Un medidor de rampa , señal de rampa o luz de medición es un dispositivo, generalmente un semáforo básico o una luz de señal de dos secciones (solo roja y verde, no amarilla) junto con un controlador de señal, que regula el flujo de tráfico que ingresa a las autopistas según las condiciones de tráfico actuales. Los medidores de rampa se utilizan en las rampas de entrada de las autopistas para administrar la velocidad de los automóviles que ingresan a la autopista. Los sistemas de medición de rampa han demostrado ser exitosos para reducir la congestión del tráfico y mejorar la seguridad del conductor.
Se afirma que los parquímetros reducen la congestión (aumentan la velocidad y el volumen) en las autopistas al reducir la demanda y dividir los grupos de vehículos. Se citan comúnmente dos variantes de reducción de la demanda: una es la velocidad de acceso y la otra, la desviación. [1] Algunos parquímetros están diseñados y programados para funcionar solo en momentos de máxima demanda de viajes; fuera de las horas punta, estos parquímetros muestran una luz verde fija, una amarilla intermitente (Maryland) o se apagan por completo. Esto permite que el tráfico se incorpore a la autopista sin detenerse. Otros parquímetros están diseñados para funcionar de forma continua y solo se apagan para realizar tareas de mantenimiento o reparaciones.
Algunas rampas con parquímetro tienen carriles de desvío para vehículos de alta ocupación , lo que permite que los vehículos compartidos, los autobuses y otros vehículos elegibles se salten la cola y accedan directamente a la autopista. En otros lugares, como el norte de California , los carriles para vehículos compartidos todavía tienen parquímetro, pero la cola suele ser más corta en comparación con los carriles normales. Los parquímetros a menudo solo funcionan en períodos de hora pico . Algunos parquímetros de rampa tienen solo un carril de tráfico en la señal; otros pueden tener dos o más carriles de tráfico. Generalmente, los parquímetros con varios carriles solo dan luz verde a un carril a la vez. En una configuración común, cada carril de entrada tiene dos señales; una señal roja-amarilla-verde colocada en lo alto sobre cada carril (o montada en lo alto de un poste para un solo carril) y una lámpara bifásica montada en lo bajo de un poste junto a la línea de detención.
Las luces superiores son para los vehículos que se acercan al punto de medición; las luces bifásicas de montaje bajo están destinadas a ser utilizadas por el vehículo que se encuentra al frente de la fila. En el funcionamiento normal de los parquímetros de rampa, solo se utilizan las luces roja y verde. Sin embargo, cuando se va a activar el parquímetro de rampa, las luces superiores pueden mostrar una luz amarilla intermitente o fija para advertir a los conductores que se preparen para detenerse. (Una vez que se activa el parquímetro de rampa, ya no es necesaria la luz amarilla). En California, algunos parquímetros permiten que dos o tres vehículos avancen con luz verde. Estos parquímetros utilizan señales de color rojo, amarillo y verde tanto en el soporte superior como en el inferior del poste, y funcionan de manera estándar de color verde, amarillo y rojo.
En Ontario, las luces del medidor de rampa siempre están verdes cuando no hay restricciones para el tránsito. [2]
La sofisticación y el alcance de un sistema de medición de rampas se basan en la cantidad de mejoras deseadas, las condiciones de tráfico existentes, los costos de instalación y los requisitos de recursos continuos que son necesarios para operar y mantener el sistema de manera efectiva. La forma más simple de control es una operación de tiempo fijo. Realiza las funciones básicas de dividir los pelotones en entradas de un solo vehículo y establecer un límite superior en los caudales que ingresan a la autopista. Se pueden instalar detectores de presencia y paso en la rampa para activar y finalizar los ciclos de medición, pero la tasa de medición se basa en las condiciones de tráfico promedio en una rampa particular en un momento particular. Este tipo de operación proporciona los beneficios asociados con la reducción de accidentes, pero no es tan eficaz para regular los volúmenes de la autopista porque no hay información sobre el tráfico de la línea principal. El control preprogramado se puede implementar en cualquier número de rampas y, a menudo, se implementa como una estrategia operativa inicial hasta que se puedan incorporar rampas individuales a un sistema que responda al tráfico.
