La optimización de la sincronización de los sistemas coordinados de señales de tráfico se considera una de las implementaciones de gestión de tráfico más rentables para reducir los retrasos, las paradas, el consumo de combustible y las emisiones. Un sistema de coordinación de señales de tráfico optimizado permitirá un funcionamiento más fluido del tráfico que aumenta la capacidad, disminuye las paradas y alivia las colas altas. El corredor de estudio es una autopista principal con una sección transversal de cinco carriles que consta de dos carriles de paso en cada dirección y un carril central utilizado para giros a la izquierda.
El modelo de estudio inicial se desarrolló utilizando los recuentos de tráfico existentes, la geometría de los carriles, el control del tráfico, los límites de velocidad establecidos y la temporización de las señales. Múltiples medidas de eficacia se generan utilizando SIMIO, incluyendo: el tiempo total de viaje, las paradas por vehículo, la velocidad media y la longitud del ciclo. Una vez validado el modelo de simulación, se comparan los escenarios simulados utilizando las medidas de eficacia para determinar el impacto en la calidad del flujo de tráfico.
El corredor de cercanías, muy transitado, transporta más de 30.000 vehículos al día con incrementos medios anuales de tráfico de entre el nueve y el diez por ciento. El corredor del proyecto incluye siete intersecciones señalizadas y tres intersecciones no señalizadas, incluida una entrada y salida no señalizada a un gran supermercado. El sistema actual experimenta muchos accidentes de tráfico cuando los viajeros intentan acceder y salir de la tienda. El análisis del tráfico se llevó a cabo para determinar los patrones de flujo de tráfico por hora del día con el fin de determinar el número de planes de sincronización de la señal es necesaria para la duración de un día. El análisis se llevó a cabo utilizando el software de modelado SIMIO. El modelo fue comparado y calibrado a las condiciones observadas para validar el modelo antes de analizar los escenarios de optimización de los planes de sincronización de señales coordinadas a lo largo del corredor. El modelo de simulación validado del corredor se presenta en la figura 1.
Figura 1: Modelo de simulación SIMIO
Las restricciones se implementan en el modelo mediante la escritura de expresiones generales para permitir suficiente tiempo para las actividades estándar y soluciones avanzadas. Las actividades estándar incluyen el tiempo adecuado para que los vehículos despejen las intersecciones y los peatones crucen las intersecciones, mientras que una solución avanzada es una variable escrita en la simulación que determinará la división de tiempo óptima necesaria para que los vehículos entren y salgan con seguridad de ciertos establecimientos. Las divisiones horarias se aplican en las intersecciones situadas a ambos lados de estos establecimientos para reducir los accidentes y mantener unas bandas verdes eficientes que mejoren la fluidez del tráfico.
Este sistema funciona eficazmente con longitudes de bloque desiguales y fraccionamientos desiguales para producir un sistema con bandas verdes eficientes que mejore la fluidez del tráfico. La complejidad de este corredor surge de la asignación de divisiones eficaces en las siete intersecciones temporizadas que permiten un corredor más seguro. Este sistema puede utilizarse para favorecer un sentido en detrimento del otro, por ejemplo, el flujo de tráfico de entrada durante las horas punta de la mañana a expensas del menor número de vehículos que circulan en sentido contrario, y viceversa. La coordinación adecuada del flujo de tráfico en ambos sentidos puede implementarse utilizando ciertas combinaciones de longitud de ciclo y espacio entre bloques en las intersecciones.
Dadas las geometrías actuales de los carriles y la demanda de tráfico, se ha desarrollado un plan mejorado de flujo de tráfico para el corredor de estudio a través de escenarios simulados de planes de temporización sincronizada. Una vez calibrado el modelo, se desarrolló un conjunto optimizado de planes de temporización de señales. Estos planes establecieron divisiones verdes, desplazamientos y secuencias de fases que permiten la máxima cantidad de progresión en cada dirección.
Tabla 1: Totales de la red
| Red Medida de eficacia | Tiempos existentes | Tiempos simulados |
| Tiempo total de viaje (hr) | 718 | 423 |
| Paradas/vehículo | 0.6 | 0.54 |
| Total paradas | 20470 | 18441 |
| Velocidad media (mph) | 12 | 21 |
| Duración del ciclo (seg) | 200 | 105 |
| Retraso señal/vehículo (seg) | 57 | 25 |
Los planes simulados reducirán el número medio de paradas por vehículo, aumentarán la velocidad media en 9 mph, y reducirán la longitud del ciclo de las intersecciones clave para permitir huecos adecuados en el tráfico para acomodar giros a la izquierda más seguros a lo largo del corredor. También se han desarrollado tiempos efectivos de desfase de la banda verde para producir un flujo de tráfico más fluido con una reducción del tiempo de viaje.