Escudo de la República de Colombia

Ciudad & Territorio

Modelo de control vial mejoraría movilidad y reduciría contaminación

La programación de los semáforos y la información que suministran pantallas digitales mejorarían el control del tráfico, incluyendo un incremento de la movilidad vehicular, reducción de la congestión y menos emisiones contaminantes en las vías.

Manizales, 23 de julio de 2020Agencia de Noticias UN-

La investigación incluye estrategias que mejoran el control del tráfico en vías urbanas. Fotos: Luis Gabriel Cortés - UNAL Sede Manizales.

Las estrategias incrementan la movilidad, reducen la congestión y contribuyen a bajar emisiones vehiculares.

La propuesta surge del trabajo de grado de la Maestría en Automatización Industrial de la UNAL Sede Manizales.

Se contempla la coordinación de diferentes tipos de semáforos aislados, monomodales y multimodales.

El objetivo es facilitar la gestión eficiente del tráfico urbano, y reducir los tiempos de viaje y espera.

Dichas estrategias están contempladas en un modelo multimodal de tráfico propuesto por Luis Gabriel Cortés Ocaña en su trabajo de grado como magíster en Automatización Industrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales.

El objetivo del sistema es que en las intersecciones puedan interactuar vehículos, motocicletas, articulados, personas y bicicletas, mediante la coordinación de diferentes tipos de semáforos (aislados, monomodales y multimodales).

Para esto, el magíster tuvo en cuenta la jerarquización de los elementos que interactúan dentro de las intersecciones como la reglamentación local, las limitaciones físicas en las vías y la naturaleza del comportamiento de cada uno de los modos de transporte.

Para el investigador, lo innovador fue la inclusión del Control Predictivo por Modelos (MPC), un método avanzado de revisión de procesos utilizado comúnmente en la industria de plantas químicas y refinerías de petróleo. “Por primera vez se utiliza esta metodología para ayudar a los ingenieros de tráfico a obtener la información necesaria que permita mejorar la calidad de la permanencia en las vías”, explica el magíster.

Dentro del algoritmo de optimización del modelo MPC es posible ingresar al controlador la información de los límites físicos, operacionales y las capacidades máximas de usuarios permitidas en las vías.

Con esta información, el ingeniero de tráfico tiene la posibilidad de programar que las acciones de control sean calculadas obedeciendo a un objetivo como, por ejemplo minimizar el número de usuarios presentes en las vías o el número de vehículos sobre las autopistas y en las rampas de acceso, con el fin de aumentar la cantidad de usuarios que salen de las vías.

Dentro de las estrategias se propone que el cálculo de los límites máximos de velocidad presentes en las pantallas informativas sea minimizado con el fin de evitar la aparición de las shockwaves u ondas de choque, que se producen cuando un vehículo frena en un semáforo y su acción se extiende a todos los vehículos que están detrás. Con esto se lograría una disminución ostensible de la velocidad de flujo en los carros de las autopistas.

“La actualización de estos valores de velocidad máxima permitida en cada pantalla informativa debe incrementarse en múltiplos de 10 km/h, con el objetivo de evitar que una disminución abrupta de las velocidades se propague a los vehículos hacia atrás”.

Modelos matemáticos

Para desarrollar estas estrategias de control de tráfico urbano, el investigador se basó en modelos matemáticos capaces de representar el comportamiento de los diferentes tipos de usuarios dentro de la malla vial, con alta precisión, que a su vez es viable computacionalmente.

Para el caso de vehículos particulares en autopistas se utilizó Metanet, un modelo macroscópico que incluye dentro de sus dinámicas el promedio de vehículos por kilómetro por cada uno de los carriles y el flujo promedio, medido en vehículos por hora.

El proyecto también permite minimizar la emisión de gases efecto invernadero liberados al ambiente, producidos por la permanencia y el comportamiento de vehículos que circulan en las vías.

