Ingeniería de Tráfico y Transporte: Optimización de Redes y Movilidad

Movilidad Actual

Concentración en grandes ciudades: centros económicos y de población, procesos migratorios, movilidad laboral, número de habitantes x2 en 30 años | Movilidad de ocio y turismo | Preponderancia del transporte por carretera | Modelo anglosajón | Vehículos e infraestructuras con motores ecológicos.

Factores Básicos del Transporte

Utilidad de lugar: relaciona el uso del suelo y la población (da valor a espacios que no lo tienen).
Utilidad de tiempo: mejora los costes y la competitividad.
Integración: un mejor transporte facilita el desarrollo de actividades.
Globalización: el transporte es la base del proceso de globalización económica.

Marco de Referencia

Factores técnicos:
- Vehículos: aportan movilidad al sistema.
- Fuerza motriz: energía.
- Vías, terminales, sistemas de control y reglas de funcionamiento.
Factores técnico-económicos:
- Rapidez, avance, consumo.
- Maximización de la capacidad y el volumen útil.
- Flexibilidad del sistema.
Factores políticos: gestión privada, pública, mixta.
Factores sociales: grupos de presión.

Desarrollo Técnico de la Red

Planteamiento: dar respuesta a un problema.
Diseño: adecuado a la demanda y a la evolución futura.
Construcción.
Operación: optimización de la seguridad y la eficiencia de la red.
Evaluación: capacidad, tiempo mínimo de desplazamiento con seguridad y comodidad, confiabilidad y coste razonable (también mantenimiento).

Sistemas de Transporte

Elementos Móviles

Objeto, vehículo, contenedor.

Elementos Fijos

Nodos (cambios de dirección/sentido), eslabones, terminales.

Plan de Control y Operación

Subsistema de operación: modelos de gestión de red y reglas, mantenimiento de vehículos y vías, control e información (toma de datos).

Cuantificación de Redes

Mapa físico - modelo matemático:
- Acotamos el área de trabajo.
- Partimos del mapa real de vías.
- Mapa: nodos + eslabones.
- Matriz de conectividades Origen-Destino (0, 1, -1).
- Vector de información de cada eslabón.
- Caracterización de los nodos: simplificado en vector escalón, complejo como red simple aislada.

Análisis de Redes

1º: coste de circulación en función de la forma.
Modelo de regresión: información socioeconómica y de tráfico.
Complejo: se simplifica con el tiempo de recorrido y el coste.

Proceso de Comparación de Trayectorias

Acotas la zona de estudio y los objetivos.
Estableces nodos Origen-Destino.
Coste de circulación por trayectoria.
Para cada origen, buscas la trayectoria de mínimo coste.

Varios Vehículos

Matriz Origen-Destino: conectividad de elementos y número de vehículos.
Cálculo del coste global: objetivo de minimización.
Aumento de costes con varios vehículos.
Necesidad de completar la función de coste con un factor que relacione la capacidad del eslabón y el volumen de vehículos.

Tipos de Vías

Rápidas, arteriales, colectoras y locales.

Flujo de Vehículos

Intensidad (q): volumen/tiempo = número de vehículos/tiempo (aforos).
Densidad (k): número de vehículos/longitud en un momento dado (variable, se usa la densidad media).
Velocidad (u): pendiente de la curva q = k * u (velocidad media espacial).

Control de Flujo

Objetivos:
- Máxima seguridad: evitar choques.
- Uso eficiente de la red: maximizar la capacidad y el nivel de servicio.
- Garantizar la confiabilidad.
Líneas de actuación:
- Evitar cambios en la circulación: previsible, imprevisto.
- Canalizar flujos.
- Aumentar el tiempo de reacción: bajar la velocidad.
- Infracciones.
- Sistemas de comunicación.

Nivel de Servicio (NS)

Traduce a un valor medible el análisis subjetivo de la red.
Capacidad que ofrece el sistema de transporte de circular por la red a una velocidad determinada durante un tiempo determinado.
Valora las condiciones con las que el sistema de transporte da respuesta a la demanda.
Limitaciones: mecánicas, normativas.

Factor Hora Punta (PHF)

Relaciona el tráfico medido en 5 minutos de la hora de intensidad media horaria (IMH) con el valor máximo en un intervalo de tiempo de esa hora.
Valor cercano a 1 indica un flujo uniforme.

Confiabilidad

Forma en que el nivel de servicio responde a la necesidad de cumplir con su función de utilidad en el tiempo.
Triángulo de oro: seguridad, eficiencia, capacidad.
El operador toma decisiones frente a inconvenientes: tiempo de respuesta, vehículos (seguridad activa/pasiva), vía (mediante trazado).
Decisiones secuenciales, señales legibles, símbolos universales.

Herramientas para la Seguridad Vial

Control de velocidad, canalización.

Flexibilidad

Capacidad para adaptarse a las necesidades cambiantes de carácter técnico, operativo y económico.
Elección de ruta, volumen de carga, tipos de mercancía.

Tiempo Puerta a Puerta

Periodo entre el origen y el destino.
Tiempo de acceso a terminales + tiempo de proceso en terminal + tiempo de viaje + paradas + tiempo perdido.

Ingeniería de Tráfico

Planteamiento, trazado y funcionamiento de calles, zonas de influencia y relación entre diferentes modos de transporte.
Concepción de la red: recogida de datos de campo + estudio de la evolución de las zonas de influencia + diseño y trazado de nuevas infraestructuras.
Ordenación del tráfico: optimizar el funcionamiento sin modificar las herramientas de transmisión de información.

Plan de Aforo

Evitar medidas excesivas, se estructura y relaciona con datos estadísticos.
Estaciones permanentes: control principal (6 días a la semana, 4 días al mes), secundario (6 días a la semana, 1 día al mes), cobertura (1 día al mes).

Aforos Urbanos

Control de tráfico + programación de semáforos.

Encuestas

Relacionan parámetros operativos con la demanda que los genera.
Ajustas el tamaño de la muestra, fijas el área y la zonificas.
Origen-Destino: vía pública, a domicilio, correspondencia, encuestas específicas.

Intersecciones

Datos funcionales: tipo de red, control, velocidad.
Datos físicos.
Datos de tráfico.
Datos de accidentes.
Relación con otras intersecciones.
Dificultad de las obras.
Estética.
Criterios básicos operativos.

Tipos de Intersecciones

En T (1 isleta), en T (3 ramas), en T (3 ramas + protección), centrales + aceleración, Y (pasos), Y (a perpendicular), pasos y T, giro izquierda-giro derecha + raqueta, en X, en +, circulares.

Intersecciones Semaforizadas

Prefijadas, semiactuadas, accionadas.
Giros: paso a través, giro permitido, giro protegido, giro sin oposición.

Progresión Semaforizada

Control de apertura y cierre de semáforos que encontramos de forma consecutiva.
Elección de la velocidad y los desfases.

Movilidad Peatonal

Nivel de servicio en superficie peatonal: intensidad de paso / ancho.