El siguiente nivel de control, que responde al tráfico, establece tasas de medición basadas en las condiciones reales de la autopista. El enfoque de respuesta al tráfico local utiliza detectores y un microprocesador para determinar el flujo de la línea principal en las inmediaciones de la rampa y la demanda de la rampa para seleccionar una tasa de medición adecuada. El control de respuesta al tráfico también permite utilizar la medición de la rampa para ayudar a gestionar la demanda cuando se producen incidentes en la autopista, es decir, reducir la tasa de medición en las rampas anteriores al incidente y aumentarla en las rampas posteriores.
El control de todo el sistema es una forma de control sensible al tráfico, pero funciona en función de las condiciones totales de la autopista. Los sistemas centralizados controlados por computadora pueden manejar numerosas rampas en un esquema sensible al tráfico y cuentan con múltiples programas de control y anulaciones. Las estrategias de control también se pueden distribuir entre rampas individuales. Una característica importante del control del sistema es la interconexión que permite que la tasa de medición en cualquier rampa se vea influenciada por las condiciones en otras ubicaciones. Denver demostró que este tipo de control tiene beneficios significativos cuando se aplica correctamente.
El control del sistema no tiene por qué limitarse a la autopista y sus rampas. El concepto de control de tráfico integrado combina o coordina los sistemas de control de autopistas y calles arteriales para que funcionen en función de las condiciones de tráfico de todo el corredor. Las posibles ventajas del control integrado incluyen menores costos de instalación y operación, vigilancia de todo el corredor, mejor información para los conductores y un uso más rápido y coordinado de todos los elementos de control (medidores, señales, letreros, etc.) en respuesta a las condiciones de tráfico en tiempo real. Los resultados de simulación de un estudio mostraron que, durante un incidente, la coordinación de las señales de tráfico arterial y los medidores de rampa puede mejorar el rendimiento del tráfico de un corredor.
Las señales de los medidores de rampa se configuran de acuerdo con las condiciones de tráfico actuales en la carretera. Se instalan detectores (generalmente un bucle de inducción ) en la carretera, tanto en la rampa como en la carretera principal, que miden y calculan el flujo de tráfico, la velocidad y los niveles de ocupación. Estos se utilizan luego para modificar el número de vehículos que pueden salir de la rampa. Cuanto más congestionada esté la autopista principal, menos vehículos podrán salir de la rampa; esto se logra otorgando tiempos de luz roja más largos a los semáforos.
Actualmente se están realizando muchas investigaciones sobre los algoritmos más adecuados para controlar las señales de los medidores de rampa. Algunos algoritmos que se utilizan o que se han evaluado son ALINEA, control de demanda y algoritmos difusos.
Los algoritmos de control de demanda son ejemplos de control de avance . Una versión del algoritmo de control de demanda es la estrategia RWS utilizada en los Países Bajos. En este algoritmo, el número de vehículos que las señales permiten salir de la rampa se calcula como la diferencia entre el flujo antes de la rampa y la capacidad preestablecida de la carretera.
Esta primera aplicación involucró a un oficial de policía que detendría el tráfico en una rampa de entrada y liberaría los vehículos uno a la vez a un ritmo predeterminado, de modo que los objetivos de una incorporación más segura y fluida al tráfico de la autopista fueran más fáciles sin interrumpir los flujos de la vía principal.
