Intersección de Tráfico

Desafío

El objetivo de esta simulación fue comparar el flujo de tráfico y los tiempos de espera usando tiempos optimizados de semáforos fijos contra semáforos inteligentes que usan cámaras para procesar la posición y velocidad de los autos presentes en cada lado de la intersección. Cada lado de la intersección tiene cinco carriles: dos que permiten a los autos girar a la izquierda y tres que permiten a los autos ir recto. Estos cinco carriles están controlados por semáforos, con un carril independiente sin semáforo que permite a los autos girar a la derecha.

Solución

Este modelo fue implementado en AnyLogic usando la biblioteca de tráfico vial.

Estructura del Camino Este

Hay cinco carriles que van hacia la intersección y un carril que permite a los autos girar a la derecha. También hay tres carriles que se alejan de la intersección viniendo del oeste o del norte y un carril adicional para autos que vienen del sur. Cada lado de la intersección funciona exactamente de la misma manera. Además, hay un área de carril frontal que define los autos que están en la primera fila cuando la luz está en rojo, una línea de 50 metros que define qué tan lejos puede ver la cámara y una línea de 100 metros usada para analizar la acumulación de autos.

Escenario Base

Para comparar con precisión los semáforos fijos con los semáforos inteligentes usando cámaras, fue importante optimizar las duraciones de los semáforos. Se realizó un experimento de optimización en AnyLogic. Las duraciones de las cuatro luces verdes se definieron como parámetros a cambiar con una función objetivo igual al número de autos procesados. Las duraciones óptimas después de la optimización con un total de 7.164 autos procesados en una hora fueron:

• Norte: 15 segundos
• Oeste: 10 segundos
• Sur: 16 segundos
• Este: 16 segundos

Escenario CCTV -- Algoritmo Inteligente

El desafío fue encontrar un algoritmo para mejorar el flujo de tráfico usando cámaras de manera efectiva. Se probaron varias ideas, como:

• Usar bucles virtuales para contar cuánto tiempo pasa en cada línea entre un auto y otro
• Si no hay autos en el área del carril frontal, el semáforo no se pondrá en verde

Este algoritmo tiene dos parámetros que necesitan ser optimizados: el número máximo de autos esperando después de la marca de 50 metros para cambiar la luz de verde a rojo, y el número mínimo de autos esperando para cambiar la luz de rojo a verde. A través de la optimización, los mejores valores fueron 13 y 17 segundos respectivamente.

Resultados

Este estudio mostró que en esta intersección, con un alto flujo de autos y tráfico intenso, es posible usar cámaras con solo 50 metros de alcance para mejorar no solo el flujo de autos sino también para disminuir los tiempos de espera. El algoritmo utilizado es muy simple y usa información básica para tomar decisiones. La mejora es solo del 1.7% del flujo de tráfico, por lo que la implicación económica de tener esta tecnología en funcionamiento debe considerarse en comparación con el beneficio.

Características del Proyecto

• Industria: Tráfico
• Modelo: Eventos Discretos, Biblioteca de Tráfico Vial
• Duración: 1 mes