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Intersección de Sidra

Sidra Intersection (estilizado SIDRA , anteriormente llamado Sidra y aaSidra ) es un paquete de software utilizado para intersecciones (cruces), intercambios y capacidad de red, nivel de servicio y análisis de rendimiento, y cálculos de intersecciones señalizadas, intercambios y tiempos de red por parte de profesionales de diseño de tráfico, operaciones y planificación.

Historia

Lanzada por primera vez en 1984, ha estado en desarrollo continuo en respuesta a los comentarios de los usuarios. [1] [2] La versión 6.0 lanzada en abril de 2013 agregó capacidad de modelado de red y nuevas clases de movimiento de vehículos. La versión 7.0 lanzada en abril de 2016 incluyó nuevos métodos de análisis de tiempo para grupos de control comunes (múltiples intersecciones que operan bajo un controlador de señal) y cálculos de tiempo de ciclo de red y compensación de señal para la coordinación de señales.

La versión 9.0 lanzada en mayo de 2020 incluyó una mayor eficiencia de procesamiento del modelo de red y del flujo de trabajo a través de mejoras sustanciales en la interfaz de usuario y mejoras del modelo.

La última versión 9.1 introdujo importantes mejoras en el modelo de tráfico y amplias mejoras en la interfaz de usuario y en la salida del modelo, incluidas mejoras en el diseño de la red y de las rotondas, e informes y pantallas personalizados. Las mejoras del modelo incluyen la salida por clase de movimiento, un nuevo modelo de demanda variable, un modelo de demora en sentido ascendente y de tasa de detención para carriles cortos de aproximación, el modelo de capacidad de rotondas ampliado HCM Edition 6 y un método combinado de actuación de peatones y actuación de fase menor para los cálculos de sincronización de señales.

Sidra Intersection es una herramienta de evaluación de tráfico microanalítica que emplea modelos carril por carril y de ciclo de conducción de vehículos. [3] Se puede utilizar para comparar tratamientos alternativos de intersecciones individuales y redes de intersecciones que involucran intersecciones señalizadas (de tiempo fijo/pretemporizado y accionadas), [4] [5] rotondas (no señalizadas), [6] [7] rotondas con semáforos de dosificación, [8] rotondas completamente señalizadas, control de señales de stop y ceda el paso en ambos sentidos, [9] control de señales de stop en todos los sentidos (4 y 3 sentidos), fusiones, intercambios urbanos de un solo punto , intercambios tradicionales de diamante y de diamante divergente , segmentos básicos de autopista, [10] [11] cruces de mitad de cuadra señalizados y no señalizados (cebra) para peatones, [12] análisis de fusiones y modelado de red de estos tipos de intersecciones e intercambios. [13]

Sidra Intersection permite modelar clases de movimiento independientes (vehículos ligeros, vehículos pesados, autobuses, bicicletas, camiones grandes, trenes ligeros/tranvías y seis clases de usuario) con diferentes características de vehículo. Estos movimientos se pueden asignar a diferentes carriles, segmentos de carril y fases de señal; por ejemplo, para modelar carriles prioritarios para autobuses y señales.

En Australia y Nueva Zelanda, la intersección de Sidra está avalada por Austroads . [14] [15] En los EE. UU., la intersección de Sidra está reconocida por el Manual de capacidad de carreteras de EE. UU. , [16] la Guía de rotondas TRB / FHWA 2010 ( Informe NCHRP 672) [17] y varias guías de rotondas. [18]

Método de análisis de intersecciones y redes basado en carriles

El método de análisis de capacidad y rendimiento carril por carril utilizado por Sidra Intersection incluye la identificación de cualquier carril exclusivo de facto, utilización desigual de carriles, cambio de carril, modelado de carriles cortos (bahías de giro, carriles con estacionamiento aguas arriba y pérdida de un carril en el lado de salida) incluyendo demoras y paradas experimentadas por conductores en la cola aguas arriba de la entrada al carril corto, y bloqueo de carriles en carriles compartidos incluyendo carriles que contienen giros opuestos (permitidos), movimientos de carril de entrada (derivación) y giros en rojo. Las intersecciones y redes se pueden modelar en detalle utilizando este método y los tiempos de las señales se pueden determinar en consecuencia con ventajas sobre los métodos basados ​​en la aproximación y en grupos de carriles. [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26]

