Análisis estadístico aplicado a la gestión del tránsito en intersecciones semaforizadas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26178

Palabras clave:

Intersección; Demora; Longitud de la cola; Teste Mann-Whitney; ANOVA.

Resumen

Las intersecciones semaforizadas tienden a ser los locales más problemáticos de los sistemas viales, por presentar altos niveles de congestionamiento, accidentes, contaminación del aire y elevadas pérdidas económicas. Con ello, los métodos y modelos que proporcionan el conocimiento de parámetros de eficiencia de la operación se vuelven cada vez más protagonistas en la gestión del tránsito urbano. Sin embargo, la disponibilidad de diferentes métodos y modelos puede producir divergencia entre los parámetros dentro de la misma intersección. Por tanto, este estudio tiene como objetivo analizar como la aplicación de pruebas estadísticas permite identificar instrumentos que son relevantes para la gestión del tránsito. La metodología adoptada consiste en utilizar dos simuladores VISSIM y Simtraffic, y el método de Webster para obtener los parámetros de eficiencia de la operación, demora promedio por vehículo y la longitud de la cola de una intersección semaforizada con tres accesos. Para el análisis de los parámetros, teniendo en cuenta los diferentes métodos y modelos, y los tres ciclos semafóricos, se aplicaron las pruebas estadísticas de ANOVA y Mann-Whitney. Con los resultados se observa la importancia de aplicar estas pruebas para la mejora de la gestión del tránsito urbano, dado que dichas pruebas determinan si los parámetros de eficiencia operacional difieren según el escenario, métodos y software aplicado.

Biografía del autor/a

Heraldo Nunes Pitanga, Universidade Federal de Juiz de Fora

Es Licenciado en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Viçosa (1993-2000), además de Magíster en Geotecnia por la misma institución (2000-2002). Doctor en Geotecnia por la Escuela de Ingeniería de São Carlos - Universidad de São Paulo (2003-2008) y Doctor en Geociencias por la Universidad Joseph Fourier - Grenoble - Francia (2007-2008). Es Post-Doctor en la Escuela de Ingeniería de São Carlos - Universidad de São Paulo (2008) y en la Universidad Federal de Viçosa (2014). Actualmente es Profesor Asociado II de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Federal de Juiz de Fora (UFJF-MG), estando vinculado al Programa de Posgrado en Ingeniería Civil de la Universidad Federal de Viçosa (PPGEC/UFV). Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Geotecnia Ambiental, Geossintéticos e Infraestrutura de Transportes, atuando principalmente nos seguintes temas: pavimentação, sistemas de transportes, geossintéticos, geotecnia ambiental, estabilização de solos, sustentabilidade na construção civil, tecnologia dos materiais de construcción civil. Es becario de productividad de investigación PQ-2.

Citas

Araújo, A. M., & Castro, M. M. (2018). Calibração do modelo de aceitação de brechas em interseções urbanas com o microssimulador de tráfego VISSIM. Transportes, 26(3), 25–38. doi:10.14295/transportes.v26i3.1603

ATAC. (2003). Signal coordination strategies Final Report. Grand Forks/East grand forks metropolitan planning. Fargo, North Dakota.

Ayala, R. J. L. E (2013). Procedimento para identificação dos principais parâmetros dos microssimuladores a serem considerados no processo de calibração. Dissertação de mestrado, Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Brasília.

Bloomberg, L., & Dale, J. (2000). Comparison of VISSIM and CORSIM traffic simulation models on a congested network. Transportation Research Record, (1727), 52–60. doi:10.3141/1727-07

Cal, R., Reyes, M., & Cárdenas, J. (2010). Ingeniería de Tránsito fundamentos y aplicaciones. Félix Varela, Ed 8va. México.

Chaudhry, A. (2015). Analysis of queue characteristics at signalized intersections near highway-railroad grade crossing. Dissertation, Wayne State University, Detroit, Michigan.

Chaudhry, M. S. & Ranjitkar, P. (2013). Delay Estimation at Signalized Intersections with Variable Queue Discharge Rate. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 10(0).