Gracias a la recopilación de bases de datos y al mapeo de vehículos fue posible desarrollar un modelo matemático que permite predecir qué emisiones arrojarían esos vehículos en las autopistas o vías urbanas. “Con la información obtenida se generaron modelos predictivos y algoritmos para calcular los tiempos semafóricos, de manera que los vehículos de mayores emisiones estuvieran el menor tiempo posible en la red, dándole prioridad a vehículos de transporte público para reducir el impacto ambiental”, explica el magíster.

Al conocer los flujos de circulación de los diferentes tipos de vehículos y sus emisiones contaminantes, además de los controles semafóricos, es posible desarrollar y validar métodos y herramientas que permitan reducir emisiones mediante modelos numéricos y mecanismos de toma de decisiones, lo cual facilita una gestión eficiente del tráfico urbano, reduciendo los tiempos de viaje y espera.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 722

Otras noticias

El estudio analizó características de los estudiantes como su nivel socioeconómico y sus actitudes hacia el aprendizaje. Foto: Joaquín Sarmiento / AFP.

Educación

abril 09 de 2021

Calidad de los colegios aporta a buenas notas de estudiantes vulnerables

Además de los aspectos relacionados directamente con el estudiante –como su...

Con el caso de estudio del canal El Mercado, se comprobó la ruptura entre lo natural y lo urbano en un sector particular de Barranquilla. Imagen: Diana Margarita Rocha G.

Ciudad & Territorio

abril 09 de 2021

La naturaleza debe ir de la mano con los proyectos urbanos

La desarticulación espacial y ambiental que presenta el Centro Histórico de...

Entrega del informe “La salud en el conflicto colombiano” a la Comisión de la Verdad. Foto: Joaquín Sarmiento / AFP.

Salud

abril 09 de 2021

Conflicto armado deja graves secuelas en salud de comunidades rurales

Afectaciones a la seguridad alimentaria, falta de acceso a medicamentos y...

Ladera en el barrio La Cumbre, de donde se tomaron muestras. Veleta utilizada para calcular el cortante tangencial. Foto: Unimedios.

Ciencia & Tecnología

abril 09 de 2021

Laderas no soportan pavimentación

Estas pendientes se están manejando mal, especialmente en Manizales, porque se...

Algunos metales como el hierro y el zinc a menudo son indispensables para los procesos biológicos. Fotos: Unimedios.

Salud

abril 09 de 2021

Metales pesados, con alto riesgo para salud de animales y humanos

Aunque algunos de estos elementos son necesarios para ciertos procesos...

Las políticas públicas son los proyectos y actividades que un Gobierno diseña y gestiona para satisfacer las necesidades de la ciudadanía. Fotos: Unimedios.

Política & Sociedad

abril 09 de 2021

Evaluación de políticas públicas no mejora eficiencia del Estado

Las entidades estatales gastan miles de millones de pesos en evaluación, pero...

Durante 176 noches se analizó el comportamiento de los monos nocturnos caribeños que habitan en San Juan de Carare (Santander). Foto: Sebastián Montilla.

Ciencia & Tecnología

abril 09 de 2021

Fobia a luz lunar de monos nocturnos haría que duerman más y se muevan menos

Tras analizar durante 176 noches el comportamiento de los monos nocturnos...

Participantes del conversatorio “Pandemia y pospandemia COVID-19: los retos de la salud pública”. Foto: Conversatorio Pandemia y Pospandemia Covid 19.

Educación

abril 08 de 2021

Maestría en Salud Pública llega a la UNAL Sede de La Paz

Este programa, que iniciará la primera cohorte el segundo semestre del presente...

Un impuesto a las bebidas azucaradas evitaría el ingreso al sistema de salud de cerca 400.000 enfermos por afecciones crónicas. Fotos: archivo Unimedios.

Salud

abril 08 de 2021

Impuesto del 24 % a bebidas azucaradas aliviaría el sistema de salud

Si en Colombia se aplicara dicho gravamen durante los próximos 25 años, se...

La quebrada La Vieja, en los Cerros Orientales, forma parte de la localidad de Chapinero. Foto: Brandon Pinto - Unimedios.

Medioambiente

abril 08 de 2021

Cuanto más se conozca a “La Vieja”, más se aporta a su conservación

Los visitantes a esta zona de descanso y avistamiento de aves, en los Cerros...