Modelo de red

El modelo SIDRA NETWORK proporciona una herramienta de modelado de la congestión basada en carriles. Determina la propagación hacia atrás de la congestión a medida que las colas en los carriles de bajada bloquean los carriles de subida y aplica una restricción de capacidad a los carriles de subida sobresaturados; limitando así los flujos que entran en los carriles de bajada. Estos dos elementos son altamente interactivos con efectos opuestos. Se utiliza un proceso iterativo en toda la red para encontrar una solución que equilibre estos efectos opuestos. [21] [22] [23] El modelo de red basado en carriles proporciona información sobre los patrones de salida y llegada, longitudes de cola, probabilidades de bloqueo de carriles, propagación hacia atrás de las colas, etc. a nivel de carril. El modelo permite el efecto de los patrones de uso de carriles de subida en los patrones de pelotones de semáforos de bajada, lo que a su vez afecta las estimaciones de las medidas de rendimiento de la red (tiempo de viaje, demora, final de la cola, tasa de paradas). Esto es importante especialmente en la evaluación de intersecciones y enlaces muy espaciados (en pares) con flujos de alta demanda donde los vehículos tienen oportunidades limitadas para cambiar de carril entre intersecciones. Estas instalaciones incluyen intersecciones en T escalonadas, intercambiadores de autopistas en forma de diamante señalizados, intercambiadores de autopistas en rotondas, rotondas totalmente señalizadas (incluidas las vías de circulación señalizadas), grandes intersecciones señalizadas con amplias áreas de almacenamiento en la mediana, cruces escalonados en intersecciones controladas por señales, intersecciones con cruces peatonales cercanos y configuraciones alternativas de intersección e intercambio, como intercambios en forma de diamante divergentes (señalizados), intersecciones de flujo continuo, giros en U restringidos en calles transversales, etc. El paquete de software ofrece plantillas de red para facilitar la configuración de modelos de estas instalaciones. El modelado de patrones de llegada en carriles de aproximación aguas abajo tiene en cuenta los cambios de carril implícitos en mitad de cuadra. Las diferentes clases de movimiento (vehículos ligeros y pesados, autobuses, camiones grandes, bicicletas, etc.) se tratan individualmente en el modelado de patrones de llegada y salida de pelotones. [24] [25] [26]

Medidas de desempeño

Sidra Intersection ofrece una gran cantidad de medidas de rendimiento de intersecciones y redes y una cantidad de métodos alternativos de Nivel de Servicio (LOS) y configuraciones de Objetivo LOS para determinar un diseño aceptable de intersecciones y redes. [27] [28] Se proporcionan medidas de rendimiento estándar como demora, longitud de cola y número de paradas, así como medidas para ayudar con los impactos ambientales y el análisis económico. Los resultados de Rendimiento y Nivel de Servicio se dan en varios niveles de agregación (carriles individuales, movimientos individuales, accesos, intersecciones, rutas y redes) y por separado para Clases de Movimiento de vehículos, peatones y personas (resultados para peatones y personas en vehículos combinados). [29] Las amplias pantallas gráficas presentan la sincronización de las señales y la salida de rendimiento. La función de Desplazamientos Interactivos ayuda al usuario a investigar el efecto de la progresión de pelotones de dos vías en el rendimiento de la red.