Datta, S., Rokade, S., & Rajput, S. P. S. (2020). Delay and driver turning time evaluation for uncontrolled intersections under diverse traffic operational situations. Transportation Engineering, 2(May), 100031. doi:10.1016/j.treng.2020.100031

De Oliveira, S. (2016) Calibração de modelos de microssimulação de tráfego para análise de interseções urbanas. Dissertação de mestrado, Instituto Politécnico de Viseu.

Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Manual de estudos de tráfego. Instituto de Pesquisas Rodoviárias - IPR 384 (2006). Rio de Janeiro.

Dion, F., Rakha, H., & Kang, Y. S. (2004). Comparison of delay estimates at under-saturated and over-saturated pre-timed signalized intersections. Transportation Research Part B: Methodological, 38(2), 99–122. https://doi.org/10.1016/S0191-2615(03)00003-1.

Dowling, R., Skabardonis, A., & Alexiadis, V. (2004). Traffic Analysis Toolbox Volume III : Guidelines for Applying Traffic Microsimulation Modeling Software. Rep. No. FHWA-HRT-04-040, U.S. DOT, Federal Highway Administration, Washington, D.C (Vol. III).

Elefteriadou, L. (2014). An Introduction to Traffic Flow Theory (Springer). Vol. 84.

Jíménez, J. A., Medina, J. M., Figueroa, V., & Tapia, M. (2015). Simulación con Promodel para la sincronización de semáforos. Academia Journals, 1, 1187–1192.

Khosla, K., & J. C. Williams (2006). Saturation flow at signalized intersections during longer green time. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1978, 61-67. doi: 10.3141/1978-10.

Koonce, P., Rodegerdts, L., Lee, K., Quayle, S., Beaird, S., Braud, C., Bonneson, J., Tarnoff, P., & Urbanik, T. (2008) Traffic Signal Timimg Manual (FHWA-HOP-08-024). Department of Transportation, Federal Highway Administration

Kumar, R., & Dhinakaran, G. (2013). Estimation of delay at signalized intersections for mixed traffic conditions of a developing country. International Journal of Civil Engineering, 11(1), 53–59.

Lee, M. (2010). Performance Analysis of the Dowling Multi-lane Roundabouts in Anchorage, Alaska University Transportation Center. Alaska Department of Transportation and Public Facilities, Alaska.

Ma, W., Wan, L., Yu, C., Zou, L., & Zheng, J. (2020). Multi-objective optimization of traffic signals based on vehicle trajectory data at isolated intersections. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 120(September), 102821. doi:10.1016/j.trc.2020.102821

Mahmud, S. M. S., Ferreira, L., Hoque, M. S., & Tavassoli, A. (2019) Micro-simulation modelling for traffic safety: A review and potential application to heterogeneous traffic environment. IATSS Research, 43(1), 27–36. doi:10.1016/j.iatssr.2018.07.002

Nyame-Baafi, E., Adams, C. A., & Osei, K. K. (2018). Volume warrants for major and minor roads left-turning traffic lanes at unsignalized T-intersections: A case study using VISSIM modelling. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 5(5), 417–428. doi:10.1016/j.jtte.2018.01.005

Obelheiro, M. R., Oliveira, M. L., & Cybis, H. B. B. (2010). Avaliação da influência do tipo de cobrança e da composição do tráfego sobre o desempenho operacional de praças de pedágio. Transportes, 18(3), 25–33. doi:10.14295/transportes.v18i3.448

Oskarbski, J., Guminska, L., Miszewski, M., & Oskarbska, I. (2016). Analysis of Signalized Intersections in the Context of Pedestrian Traffic. Transp. Res. Procedia, 14, 2138–2147. doi: 10.1016/j.trpro.2016.05.229.

Osorio, C., Chen, X., Marsico, M., Talas, M., Gao, J., & Zhang, S. (2015). Reducing Gridlock Probabilities via Simulation-based Signal Control. Transportation Research Procedia, 6(June 2014), 101–110. doi:10.1016/j.trpro.2015.03.009

Otković, I. I., Deluka-Tibljaš, A., & Šurdonja, S. (2020). Validation of the calibration methodology of the micro-simulation traffic model. Transportation Research Procedia, 45(2019), 684–691. doi:10.1016/j.trpro.2020.02.110

Park, B., & Qi, H. (2005). Development and evaluation of a procedure for the calibration of simulation models. Transportation Research Record, (1934), 208–217. doi:10.3141/1934-22.

