Medidor de rampa
Un medidor de rampa, señal de rampa o luz de medición es un dispositivo, generalmente un semáforo básico o una luz de señal de dos secciones (solo rojo y verde, no amarillo) junto con un controlador de señales, que regula el flujo de tráfico que ingresa a las autopistas de acuerdo con las condiciones de tráfico actuales. Los medidores de rampa se utilizan en las rampas de acceso a la autopista para administrar la tasa de automóviles que ingresan a la autopista. Los sistemas de medición de rampas han demostrado tener éxito en la disminución de la congestión del tráfico y en la mejora de la seguridad de los conductores.
Se afirma que los medidores de rampa reducen la congestión (aumentan la velocidad y el volumen) en las autopistas al reducir la demanda y dividir los pelotones de automóviles. Comúnmente se citan dos variaciones de la reducción de la demanda; uno es la tarifa de acceso, el otro es el desvío. Algunos medidores de rampa están diseñados y programados para funcionar solo en momentos de máxima demanda de viajes; fuera de las horas pico, dichos medidores muestran una luz verde constante, amarillo intermitente (Maryland) o están completamente apagados. Esto permite que el tráfico se incorpore a la autopista sin detenerse. Otros medidores de rampa están diseñados para funcionar de manera continua y solo se apagan para mantenimiento o reparaciones.
Tipos
Algunas rampas con parquímetro tienen carriles de desvío para vehículos de alta ocupación, lo que permite a los usuarios de vehículos compartidos, autobuses y otros vehículos elegibles saltarse la cola y llegar directamente a la autopista. En otros lugares, como el norte de California, los carriles para viajes compartidos todavía se miden, pero la cola suele ser más corta en comparación con los carriles regulares. Los medidores a menudo solo funcionan en los períodos de hora pico. Algunos parquímetros tienen solo un carril de tráfico en el semáforo; otros pueden tener dos o más carriles de tráfico. Generalmente, los parquímetros con carriles múltiples solo dan luz verde a un carril a la vez. En una configuración común, cada carril de entrada tiene dos señales; una señal roja-amarilla-verde colocada sobre cada carril (o montada en lo alto de un poste para un solo carril), y una lámpara de dos fases montada en la parte baja de un poste al lado de la línea de alto.
Las luces del techo son para los automóviles que se acercan al punto de medición; las luces bifásicas de montaje bajo están destinadas a ser utilizadas por el vehículo que se encuentra al frente de la cola. En el funcionamiento normal de los medidores de rampa, solo se utilizan las luces roja y verde. Sin embargo, cuando la medición en rampa está a punto de habilitarse, las luces superiores pueden mostrar un color amarillo intermitente o fijo para advertir a los conductores que se preparen para detenerse. (Una vez que se enciende la medición de rampa, ya no es necesaria la luz amarilla). En California, algunos parquímetros permiten que dos o tres autos avancen con una luz verde. Estos medidores usan señales rojo-amarillo-verde en los soportes superior e inferior del poste y funcionan de manera estándar verde-amarillo-rojo.
En Ontario, las luces de los medidores de rampa siempre están verdes cuando no hay restricciones para el tránsito.