La medición de rampa se implementó por primera vez en 1963 en la autopista Eisenhower ( Interstate 290 ) en Chicago por Adolf D. May, ahora profesor de UC Berkeley. [3] El desarrollo en la teoría de control de sistemas permitió una mejor regulación del tráfico a lo largo de la década de 1970, iniciada por Leif Isaksen en su artículo "Control subóptimo de sistemas a gran escala con aplicación a la regulación del tráfico en autopistas". [4] Desde entonces, los medidores de rampa se han implementado sistemáticamente en muchas áreas urbanas, incluidas Los Ángeles , San Diego , Sacramento , el área de la bahía de San Francisco , Fresno , Filadelfia, Pensilvania , Seattle , Spokane , [5] Denver , Phoenix , Las Vegas , Salt Lake City , Portland, Oregón , Minneapolis-St. Paul , Milwaukee , Columbus , Cincinnati , [6] Houston , Atlanta , Miami , Washington, DC (solo a lo largo de la Interestatal 270 en el condado de Montgomery, Maryland , y la Interestatal 395 y la Interestatal 66 en el condado de Arlington, Virginia ); Kansas City, Missouri ; [7] y a lo largo de Queen Elizabeth Way en Mississauga, Ontario (rampas en dirección a Toronto desde Cawthra Road, Hurontario Street, Mississauga Road, Erin Mills Parkway, Winston Churchill Boulevard, Ford Drive) Canadá desde la década de 1970. [2] A principios de la década de 1970, esta práctica de control del tráfico atrajo la atención de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. , que buscaba formas innovadoras de reducir la contaminación del aire en California haciendo que el sistema de transporte fuera más efectivo. [8]
Los medidores de rampa son comunes en las áreas metropolitanas de la ciudad de Nueva York , Los Ángeles , San Francisco , Chicago , Seattle , Phoenix , Houston , Atlanta , Milwaukee , Columbus [9] y Minneapolis-St. Paul , y también se encuentran en más de dos docenas de áreas metropolitanas más pequeñas. En el área metropolitana de la ciudad de Nueva York, los lugareños se refieren a los medidores de rampa como "luces de incorporación" y en Houston se los conoce como "señales de flujo".
Los parquímetros de rampa se han retirado después de su introducción inicial en varias ciudades, incluidas Dallas , San Antonio y Austin , Texas. Todavía se pueden encontrar señales de parquímetros en desuso a lo largo de algunas avenidas que rodean la ciudad de Nueva York y Detroit . Aunque se desactivaron poco después de su incorporación, los parquímetros de rampa se han reactivado en algunos cruces de la Interestatal 476 en los suburbios de Filadelfia .
En 2009 se instalaron medidores de rampa a lo largo de la Interestatal 435 en Overland Park, Kansas y Kansas City, Missouri. [7] En 2017, se instalaron medidores de rampa a lo largo de la Interestatal 35 en Kansas City. [10]
Los parquímetros de rampa en Mississauga, Ontario, están diseñados de tal manera que si la cola de espera para ingresar a la QEW crece hasta el punto de que puede acumularse en las calles de la ciudad, el parquímetro se levanta y todo el tráfico que ingresa a la autopista puede moverse libremente sin esperar el parquímetro. El parquímetro vuelve a funcionar una vez que la cola de rampa se reduce a un nivel razonable. Si bien este método puede aumentar la congestión en la autopista en sí, tiene el beneficio de mantener las arterias de la ciudad libres de tráfico detenido esperando en la cola. Las colas de rampa suelen ser bastante cortas, y duran solo 5 a 6 segundos en promedio antes de que el conductor pueda continuar hacia la autopista.
En 2000, la Legislatura del Estado de Minnesota ordenó un experimento de 650.000 dólares en respuesta a las quejas de los ciudadanos y a los esfuerzos del senador estatal Dick Day . El estudio implicó apagar los 433 parquímetros de rampa en el área de Minneapolis-St. Paul durante ocho semanas para probar su eficacia. El estudio fue realizado por Cambridge Systematics y concluyó que cuando se apagaban los parquímetros de rampa, la capacidad de la autopista disminuía en un 9%, los tiempos de viaje aumentaban en un 22%, las velocidades de la autopista caían en un 7% y los accidentes aumentaban en un 26%. Sin embargo, los parquímetros de rampa siguen siendo controvertidos y el Departamento de Transporte del Estado de Minnesota ha desarrollado nuevas estrategias de control de rampa. Se activan menos parquímetros durante el transcurso de un día normal que antes del estudio de 2000, se han eliminado algunos parquímetros, se ha modificado el tiempo para que ningún conductor espere más de cuatro minutos en la cola de la rampa y no se permite que los vehículos retrocedan hacia las calles de la ciudad.