Rotondas

Sidra Intersection permite el análisis de rotondas de un solo carril y de varios carriles. [30] [31] [32] [33] [34] [35] Emplea un enfoque combinado (híbrido) de modelado de geometría y aceptación de espacios para tener en cuenta el efecto de la geometría de la rotonda en el comportamiento del conductor directamente a través del modelado de aceptación de espacios. Ofrece la versión SIDRA Standard, SIDRA Standard (HCM) bajo las configuraciones de software US HCM, US HCM 6, US HCM 6 Extended y US HCM 2010 modelos de capacidad de rotonda. Como el modelo de capacidad de rotonda en HCM Edition 7 es el mismo que el modelo en HCM Edition 6 donde se introdujo por primera vez, el modelo de capacidad de rotonda "HCM 6" continúa aplicándose. El modelo HCM 6 Extended fue desarrollado para SIDRA INTERSECTION con base en los resultados de las encuestas de rotondas realizadas para Wisconsin DOT en los EE. UU. [36] El modelo proporciona la capacidad de especificar valores de parámetros más detallados que distinguen diferentes configuraciones de carril.

El software Sidra Intersection incluye plantillas para rotondas que incluyen todos los ejemplos de rotondas que se dan en MUTCD 2009 y en la Guía informativa sobre rotondas TRB/FHWA 2010 (Informe NCHRP 672). [17] Un método de análisis de medición de rotondas permite la evaluación del efecto de las señales de medición en la capacidad y el rendimiento de las rotondas. Las señales de medición ayudan a resolver el problema de las colas excesivas y las demoras en los accesos afectados por flujos de tráfico desequilibrados en las rotondas. [8] [34] Las rotondas completamente señalizadas se pueden modelar como una red. Una encuesta reciente de NCHRP a las agencias de transporte estatales de EE. UU. descubrió que Sidra Intersection es la herramienta de software más utilizada en EE. UU. para el análisis de rotondas, como se informa en el documento de la Junta de Investigación del Transporte de EE. UU. titulado Roundabout Practice. [37]

Métodos de sincronización de señales

Sidra Intersection incluye métodos de análisis de tiempos de semáforo fijos/preprogramados (EQUISAT) y activados para intersecciones con cualquier geometría, lo que permite arreglos de fases simples y complejos. [1] [4] [5] [24] [27] Además de los métodos tradicionales para el tiempo de ciclo de intersección semaforizada (práctico, óptimo y proporcionado por el usuario) y los métodos de división verde, incluye métodos avanzados de tiempo de semáforo, como un método único de análisis de movimiento crítico, análisis de señal de múltiples secuencias, análisis de fases variables, prioridad de división verde para movimientos coordinados o especificados por el usuario, tiempos de semáforo que tienen en cuenta la actuación de peatones y los requisitos de actuación de fase menor, y permite el uso de dos períodos verdes para modelar carriles de entrada/salida, giros protegidos permitidos y giros en rojo. Los métodos de tiempo de semáforo de red están disponibles para determinar el tiempo de ciclo (práctico, óptimo y proporcionado por el usuario), los tiempos verdes y los desplazamientos de semáforo para la coordinación de intersecciones semaforizadas controladas por controladores de semáforo separados, así como los tiempos del Grupo de Control Común para intersecciones que funcionan bajo un solo controlador de semáforo. El modelo de red basado en carriles incluye movimientos detallados de pelotones de vehículos con cambios de carril entre intersecciones semaforizadas para evaluar la eficiencia de la coordinación de señales y optimizar los tiempos de las señales para redes de intersecciones semaforizadas.

Calibración del modelo

Sidra Intersection ofrece funciones para calibrar sus modelos de tráfico para las condiciones locales . Ofrece configuraciones de software con sistemas predeterminados apropiados para diferentes países, permite a los usuarios preparar configuraciones de software personalizadas, proporciona una función de análisis de sensibilidad para permitir la prueba del efecto de las variaciones en los valores de varios parámetros clave y describe varias técnicas de calibración (incluidos los métodos de estudio) en la Guía del usuario. En particular, las configuraciones de software US HCM (Customary and Metric) de SIDRA INTERSECTION se calibran utilizando parámetros de modelo basados ​​en el Manual de capacidad de carreteras de EE. UU. (consulte la sección titulada "Manual de capacidad de carreteras"). Entre muchos parámetros de modelo, el parámetro de flujo de saturación para intersecciones señalizadas [38] [39] y los parámetros de brecha crítica y de intervalo de seguimiento para rotondas que no están señalizadas [6] [33] [40] e intersecciones controladas por señales [16] [41] se identifican como parámetros clave para la calibración para que coincidan con las condiciones de tráfico de la vida real. Al mismo tiempo, el parámetro de espacio en cola (espaciado de atascos) utilizado en el modelado del final de la cola se identifica como un parámetro clave en general debido a su papel en el modelado de carriles cortos de aproximación para intersecciones y el modelado de bloqueo de carriles (desbordamiento de cola) para redes.

