilidad, por
http://es.wikipedia.org/wiki/Sem%C3%A1forohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1ficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1ficohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sem%C3%A1foro


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lo tanto slo las vas que llevan los volmenes ms importantes de trafico se les

da este trato preferencial.

Una de las desventajas de la ola verde es que los motoristas cuando los

motoristas ms lentos que el promedio llegan al semforo y encuentran una luzroja, han acumulado una cola de vehculos detrs de ellos, anulando el propsito

de la ola verde. Los motoristas ms veloces tambin afectan la ola, porque en

cierto momento ellos van a encontrar una luz roja y tendrn que esperar a que la

siguiente ola llegue.

4. Cul es el orden de los colores para un semforo horizontal y para

otro vertical de tres y de cinco lentes?

Los semforos verticales tanto los horizontales tienen el mismo orden en los

colores, para ambas posiciones se maneja el Rojo, Amarillo y Verde en semforos

de 3 lentes.

Los semforos de cinco lentes adems de los de las 3 que se utilizan en los de

tres, el orden de colores es: Rojo, Amarillo, flecha de frente, flecha izquierda y

flecha derecha.
http://images.google.com.co/imgres?imgurl=https://svn.morfeo-project.org/svn/wasup/trunk/WP5/OPCRange/images/semaforo.jpg&imgrefurl=https://svn.morfeo-project.org/svn/wasup/trunk/WP5/OPCRange/images/&usg=__-9sFXwIdeeWWHuBnib5kgtCxPDs=&h=241&w=300&sz=32&hl=es&start=1&um=1&tbnid=MBNndql_NfbK7M:&tbnh=93&tbnw=116&prev=/images?q=semaforo&hl=es&rlz=1W1GPEA_es&sa=N&um=1


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Estas imgenes fueron obtenidas del manual de sealizacin colombiano.

5. En una interseccin semaforizada, Qu es todo rojo?, Qu es una

fase? Y Qu es un movimiento protegido?

Todo Rojo: Es el periodo en el cual todos los semforos que van a ganar el

derecho de verde permanecen en rojo, mientras el que la va a perder se encuentra

en Rojo-Amarillo.

Una fase: Las fases son las encargadas de regular la circulacin de los vehculos

en cada direccin y en cada sentido de circulacin.

Movimiento protegido: Tipo de movimiento en el que el vehculo no presenta

oposicin vehicular o peatonal a la hora de realizar la maniobra. Sera el caso de

giros a la izquierda realizados en una fase exclusiva para ellos, una flecha verde

adicional en el semforo o de giros a la derecha con prohibicin de cruces para los

peatones durante esa fase.


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BIBLIOGRAFA

CAL Rafael, REYES SPINDOLA Mayor y CARDENAS GRISALES James.Ingeniera de transito fundamentos y aplicaciones; 7 edicin; Alfaomega,Santa Fe de Bogot, D.C Colombia, 1998.

Manual de sealizacin colombiano. Repblica de Colombia. Ministro detransito y transporte. 2004 http://es.wikipedia.org/wiki/Ola_verde. www.wikipedia.com/wiki/semaforo/knjasd//2700%%61/12. Las guas suministradas por el docente.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ola_verdehttp://www.wikipedia.com/wiki/semaforo/knjasd/2700%25ahttp://www.wikipedia.com/wiki/semaforo/knjasd/2700%25ahttp://www.wikipedia.com/wiki/semaforo/knjasd/2700%25ahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ola_verde

informe de semaforizacion

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