La sofisticación y el alcance de un sistema de medición de rampa deben basarse en la cantidad de mejora deseada, las condiciones de tráfico existentes, los costos de instalación y los requisitos de recursos continuos que son necesarios para operar y mantener el sistema de manera efectiva. La forma más simple de control es una operación de tiempo fijo. Realiza las funciones básicas de dividir los pelotones en entradas de un solo vehículo y establecer un límite superior en las tasas de flujo que ingresan a la autopista. Se pueden instalar detectores de presencia y paso en la rampa para activar y terminar los ciclos de medición, pero la tasa de medición se basa en las condiciones de tráfico promedio en una rampa particular en un momento particular. Este tipo de operación brinda los beneficios asociados con la reducción de accidentes, pero no es tan efectivo para regular los volúmenes de las autopistas porque no hay información sobre el tráfico principal. El control programado previamente se puede implementar en cualquier número de rampas y, a menudo, se implementa como una estrategia operativa inicial hasta que las rampas individuales se puedan incorporar a un sistema de respuesta al tráfico. El siguiente nivel de control, sensible al tráfico, establece tarifas de medición basadas en las condiciones reales de la autopista. El enfoque sensible al tráfico local utiliza detectores y un microprocesador para determinar el flujo de la línea principal en las inmediaciones de la rampa y la demanda de la rampa para seleccionar una tasa de medición adecuada. El control sensible al tráfico también permite que se use la medición de rampa para ayudar a administrar la demanda cuando ocurren incidentes en la autopista, es decir, reducir la tasa de medición en las rampas aguas arriba del incidente y aumentar la tasa en las rampas aguas abajo. El control de todo el sistema es una forma de control sensible al tránsito, pero opera sobre la base de las condiciones totales de la autopista. Los sistemas controlados por computadora centralizados pueden manejar numerosas rampas en un esquema sensible al tráfico y cuentan con múltiples programas de control y anulaciones. Las estrategias de control también se pueden distribuir entre rampas individuales. Una característica importante del control del sistema es la interconexión que permite que la tasa de medición en cualquier rampa se vea influenciada por las condiciones en otros lugares. Denver demostró que este tipo de control tiene beneficios significativos cuando se aplica correctamente.
El control del sistema no necesita limitarse a la autopista y sus rampas. El concepto de control de tráfico integrado combina o coordina los sistemas de control de autopistas y calles arteriales para operar sobre la base de las condiciones de tráfico de todo el corredor. Las ventajas potenciales del control integrado incluyen costos reducidos de instalación y operación, vigilancia en todo el corredor, mejor información para los automovilistas y un uso más rápido y coordinado de todos los elementos de control (medidores, señales, letreros, etc.) en respuesta a las condiciones del tráfico en tiempo real. Los resultados de la simulación de un estudio mostraron que, durante un incidente, la coordinación de los semáforos arteriales y los medidores de rampa pueden mejorar el rendimiento del tráfico de un corredor.
Controles de señal de medición de rampa
Las señales del medidor de rampa se configuran de acuerdo con las condiciones de tráfico actuales en la carretera. En la vía, tanto en rampa como en la vía principal, se instalan detectores (generalmente un bucle de inducción) que miden y calculan el flujo de tráfico, la velocidad y los niveles de ocupación. Estos se utilizan luego para modificar el número de vehículos que pueden salir de la rampa. Cuanto más congestionada esté la autopista principal, menos vehículos podrán salir de la rampa, esto se logra dando tiempos rojos más largos a las señales de tráfico.
Actualmente se está investigando mucho sobre los algoritmos más apropiados para controlar las señales de los medidores de rampa. Algunos algoritmos que están en uso o han sido evaluados son ALINEA, control de demanda y algoritmos difusos.
Algoritmos de control de la demanda
Los algoritmos de control de demanda son ejemplos de control feed-forward. Una versión del algoritmo de control de la demanda es la estrategia RWS utilizada en los Países Bajos. En este algoritmo, el número de vehículos que las señales permiten salir de la rampa se calcula como la diferencia entre el flujo antes de la rampa y la capacidad predeterminada de la vía.
Medición de rampa en América del Norte
Esta primera aplicación involucró a un oficial de policía que detenía el tráfico en una rampa de entrada y liberaba los vehículos uno a la vez a una velocidad predeterminada, de modo que los objetivos de una incorporación más segura y fluida al tráfico de la autopista fueran más fáciles sin interrumpir los flujos de la línea principal..