Un medidor de línea principal regula el flujo de tráfico de un segmento de una autopista al siguiente midiendo directamente el tráfico de la autopista. Este esquema se implementa típicamente en situaciones especiales, como puentes y túneles. Un medidor de línea principal se instaló en la plaza de peaje del Puente de la Bahía de San Francisco-Oakland a principios de la década de 1970. También se han instalado medidores de línea principal similares aguas abajo de las plazas de peaje en otros dos cruces de la Bahía de San Francisco, el Puente de San Mateo y el Puente de Dumbarton . Sin embargo, estos medidores de línea principal aún no se han activado (a septiembre de 2006). [ necesita actualización ] También existe un medidor de línea principal en la Ruta Estatal 125 de California en dirección sur en su cruce con la Interestatal 8 en La Mesa, California .
En varios países europeos, entre ellos el Reino Unido, Alemania y los Países Bajos, se ha instalado la medición en rampa. En marzo de 2007 se completó un proyecto de investigación, EURAMP (European Ramp Metering Project) , financiado por la Unión Europea. Los resultados del proyecto EURAMP [11] incluían información sobre los resultados de la medición en rampa en una serie de lugares y situaciones, y sobre si resultaban útiles en esas situaciones, y un manual de medición en rampa .
El primer ensayo en el Reino Unido se realizó en la M6 J10 cerca de Walsall en 1986. No se desarrollaron más sitios durante las siguientes dos décadas hasta que un segundo estudio "piloto" en 2006 por parte de la Highways Agency (HA) concluyó que la medición de rampas proporciona un beneficio neto bajo ciertas condiciones -generalmente cruces más congestionados-. Un Informe resumido [12] de la HA, fechado en noviembre de 2007, incluye una descripción general de los antecedentes y la historia, la experiencia internacional, las limitaciones, el funcionamiento del sistema, los algoritmos y la implementación de la medición de rampas. En su conclusión, "previó que la medición de rampas se implementará más ampliamente en el próximo período". La medición de rampas se introdujo luego ampliamente en Inglaterra -la Fase 1 implicó la implementación de aproximadamente 30 sitios y se completó en 2008. Le siguió la Fase 2 y a marzo de 2011 hay 88 sitios de medición de rampas [13] en las 4.500 millas (7.242 km) de carreteras estratégicas operadas y mantenidas por la HA.
El primer sistema de medición de rampas en los Países Bajos se introdujo en 1989. La medición de rampas se está introduciendo más ampliamente en los Países Bajos después de un estudio piloto realizado por el Centro de Investigación de Transporte AVV, que concluyó que la medición de rampas puede proporcionar un pequeño beneficio para el flujo de tráfico en la autopista, lo que conduce a una mayor capacidad. Los medidores de rampas también pueden contribuir a reducir el " congestionamiento de tráfico ". En 2006 se instalaron 50 medidores de rampas. Este número aumenta de 4 a 5 cada año.
En las autopistas de varias zonas de Alemania, entre ellas la región del Rin-Ruhr, Múnich y Hamburgo, se han implementado sistemas de medición de rampas .
En la Tangenziale di Venezia (A57) se ha implementado un sistema de medición de rampas como solución temporal al aumento de tráfico antes de la solución definitiva (construcción del Passante di Mestre ).
