A otimização do tempo dos sistemas coordenados de sinalização de tráfego é considerada uma das implementações de gerenciamento de tráfego mais econômicas para reduzir atrasos, paradas, consumo de combustível e emissões. Um sistema de coordenação de semáforos otimizado permitirá uma operação de tráfego mais suave que aumenta a capacidade, diminui as paradas e alivia as filas altas. O corredor de estudo é uma rodovia principal com uma seção transversal de cinco faixas, composta por duas faixas de passagem em cada sentido e uma faixa central usada para curvas à esquerda.
O modelo de estudo inicial foi desenvolvido com base nas contagens de tráfego existentes, geometrias de pista, controle de tráfego, limites de velocidade e tempo de sinalização. Várias medidas de eficácia são geradas usando o SIMIO, incluindo: tempo total de viagem, paradas por veículo, velocidade média e duração do ciclo. Depois que o modelo de simulação é validado, os cenários simulados são comparados usando as medidas de eficácia para determinar o impacto na qualidade do fluxo de tráfego.
O corredor de trânsito intenso transporta mais de 30.000 veículos por dia, com aumentos médios anuais de tráfego entre nove e dez por cento. O corredor do projeto inclui sete interseções sinalizadas e três interseções não sinalizadas, incluindo uma entrada e uma saída não sinalizadas para um grande supermercado. O sistema atual sofre muitos acidentes de trânsito quando os viajantes tentam acessar e sair da loja. Foi realizada uma análise de tráfego para determinar os padrões de fluxo de tráfego por hora do dia, a fim de determinar o número de planos de temporização de sinal necessários para a duração de um dia. A análise foi realizada usando o software de modelagem SIMIO. O modelo foi comparado e calibrado com as condições observadas para validar o modelo antes de analisar os cenários de planos otimizados de tempo de sinalização coordenada ao longo do corredor. O modelo de simulação validado do corredor é apresentado na Figura 1.
Figura 1: Modelo de simulação SIMIO
As restrições são implementadas no modelo escrevendo expressões gerais para permitir tempo suficiente para atividades padrão e soluções avançadas. As atividades padrão incluem o tempo adequado para os veículos liberarem os cruzamentos e os pedestres atravessarem os cruzamentos, enquanto uma solução avançada é uma variável escrita na simulação que determinará a divisão de tempo ideal necessária para que os veículos entrem e saiam com segurança de determinados estabelecimentos. As divisões de tempo são implementadas nos cruzamentos em ambos os lados desses estabelecimentos para reduzir acidentes e manter faixas verdes eficientes para melhorar o fluxo de tráfego.
Esse sistema funciona de forma eficaz com comprimento de bloco desigual e divisões desiguais para produzir um sistema com faixas verdes eficientes para melhorar o fluxo de tráfego. A complexidade desse corredor decorre da alocação de divisões eficazes nas sete interseções temporizadas que permitem um corredor mais seguro. Esse sistema pode ser usado para favorecer uma direção em detrimento da outra, por exemplo, o fluxo de tráfego de entrada durante o horário de pico da manhã às custas de menos veículos viajando na direção oposta e vice-versa. A coordenação adequada do fluxo de tráfego bidirecional pode ser implementada usando certas combinações de duração do ciclo e espaçamento de blocos entre os cruzamentos.
Considerando as geometrias atuais das pistas e a demanda de tráfego, um plano aprimorado para o fluxo de tráfego foi desenvolvido para o corredor de estudo por meio de cenários simulados de planos de temporização sincronizados. Depois que o modelo foi calibrado, foi desenvolvido um conjunto otimizado de planos de temporização de sinais. Esses planos estabeleceram divisões verdes, deslocamentos e sequências de fases que permitem a quantidade máxima de progressão em cada direção.
Tabela 1: Totais da rede
| Medida de eficácia da rede | Temporizações existentes | Temporizações simuladas |
| Tempo total de viagem (hr) | 718 | 423 |
| Paradas/Veículo | 0.6 | 0.54 |
| Total de paradas | 20470 | 18441 |
| Velocidade média (mph) | 12 | 21 |
| Duração do ciclo (seg) | 200 | 105 |
| Atraso do sinal/veículo (seg) | 57 | 25 |
Os planos simulados reduzirão o número médio de paradas por veículo, aumentarão a velocidade média em 9 mph e reduzirão a duração do ciclo das principais interseções para permitir intervalos adequados no tráfego a fim de acomodar conversões à esquerda mais seguras ao longo do corredor. Também foram desenvolvidos tempos de compensação de faixa verde eficazes para produzir um fluxo de tráfego mais suave com tempo de viagem reduzido.