La medición de rampa se implementó por primera vez en 1963 en la autopista Eisenhower (Interestatal 290) en Chicago por Adolf D. May, ahora profesor de UC Berkeley. El desarrollo en la teoría de control de sistemas permitió una mejor regulación del tráfico a principios de la década de 1970, iniciada por Leif Isaksen en su artículo "Suboptimal Control of Large Scale Systems with Application to Freeway Traffic Regulation." Desde entonces, los medidores de rampa se han implementado sistemáticamente en muchas áreas urbanas, incluida Los Ángeles; San Diego; Sacramento; el Área de la Bahía de San Francisco; fresno; Filadelfia, Pensilvania; Seattle; Spokane; denver; Fénix; Las Vegas; Salt Lake City; Portland, Oregon; Minneapolis-St. Pablo; milwaukee; Colón; Cincinnati; Houston; Atlanta; Miami; Washington, DC (solo a lo largo de la Interestatal 270 en el condado de Montgomery, Maryland y la Interestatal 395 y la Interestatal 66 en el condado de Arlington, Virginia); Kansas City, Misuri; y a lo largo de Queen Elizabeth Way en Mississauga, Ontario (rampas con destino a Toronto desde Cawthra Road, Hurontario Street, Mississauga Road, Erin Mills Parkway, Winston Churchill Boulevard, Ford Drive) Canadá desde la década de 1970. A principios de la década de 1970, esta práctica de control de tráfico llamó la atención de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., que buscaba formas innovadoras de reducir la contaminación del aire en California haciendo que el sistema de transporte fuera más eficaz.
Los medidores de rampa son comunes en la ciudad de Nueva York, Los Ángeles, San Francisco, Chicago, Seattle, Phoenix, Houston, Atlanta, Milwaukee, Columbus y Minneapolis-St. Paul, y también se encuentran en más de dos docenas de áreas metropolitanas más pequeñas. En el área metropolitana de la ciudad de Nueva York, los lugareños se refieren a los medidores de rampa como "luces de fusión" y en Houston se les conoce como "señales de flujo".
Los medidores de rampa se retiraron después de la introducción inicial en varias ciudades, incluidas Dallas, San Antonio y Austin, Texas. Todavía se pueden encontrar señales de medición en desuso a lo largo de algunas avenidas que rodean la ciudad de Nueva York y Detroit. Aunque se desactivaron poco después de que se agregaron, los medidores de rampa se han reactivado en intercambios selectos de la Interestatal 476 en los suburbios de Filadelfia.
Se instalaron medidores de rampa a lo largo de la carretera interestatal 435 en Overland Park, Kansas y Kansas City, Missouri en 2009.
Los parquímetros en Mississauga, Ontario, están diseñados de tal manera que si la cola que espera para ingresar al QEW crece hasta el punto en que puede retroceder hacia las calles de la ciudad, el parquímetro se levanta y todo el tráfico que ingresa a la autopista puede para moverse libremente sin esperar el contador. El medidor vuelve a estar en servicio una vez que la cola de la rampa se reduce a un nivel razonable. Si bien este método puede aumentar la congestión en la carretera misma, tiene la ventaja de mantener las arterias de la ciudad libres de tráfico detenido esperando en fila. Las colas en las rampas suelen ser bastante cortas, con una duración promedio de solo 5 a 6 segundos antes de que el conductor pueda continuar hacia la autopista.
Experimento del medidor de rampa de Minneapolis-Saint Paul
En 2000, la legislatura del estado de Minnesota ordenó un experimento de $650,000 en respuesta a las quejas de los ciudadanos y los esfuerzos del senador estatal Dick Day. El estudio involucró el cierre de los 433 metros de rampa en Minneapolis-St. Paul durante ocho semanas para probar su eficacia. El estudio fue realizado por Cambridge Systematics y concluyó que cuando los medidores de rampa se apagaron, la capacidad de la autopista disminuyó en un 9 %, los tiempos de viaje aumentaron en un 22 %, las velocidades en la autopista se redujeron en un 7 % y los choques aumentaron en un 26 %. Sin embargo, los medidores de rampa siguen siendo controvertidos y el Departamento de Transporte del Estado de Minnesota ha desarrollado nuevas estrategias de control de rampa. Se activan menos parquímetros durante el curso de un día normal que antes del estudio de 2000, se quitaron algunos parquímetros, se modificó el tiempo para que ningún conductor espere más de cuatro minutos en la cola de la rampa y no se permite que los vehículos retrocedan en calles de la ciudad.