En Irlanda hay una vía de acceso con parquímetro, situada en la J1 de la autopista M1 (Irlanda) en dirección norte. Está en la vía de acceso desde Coolock Lane y se utiliza cuando la M1 se congestiona debido a la intersección del túnel del puerto de la M1 y la M1 más adelante. [14]
Los dos primeros parquímetros del país se instalaron en 2022 en dos accesos a la autopista S2 en Varsovia. Se trata de las últimas rampas de acceso antes de la entrada al túnel de Ursynów, tanto en dirección este como oeste. [ cita requerida ]
En los próximos años se instalarán en Japón medidores de velocidad en las rampas [ ¿cuándo? ] para mantener el flujo de tráfico en movimiento en Japón. Hay planes para instalar medidores de velocidad en cada rampa de acceso al sistema de autopistas de Japón. [ cita requerida ]
La red de medición de rampas más grande del país está en Melbourne (administrada y controlada a través de VicRoads ) en la Eastern Freeway y, sobre todo, en toda la ruta céntrica M1 que incluye Monash Freeway , CityLink Tollway , West Gate Freeway y la sección metropolitana (al sur del comienzo de Monash Freeway ) para Princes Freeway . También hay varios medidores de rampa en la sección céntrica de Calder Freeway . La Pacific Motorway y Bruce Highway de Brisbane (S/Bound Caboolture - Gateway Mwy) también utilizan medición de rampas en algunas rampas de entrada, al igual que las rampas de entrada en dirección norte de Kwinana Freeway de Perth entre Roe y Canning Highways . En la mayoría de las autopistas, la medición de rampas se activa cuando los sensores indican que el tráfico es pesado, sin embargo, algunas autopistas sin sensores utilizan la activación basada en el tiempo.
En la actualización de la autopista M1 de 2010 en Melbourne se instalaron 62 medidores de rampa que se coordinan mediante el conjunto de algoritmos HERO desarrollado por Markos Papageorgiou y asociados de la Universidad Técnica de Creta . El sistema se construyó sobre la plataforma STREAMS y utiliza la arquitectura ITS de última generación. Todas las rampas se pueden conectar cuando sea necesario para resolver los cuellos de botella de la autopista antes de que surjan. Los resultados de una prueba mejoraron la capacidad en un 9% con respecto al sistema de medición de rampa de tiempo fijo anterior, las velocidades promedio aumentaron en 20 km/h (12 MPH) y el rendimiento del tráfico en los lugares de cuello de botella se puede mantener de manera confiable en torno a 2200 PCE por carril. El sistema HERO toma datos en tiempo real cada 20 segundos de la autopista, las rampas y la carretera arterial para determinar la mejor sincronización de la señal para los próximos 20 segundos. El sistema de detección de datos incluye detectores Sensys en cada carril de la autopista a una distancia de 500 m (1.640 pies) entre ellos, con un mínimo de detectores en tres lugares de cada rampa, incluida la entrada de la autopista con la vía arterial. El sistema también gestiona la interfaz de la vía arterial con la autopista, equilibra las colas y los retrasos en las rampas y es capaz de gestionar los cuellos de botella a 3-4 km (1,8-2,4 mi) aguas abajo de la entrada de una rampa. El sistema también se complementa con información sobre el tiempo de viaje en tiempo real a los destinos clave e información sobre incidentes y congestiones que se muestra en un VMS a todo color especialmente diseñado en los accesos a las rampas de entrada de la autopista. Esta información proporciona asesoramiento suficiente para que los conductores determinen si deben o no utilizar la autopista durante incidentes, etc. El sistema también proporciona un cierre dinámico de la rampa en caso de un incidente importante.
En 2024 se introdujo la medición de rampas en el intercambiador de Rozelle en Sídney para aliviar la congestión de los usuarios de Victoria Rd, después de largas demoras y atascos en Drummoyne y Rozelle y en el puente Anzac. https://www.transport.nsw.gov.au/projects/current-projects/rozelle-interchange.
Auckland cuenta actualmente con 91 medidores de rampa en las autopistas Sur, Suroeste, Norte y Noroeste, lo que lo convierte en el sistema de medición de rampa más grande del hemisferio sur . [15] La medición de rampa se instaló en toda Auckland después de una prueba exitosa en Mahunga Drive en 2004, [16] antes del puente Mangere .