Emisiones y energía

Sidra Intersection estima las implicaciones de costo, energía y contaminación del aire [42] [43] del diseño de intersecciones utilizando un modelo elemental de cuatro modos con elementos detallados de aceleración , desaceleración, ralentí y crucero. Este método de ciclo de conducción (análisis modal) acoplado con un modelo de vehículo basado en la potencia se utiliza para estimar el costo operativo, el consumo de combustible , los gases de efecto invernadero ( CO 2 ) y las emisiones de contaminantes ( CO , NO x , HC ) con el fin de evaluar los impactos ambientales de la congestión del tráfico. [44] [45] [46] El modelo incluye estimaciones de tiempos y distancias de aceleración y desaceleración para vehículos livianos y pesados ​​acoplados con un modelo polinomial de perfil de aceleración-tiempo. [46] Los parámetros del vehículo en el modelo se han actualizado recientemente para la flota de vehículos modernos. [47] [48]

Manual de capacidad de carreteras

El software Sidra Intersection complementa el Highway Capacity Manual (HCM Edition 7) [16] como una herramienta avanzada de análisis de intersecciones que ofrece varias extensiones de las capacidades del HCM. [6] La versión Highway Capacity Manual de Sidra Intersection tiene opciones para unidades métricas y del sistema consuetudinario de EE. UU. El modelo de capacidad de rotondas para rotondas de un solo carril y de varios carriles basado en investigaciones sobre rotondas de EE. UU. como se describe en HCM Edition 7, Capítulo 22 está integrado en el software. El modelo de capacidad de rotondas HCM 6 de EE. UU., que se introdujo en HCM Edition 6 y que permanece sin cambios en HCM Edition 7, es un modelo basado en carriles que es adecuado para las extensiones implementadas en Sidra Intersection. [49]

Fundación científica y premios

Sidra Intersection fue desarrollado por primera vez hace más de 20 años en la Junta de Investigación de Carreteras de Australia (1979-1999) como una herramienta de transferencia de tecnología para permitir a los profesionales utilizar los resultados de las principales investigaciones sin demora, y luego en Akcelik and Associates desde el año 2000. Akcelik and Associates lleva a cabo su propia investigación [8] [11] [12] y utiliza los últimos resultados de investigación que se encuentran disponibles a nivel internacional, incluido el Manual de Capacidad de Carreteras. [16] Por lo tanto, Sidra Intersection incluye un alto contenido técnico basado en una amplia investigación científica. Una "auditoría de efectividad" formal de la investigación relacionada realizada por un panel independiente formado por la Junta de Investigación de Carreteras de Australia en 1993 señaló que "el panel calificó el mérito técnico de la investigación como muy alto y concluyó que ha establecido reputaciones internacionales y profesionales en los campos del análisis de señales de tráfico, análisis de rotondas y modelado de energía y emisiones" . [2]

La empresa ha ganado premios, entre ellos el Telstra Business Awards 2010 – AMP Innovation Award y el Governor of Victoria Export Awards 2009 – Winner Small Business Award. Entre los premios recibidos por el fundador de la empresa, el Dr. Rahmi Akcelik, se incluyen el prestigioso premio Clunies Ross National Science and Technology de 1999 por su destacada contribución a la aplicación de la ciencia y la tecnología en Australia, y el premio Transportation Energy Conservation Award 1986 del Institute of Transportation Engineers (EE. UU.) en memoria de Frederick A. Wagner por su investigación sobre el ahorro de energía en la gestión del tráfico urbano (recibido como parte del equipo de investigación energética de la Australian Road Research Board).

Referencias

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