Medición de línea principal
Un medidor de línea principal acelera el flujo de tráfico de un segmento de una carretera al siguiente midiendo directamente el tráfico de la carretera. Tal esquema se implementa típicamente en situaciones especializadas como puentes y túneles. Se instaló un medidor de línea principal en la plaza de peaje del Puente de la Bahía de San Francisco-Oakland a principios de la década de 1970. También se han instalado medidores de línea principal similares aguas abajo de las plazas de peaje en otros dos cruces de la Bahía de San Francisco, el Puente de San Mateo y el Puente de Dumbarton. Sin embargo, estos medidores de línea principal aún no se han activado (a partir de septiembre de 2006). También existe un medidor de línea principal en la ruta 125 del estado de California en dirección sur en su cruce con la carretera interestatal 8 en La Mesa, California.
Medición de rampa en Europa
La medición de rampa se ha instalado en varios países de Europa, incluidos el Reino Unido, Alemania y los Países Bajos. Un proyecto de investigación, EURAMP - Proyecto Europeo de Medición en Rampa, financiado por la Unión Europea, se completó en marzo de 2007. Los Entregables del Proyecto EURAMP incluían información sobre los resultados de la medición en rampa en varios lugares y situaciones, y si fueron útiles en esas situaciones, y un Manual de medición de rampa.
Reino Unido
La primera prueba en el Reino Unido fue en la M6 J10 cerca de Walsall en 1986. No se desarrollaron más sitios durante las próximas dos décadas hasta que un segundo 'piloto' Un estudio realizado en 2006 por la Agencia de Carreteras (HA) concluyó que la medición de rampa proporciona un beneficio neto bajo ciertas condiciones, generalmente cruces más congestionados. Un informe resumido de la HA, con fecha de noviembre de 2007, incluye una descripción general de los antecedentes y la historia, la experiencia internacional, las limitaciones, el funcionamiento del sistema, los algoritmos y la implementación de la rampa de medición. En su conclusión, "prevé que la medición de rampa se implementará más ampliamente en el próximo período". Luego, la medición de rampa se introdujo ampliamente en Inglaterra: la Fase 1 involucró la implementación de aproximadamente 30 sitios y se completó en 2008. Siguió la Fase 2 y, en marzo de 2011, hay 88 sitios de medición de rampa en las 4500 millas (7242 km) de carreteras estratégicas operadas y mantenido por la HA.
Países Bajos
La primera medición de rampa en los Países Bajos se introdujo en 1989. La medición de rampa se está introduciendo más ampliamente en los Países Bajos después de un estudio piloto realizado por el Centro de Investigación de Transporte AVV que concluyó que la medición de rampa puede proporcionar un pequeño beneficio para el flujo de tráfico en la carretera, lo que conduce a una mayor capacidad. Los medidores de rampa también pueden contribuir a disminuir la "carrera de ratas". Para el año 2006 se instalaron 50 metros de rampa. Este número aumenta de 4 a 5 cada año.
Alemania
La medición de rampa se ha implementado en Autobahns en varias áreas de Alemania, incluida el área de Rhine-Ruhr, Munich y Hamburgo.
Italia
Se ha implementado la medición de rampa en Tangenziale di Venezia (A57) como solución temporal para el aumento del tráfico antes de la solución definitiva (edificio del Passante di Mestre).
Irlanda
Hay una rampa con medidor. Se encuentra en la J1 de la autopista M1 (Irlanda) en dirección norte. Está en la rampa de entrada de Coolock Lane. Se usa cuando la M1 se congestiona debido a que el túnel del puerto de la M1 y la M1 se encuentran un poco más arriba.