PTV AG Corporation. (2016). Vissim 9 user manual. Karlsruhe, Germany.

Raval, N. G., & Gundaliya, P. J. (2012). Modification of Webster’s delay formula using modified saturation flow model for non-lane based heterogeneous traffic condition. Highway Research Journal, 5(1).

Saha, A., Chandra, S., & Ghosh, I. (2016). A Comparison of Delay at Signal Controlled Intersections Based on Different Methods. 12th Transportation Planning and Implementation Methodologies for Developing, (March 2017).

Shaaban, K. (2005). Right Turn Split: A New Design to Alleviate the Weaving Problem on Arterial Streets. Electronic Theses and Dissertations, 2004-2019. Department of Civil and Environmental Engineering. College of Engineering and Computer Science. University of Central Florida.

Shaaban, K., & Kim, I. (2015). Comparison of SimTraffic and VISSIM microscopic traffic simulation tools in modeling roundabouts. Procedia Computer Science, 52(1), 43–50. doi:10.1016/j.procs.2015.05.016

Shaaban, K., & Radwan, E. (2005). A Calibration and Validation Procedure for Microscopic Simulation Model : A Case Study of SimTraffic for Arterial Streets. TRB (Ed), TRB 2005 Annual Meeting. Transportation Research Board, National Research Council, Washington, Orlando.

Steven L. Jones, Andrew J. Sullivan, Cheekoti, N., Michael D. Anderson, & Dillip Malave. (2004). Traffic simulation software comparison study. UTCA Report 02217 (Vol. 2217). Alabama. doi:10.1.1.117.6974

Sun, D., Zhang, L., & Chen, F. (2013). Comparative study on simulation performances of CORSIM and VISSIM for urban street network. Simulation Modelling Practice and Theory, 37, 18–29. doi:10.1016/j.simpat.2013.05.007

Teixeira, C. A. (2008). Calibração de Modelos Microscópicos de Simulação de Tráfego em Redes Urbanas Cristina. Dissertação de mestrado. Faculdade de engenharia. Universidade do Porto.

Tianzi, C., Shaochen, J., & Hongxu, Y. (2013). Comparative Study of VISSIM and SIDRA on Signalized Intersection. Social and Behavioral Sciences, 96(Cictp), 2004–2010. doi:10.1016/j.sbspro.2013.08.226

Torquato, R. M., Maciel, M., & de Castro Neto, M. (2020). Estimação do efeito de motocicletas na capacidade de interseções semaforizadas. Transportes, 28(5), 220–234.

Trafficware, L. (2017). Synchro Studio 10: Synchro plus SimTraffic and 3D Viewer. Trafficware, LLC. 522 Gillingham Sugar Land, TX 77487, United States of America.

TRB (2010). HCM 2010: Highway Capacity Manual. 5th Edition. Transportation Research Board - National Research Council. Washington, D.C.

Wang, C., Xu, C., Xia, J., Qian, Z., & Lu, L. (2018). A combined use of microscopic traffic simulation and extreme value methods for traffic safety evaluation. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 90 (December 2017), 281–291. doi:10.1016/j.trc.2018.03.011

Wang, Z., Zhu, L., Ran, B., & Jiang, H. (2020). Queue profile estimation at a signalized intersection by exploiting the spatiotemporal propagation of shockwaves. Transportation Research Part B: Methodological, 141, 59–71. doi:10.1016/j.trb.2020.08.009

Webster, F. (1964). Traffic signal settings, road research technical paper no. 39”. Road Research Laboratory. Londres.

Yizheng, W., Jian, S., & Chunlu, P. (2012). Comparative Study of Micro-simulation Performances for Urban Road Network between Vissim and Corsim. Traffic Information and Safety, 30(4), 116–120.

Publicado

07/02/2022

Cómo citar

MENENDEZ , O. H. .; SILVA, N. A. B. .; PITANGA, H. N. Análisis estadístico aplicado a la gestión del tránsito en intersecciones semaforizadas. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 3, p. e0511326178, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i3.26178. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/26178. Acesso em: 21 nov. 2024.

Número

Sección

Ingenierías