Capa física.

Luego de abordar cada componente necesario para la implementación del sistema de semaforización inteligente en la ciudad de Bogotá se determinó lo siguiente:

Ilustración 47 Componentes de la capa física Fuente: El Autor

Los sensores que se deben usar para la toma de datos son cámaras TrafiCam, Las cuales son cámaras y detectores cmos en un sensor compacto. Un regulador de tráfico MFU 3000 como el que fue usado en la ciudad de pasto Permitirá controlar la presencia de vehículos que se acercan o que esperan en un cruce, mediante el uso de bucles virtuales con inspección de video como se observa en la figura.

Además, puede detectar vehículos día y noche, se puede configurar hasta en ocho zonas, realizar un conteo de vehículos, detectar un contraflujo vehicular y se adapta a cualquier tipo de superficie. Otra característica que brinda este dispositivo es el cumplimiento de la Norma de compatibilidad electromagnética, y certificación de Equipos de tecnología de información debido a las Características de alteraciones de radio- Limites y métodos de medición.

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Ilustración 48 Esquema de Conectividad intersección vial

Fuente: https://www.lasemaforica.com/es/productos/deteccion-de-trafico/video- detectores/traficam

Como se ilustra en la figura cada cruce dispone de unas cámaras TrafiCam, un semáforo tipo Led en policarbonato, dispositivos sonoros de semáforos peatonales y un controlador local que sería el encargado de integrar los dispositivos de la intersección.

Los semáforos led se seleccionaron debido a que son nuevas tecnologías de semaforización que existen en el mercado la utilización de leds, son recomendables por contar con ventajas importantes tales como:

• Consumen entre un 60% a 90% menos energía, dependiendo del estilo frente al alumbrado convencional incandescente.

• El hecho que se funda un led no implica que el semáforo deje de funcionar.

• Son libres de mantenimiento a corto plazo.

• Opera a una baja temperatura en relación con la luminosidad que proporciona.

• Alta resistencia a la vibración o golpes, debido a que carece de filamento.

• Vida útil extralarga de 50.000 a 100.000 horas.

• Sin radiación uv.

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5. VALIDACIONES

De acuerdo a lo planteado las validaciones se realizaron dos tipos de validación una validación por expertos con la asesoría del Magister en ingeniería Infraestructura y Sistemas de Transporte Cristian Mateo Loaiza Alfonso en donde se definen los conceptos viales con mayor impacto dentro del proyecto y son evaluados mediante la simulación del funcionamiento del semáforo y la optimización de los tiempos en la malla vial esta simulación se realiza en Synchro 8 donde permite ingresar las variable de tráfico y las condiciones que permite identificar la variación de los tiempos de cada estado del semáforo, cuanto tiempo debe esperar un vehículo para avanzar.

La simulación se llevó acabo tomando como referencia la Av. Américas, la Av. Boyacá y la Av. Calle 68 ya que se detecta un mayor flujo vial en este sector en la simulación se configuran los parámetros de dirección de cada carril y de acuerdo con los datos ingresados el sistema permite identificar la velocidad que puede alcanzar cada carril y el tiempo de espera de un vehículo.

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Ilustración 50 Resultados Obtenidos de la simulación Fuente: El Autor

Mediante esta grafica se evidencia que la aplicación permite realizar la configuración de los tiempos de duración de cada estado del semáforo de igual manera la cantidad de carriles y muestra en tiempo real el nivel de servicio de este carril de acuerdo con las variables iniciales ingresadas, se utiliza este programa con el fin de evidenciar que el uso de una arquitectura de IoT para la semaforización inteligente en Bogotá permitirá la reducción de los tiempos de espera en cada carril. De igual manera la aplicación muestra el consumo de gasolina estimada en litros.

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A continuación, se muestra el reporte que arroja la simulación donde se identifica los volúmenes de vehículos por cada dirección de cada carril giro a la derecha “EBR”, giro a la izquierda “EBL” y ruta continua “EBT” de igual manera la velocidad máxima “Link Speed” y mínima sus giros permitidos los tiempos de cambio en el semáforo se definieron con una velocidad máxima de 50 K/h la tasa de flujo de saturación (Lane Group Flow) que dependen de las condiciones del tráfico y toda la información de estudio de cada carril.

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El reporte indica que, de acuerdo con los parámetros ingresados realizando una simulación durante 15 minutos sobre el flujo vial , como la capacidad de giro hacia la derecha, izquierda y línea recta de la intersección, la prueba se realiza con tiempos fijos en el cambio del semáforo, por ejemplo 3.5 Segundos para que el estado cambie a Amarillo y 0.5 Segundos para que el estado cambie a Rojo, de acuerdo a esto se obtiene el tiempo de espera por cada vehículo de acuerdo al tráfico, en la simulación los resultados obtenidos son:

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