Medición de rampa en otro lugar
Japón
La medición de rampa se instalará en Japón en los próximos años para mantener el flujo de tráfico en movimiento en Japón. Hay planes para instalar medidores de rampa en cada rampa de entrada en el sistema de autopistas de Japón.
Australia
La red de medición en rampa más grande del país se encuentra en Melbourne (administrada y controlada a través de VicRoads) en la Autopista Este y, sobre todo, en toda la ruta M1 del centro de la ciudad, que incluye la Autopista Monash, la Autopista de peaje CityLink, la Autopista Oeste Gate Freeway y la sección metropolitana (al sur del comienzo de Monash Freeway) para Princes Freeway. También hay varios medidores de rampa en la sección del centro de la ciudad de Calder Freeway. La autopista Pacific Motorway de Brisbane y la autopista Bruce (S/Bound Caboolture - Gateway Mwy) también usan medición de rampa en algunas rampas de entrada, al igual que las rampas de entrada en dirección norte de la autopista Kwinana Freeway de Perth entre las autopistas Roe y Canning. En la mayoría de las autopistas, la medición en rampa se activa cuando los sensores indican que el tráfico es denso; sin embargo, algunas autopistas sin sensores utilizan la activación basada en el tiempo.
La actualización M1 de 2010 en Melbourne instaló 62 medidores de rampa que se coordinan mediante el conjunto de algoritmos HERO desarrollado por Markos Papageorgiou and Associates de la Universidad Técnica de Creta. El sistema se construyó sobre la plataforma STREAMS y utiliza la arquitectura ITS de última generación. Todas las rampas se pueden unir cuando sea necesario para resolver los cuellos de botella de la autopista antes de que surjan. Los resultados de una prueba mejoraron la capacidad en un 9 % en comparación con el sistema de medición de rampa de tiempo fijo anterior, las velocidades promedio aumentaron en 20 km/h (12 MPH) y el rendimiento del tráfico en las ubicaciones de los cuellos de botella se puede mantener de manera confiable alrededor de 2200 PCE por carril (el La M1 es la principal ruta de carga al puerto de Melbourne y tiene una combinación muy alta de vehículos articulados pesados. El sistema HERO toma datos en tiempo real cada 20 segundos de la autopista, las rampas y la carretera principal para determinar el mejor momento de la señal para los próximos 20 segundos. El sistema de detección de datos consta de detectores Sensys en cada carril de la autopista en espaciamientos de 500 m (1640 pies) con un mínimo de detectores en tres ubicaciones en cada rampa, incluida la entrada de la autopista con la vía arterial. El sistema también gestiona la interfaz de la vía arterial con la autopista., equilibra las colas de las rampas y los retrasos en las rampas, y es capaz de gestionar cuellos de botella de 3 a 4 km (1,8 - 2,4 millas) aguas abajo de la entrada de una rampa. El sistema también se complementa con información de tiempo de viaje en tiempo real. Información sobre destinos clave e información sobre incidentes y congestión que se muestra en un VMS a todo color especialmente diseñado en los accesos a las rampas de entrada a la autopista. Esta información brinda suficiente asesoramiento para que los automovilistas determinen si utilizar o no la autopista durante incidentes, etc. El sistema también proporciona un cierre de rampa dinámico en caso de un incidente importante.
Nueva Zelanda
Auckland tiene actualmente 91 metros de rampa en las autopistas Sur, Sudoeste, Norte y Noroeste, lo que lo convierte en el sistema de medición de rampa más grande del Hemisferio Sur. La medición de rampa se instaló en todo Auckland después de una prueba exitosa en Mahunga Drive en 2004, antes del puente Mangere.