Los datos de tráfico recopilados en 25 puntos de medición de rampas en 2007 (antes de la implementación de los sistemas) y 2009 (después) muestran una mejora promedio del 25% tanto en la duración de la congestión como en la velocidad del tráfico, así como un aumento del 8% en el rendimiento del tráfico. Los datos también muestran una reducción promedio de los accidentes del 22%. [15] Estos datos de rendimiento y seguridad se traducen en beneficios estimados de 1,6 millones de dólares por punto de medición de rampas por año.
El sistema de control de las rampas promueve la coordinación tradicional entre las rampas de entrada, así como la integración en tiempo real con las señales de tráfico en la red arterial adyacente, lo que permite que toda la red vial se gestione como una única red integrada. [17] Por ejemplo, cuando los incidentes en la autopista afectan negativamente a las carreteras arteriales adyacentes, se puede activar una respuesta automática a las señales de tráfico arteriales para mitigar los impactos del incidente y viceversa. Las colas de tráfico recurrentes y excesivas en las rampas de entrada y salida también se pueden gestionar de forma integrada en tiempo real. Esta gestión integrada es posible en Auckland porque el mismo sistema SCATS adaptativo controla tanto los semáforos de las arterias como los parquímetros de las rampas de las autopistas.
En Nueva Zelanda se ha adoptado deliberadamente el término Señalización de rampa [18] en lugar de Medición de rampa como un nombre orientado al usuario.
Durante un tiempo, se instalaron medidores de rampa en los cruces de la autopista N1 Ben Schoeman en dirección sur, en la antigua Johannesburgo en dirección sur y en los cruces de la New Road en dirección norte y sur . Los medidores de rampa formaban parte del Sistema de Transporte Inteligente lanzado en octubre de 2007 para facilitar el flujo de tráfico entre Johannesburgo y Pretoria .
Desde principios de 2007 también se ha instalado un medidor de rampa en la rampa de entrada en dirección norte desde Blue Lagoon hasta la autopista M4 en Durban.
Las autopistas de Taiwán utilizan parquímetros durante las horas pico desde 1993. [19] Se han instalado cámaras de control de tráfico para disuadir a los conductores de saltarse los semáforos en rojo, pero un carril para autobuses en el intercambiador de Taipei desde la carretera norte de Chongqing North Road hasta la carretera nacional nº 1 en dirección sur en el distrito norte de Datong, Taipei, permite que los autobuses y los vehículos de emergencia debidamente señalizados eviten el control de tráfico impuesto por los parquímetros. [20]
En 2016, se instalaron dos medidores de rampa en una importante autopista de Estambul . [21] Se ha observado que hay una mejora del 10% en la gestión del tráfico junto con una disminución del 20% en las demoras. [ cita requerida ]
En algunos parquímetros de rampa, hay una luz roja singular en la parte trasera de la señal que está sincronizada con la luz roja del semáforo que ven los conductores cuando hacen cola. Cuando los conductores que hacen cola ven la luz roja del semáforo, la luz roja trasera está encendida, cuando el semáforo muestra verde o amarillo, la luz roja trasera está apagada. Esto permite a la patrulla de carreteras hacer cumplir las luces de parquímetro haciendo que un oficial estacione su automóvil o motocicleta en el arcén a poca distancia después de la señal en cuestión, observe la luz roja para ver si hay infractores y los detenga. Además, si la rampa en cuestión tiene un carril de desvío para vehículos compartidos, los oficiales desde ese punto de observación también pueden atrapar y detener a quienes no comparten el vehículo y que están usando ilegalmente el carril para vehículos compartidos para saltarse la cola del parquímetro de rampa. En la I-80 en dirección oeste en Oakland, California, justo después de la plaza de peaje del Puente de la Bahía , hay una sección con luces de parquímetro elevadas que se encienden y apagan cuando el volumen de tráfico de la autopista es alto, equipadas con cámaras que capturan imágenes de las matrículas de los conductores que se saltan la luz roja y luego envían una multa.
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