Hola, la clase pasada revisamos algunos indicadores que nos permiten, además de estimar el rendimiento de una intersección semaforizada, buscar una operación del semáforo que permita minimizar o maximizar algunos de ellos. Es decir, encontrar una operación óptima de acuerdo a cierto Indicador de rendimiento. El objetivo de la clase de hoy es reconocer algunas consideraciones generales del proceso de optimización de semáforos, o de un conjunto de ellos en una red. Como decíamos, lo primero que debemos definir es un indicador de rendimiento a utilizar para medir qué tan bien o qué tan mal opera la intersección. Este indicador puede ser cualquiera de los que vimos la clase pasada. Otro que se considera relevante, o incluso una combinación de ellos. Lo importante es que nos interesa encontrar la operación óptima del semáforo, que minimiza o maximiza según corresponda, esa medida. En el proceso de optimización de semáforo aislado, interesa determinar el reparto de verdes para cada etapa y el largo del ciclo que optimiza la operación, de acuerdo al indicador que hemos elegido. En ocasiones, se busca determinar solo el largo del ciclo que optimiza la operación, ya que el reparto de verde se define de acuerdo a ciertos criterios, como el criterio de x saturación, por ejemplo. Cualquiera sea el caso, la operación se realiza considerando todos los posibles diseños de etapas ya que, como vimos hace algunas clases, el diseño de etapas no es necesariamente único. Finalmente, se elige el diseño que entregue el mejor valor para el indicador que hemos seleccionado. Veamos ahora, cómo son los largos de ciclo cuando se optimiza la operación de un semáforo aislado, de acuerdo a alguno de los indicadores que hemos visto. Como ya se explicó en la clase anterior, si el indicador escogido es la cantidad total de paradas en la intersección, mientras mayor sea el largo del ciclo es mucho mejor. Esto es muy distinto a lo que ocurre cuando el indicador escogido es la demora total en la intersección, donde el largo del ciclo más bien pequeño optimiza la operación en este caso. El impacto en la demora total es menor si el ciclo fluctúa entre 0,75 y 1,5 veces el ciclo óptimo. Este es un rango de optimalidad que nos entrega algo de flexibilidad al momento de definir un largo del ciclo. El consumo de combustible es una combinación de los dos indicadores anteriores, por lo que el ciclo que minimiza este indicador, está entre los dos pero más cercano al ciclo óptimo de demora. Y el ciclo que minimice el costo social total dependerá de qué se incluya en este costo y con qué ponderación. Usualmente, se encuentra aún más cerca del largo del ciclo óptimo que minimiza la demora total, porque incluye el costo social del tiempo de los usuarios, que es función directa de la demora. Todo el proceso de optimización se complejiza bastante cuando consideramos un conjunto de semáforos en lugar de un semáforo. Lo primero a definir, en este caso, es qué intersecciones serán parte de ese conjunto o red de semáforos. Es decir, qué intersecciones debieran operar de forma coordinada. En general, si lo que se descarga de una intersección impacta fuertemente el patrón de llegada de vehículos a la intersección vecina, es una señal que esas intersecciones deben ser parte de una misma red. Esto es muy claro en intersecciones cercanas entre sí, por lo que un criterio clave es la distancia entre intersecciones vecinas. Si las intersecciones están alejadas entre sí más de 400 o 500 metros, o si hay generadores o atractores de vehículos importantes entre ellas, no es razonable que pertenezcan a la misma red. El aspecto clave que genera la coordinación deseada en una red de semáforos, es el desfase. Consideremos todos los cruces semaforizados en la misma red, en cada cruce llamaremos "Etapa 1" a aquella que consideran los movimientos Sur-Norte, por ejemplo. El desfase corresponde a la diferencia de tiempo con que la Etapa 1 comienza en cada uno de estos cruces con respecto a un cruce elegido como referencia. Por ejemplo, para las cuatro intersecciones de la figura que forman parte de una misma red, en el diagrama Xt podemos ver los tiempos de verde y rojo de cada una de ellas. Si tomamos como referencia el comienzo de verde de la intersección de más abajo en la pantalla, identificamos claramente los desfases de las otras tres intersecciones, y es denotado por la letra delta. Para mantener ese desfase en el tiempo, es condición necesaria que el largo del ciclo con que operan los cruces de una misma red sean iguales. En caso contrario, el desfase se pierde al cabo de un ciclo. En casos extremos, algunas intersecciones podrían operar con ciclos dobles, es decir, cada un ciclo de la red estos cruces operan dos ciclos. No es muy recomendable. En el ejemplo, esto ocurre con la segunda y cuarta intersección, por lo tanto, a la tarea de definir un largo de ciclo y un reparto de verdes óptimo, debemos sumar la búsqueda de un desfase óptimo para cada intersección, y de acuerdo al indicador escogido. Sin dudas, estamos frente a una tarea compleja. En ocasiones, cuando el indicador corresponde a la demora total, se puede encontrar el ciclo óptimo de cada cruce semaforizado aislado. Posteriormente, utilizando el rango de optimalidad 0,75 -1,5 de cada uno de ellos, se puede definir un rango en el cual todos los cruces operan suficientemente cerca de su óptimo. Para ayudar en esta tarea de optimizar la operación de redes de semáforos, existen algunos software, probablemente el más conocido y usado en el mundo es el software inglés TRANSYT, cuya función u objetivo es una combinación del indicador de demoras y paradas totales, y que entrega el largo del ciclo y los repartos de verde, y los desfases óptimos para cada intersección. También, puede hacerse combinaciones para otras funciones objetivo. La programación óptima es la que, entonces, se le entrega al semáforo. Hace varios años, muchos semáforos en red de semáforos operaban con una modalidad conocida como de "tiempo fijo". Es decir, se definen sus etapas, el reparto de verde, y el largo de ciclo y desfase, en el caso de las redes, y esta opración se mantiene inalterable durante todo el día, y todos los días, en un lapso de tiempo, reconociendo que si bien hay patrones que se repiten en la semana, las demandas cambian entre el día y durante un mismo día, y de ahí surgieron los semáforos de tiempo fijo, pero con varios planes o programas. Es decir, una determinada programación se mantiene fija durante un intervalo de tiempo, luego el cual cambia a otra programación que también se mantiene fija por otro lapso de tiempo. Para cualquiera de estas dos operaciones el software, como TRANSYT, son de gran utilidad. Actualmente, la tecnología permite adaptar la operación a los cambios que la demanda experimenta en tiempo real. Estos se conocen como los "semáforos actuados", y requieren sensores en la vía a modo de determinar las condiciones de operación en el cruce, o en la red, y definir así y el plan óptimo en terreno real. Ejemplo de esto último es lo que hace el software inglés SCOOT, el cual básicamente recoge datos continuamente y cada cierto intervalo de dos a cinco minutos, y encuentra programaciones óptimas utilizando el TRANSYT. Este software se ha demostrado poderoso, sobre todo en redes en que la incidencia del transporte público es pequeña. En redes con una fuerte componente del transporte público, los beneficios no son tan claros si no se realiza un cuidadoso proceso de calibración previamente.