Los datos de tráfico recopilados de 25 sitios de medición de rampa en 2007 (antes de la implementación de la medición de rampa) y 2009 (después) muestran una mejora promedio del 25 % tanto en la duración de la congestión como en la velocidad del tráfico, así como un aumento del 8 % en el rendimiento del tráfico. Los datos también muestran una reducción promedio de choques del 22%. Estos datos de rendimiento y seguridad se traducen en beneficios estimados de US$1,6 millones por sitio de medición de rampa por año.
El sistema que controla las rampas promueve la coordinación tradicional entre las rampas de entrada, así como la integración en tiempo real con las señales de tránsito en la red arterial adyacente, lo que permite que toda la red vial se administre como una única red integrada. Por ejemplo, cuando los incidentes en las autopistas impactan negativamente en las carreteras arteriales adyacentes, se puede activar una respuesta automática a las señales de tráfico arteriales para mitigar los impactos del incidente y viceversa. Las colas de tráfico recurrentes y excesivas en la rampa de entrada y salida también se pueden gestionar de forma integrada en tiempo real. Esta gestión integrada es posible en Auckland porque el mismo sistema adaptativo SCATS controla tanto los semáforos arteriales como los contadores de las rampas de las autopistas.
El término Señalización de rampa en lugar de Medición de rampa se adopta a propósito en Nueva Zelanda como un nombre orientado al usuario.
Sudáfrica
Durante un tiempo, se instalaron medidores de rampa en el límite sur de Samrand, en el límite sur de Old Johannesburg y en los cruces de los límites norte y sur de New Road en la autopista N1 Ben Schoeman. La rampa de medición fue parte del Sistema de Transporte Inteligente lanzado en octubre de 2007 para ayudar al flujo de tráfico entre Johannesburgo y Pretoria.
También se instaló un medidor de rampa en la rampa de entrada en dirección norte desde Blue Lagoon hasta la autopista M4 en Durban desde principios de 2007.
Taiwán
Las autopistas en Taiwán usan medidores de rampa durante las horas pico desde 1993. Las cámaras de control de tráfico se despliegan para disuadir a los semáforos en rojo, pero un carril de autobús en el cruce de Taipei desde el norte de Chongqing North Road hasta la carretera nacional n. ° 1 en dirección sur en el norte del distrito de Datong, Taipei permite que los autobuses y los vehículos de emergencia debidamente indicados eludan el control de tráfico impuesto por los parquímetros de rampa.
Turquía
En 2016, se instalaron dos medidores de rampa en una importante autopista de Estambul. Se ha observado que hay una mejora del 10 % en la mejora del tráfico junto con una disminución del 20 % en los retrasos.
Cumplimiento
En algunos medidores de rampa, hay una luz roja única en la parte posterior de la señal que está sincronizada con la luz roja en la señal de tráfico que ven los conductores cuando hacen cola. Cuando los conductores que hacen cola ven la luz roja en el semáforo, la luz roja trasera está encendida, cuando el semáforo se muestra en verde o amarillo, la luz roja trasera está apagada. Esto permite que la patrulla de carreteras haga cumplir las luces de medición haciendo que un oficial estacione su automóvil o motocicleta en el arcén a una corta distancia más allá de la señal objetivo, mire la luz roja en busca de infractores y deténgalos. Además, si la rampa dada tiene un carril de desvío para viajes compartidos, los oficiales desde ese punto de vista también pueden atrapar y detener a personas que no usan viajes compartidos que están usando ilegalmente el carril de viajes compartidos para saltarse la cola del medidor de la rampa.
En la I-80 en dirección oeste en Oakland, California, justo después de la plaza de peaje del Puente de la Bahía, hay una sección con luces de medición en el techo que se encienden cuando el volumen de tráfico de la autopista es alto, equipado con cámaras que capturan imágenes de las matrículas de los conductores que corren la luz roja y luego enviar una multa.
Contenido relacionado
Estación Unión
Aeropuerto Internacional Ministro Pistarini
Kyoto-kawaramachi Station