info:eu-repo/semantics/bachelorthesis Jauregui Obando, Christian André; Torres Domínguez, María Donata

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Propuesta de semaforización actuada con detección de

presencia peatonal, en la intersección de la Av. Huandoy

con la carretera Panamericana Norte, para reducir el

tiempo de cruce peatonal y la longitud de cola vehicular

Item Type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis

Authors Jauregui Obando, Christian André; Torres Domínguez, María

Donata

Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)

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Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International

Download date 04/09/2021 09:57:51

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL

“Propuesta de semaforización actuada con detección de presencia peatonal, en

la intersección de la Av. Huandoy con la carretera Panamericana Norte, para

reducir el tiempo de cruce peatonal y la longitud de cola vehicular”

TESIS

Para optar el título profesional de Ingeniero Civil

AUTOR(ES)

Jauregui Obando, Christian André (0000-0002-4072-6573)

Torres Domínguez, María Donata (0000-0002-5658-5277)

ASESOR

Campos De La Cruz, Fernando José (0000-0002-7827-2861)

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I DEDICATORIA Con mucho amor, para Marilú Obando y Julio Jáuregui, por ser mi soporte en cada uno de mis proyectos personales.

Christian A. Jáuregui Obando

A mis padres Andrés Torres y Rita Domínguez por el apoyo incondicional en cada una de las etapas de mi vida y a mis hermanos Jorge y Olinda por estar siempre a mi lado y creer en mí.

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II RESUMEN

Un problema considerable en Lima es el congestionamiento vehicular, debido al crecimiento demográfico continuo, el centralismo, la escasa planificación urbanística y el crecimiento sostenido del parque automotor. La presente tesis se centra en la intersección de la carretera Panamericana Norte con la avenida Huandoy distrito de Los Olivos. La realidad problemática presente en la intersección es la gran variabilidad del flujo peatonal y vehicular bajo un sistema de semáforo de tiempo fijo. Por ende, la consecuencia de este tipo de semáforos aumenta los tiempos de cruce peatonal, es decir el tiempo que demoran los peatones en cruzar la vía y las longitudes de colas vehiculares. La investigación propone el diseño de un ciclo semafórico completamente actuado cuyo objetivo es captar la densidad de peatones en las islas de refugio y dar prioridad de paso de acuerdo con las necesidades del entorno. Para ello, se realizó un estudio de identificación de los volúmenes, tanto de peatones como de vehículos y en los que al realizar los flujogramas para un intervalo de 15 minutos se demostró la alta variabilidad de volúmenes presentes en una hora. El modelo de control de prioridad óptimo se simula y valida. Así mismo, se hace uso del módulo VisVAP del programa Vissim, para asignar la condicional de cruce. Finalmente. los resultados demuestran que, se redujo el tiempo de cruce peatonal en el sentido oeste a este en 6.38% y en 20.84% la longitud de cola vehicular. Además, se mejoró la geometría vial, esto permitió mayor área para la isla de refugio.

Palabras clave: semaforización actuada; volúmenes variables; Vissim; VisVap; islas de refugio, tiempo de cruce peatonal, longitud de cola vehicular

(5)

III “Proposal for fully actuated signal control with pedestrian presence detection, at the

intersection of the Panamerican highway with Huandoy avenue, to reduce the time pedestrian crossing and the length of the vehicle queue.”

ABSTRACT

A major problem in Lima is vehicle congestion, due to continued population growth, centralism, poor urban planning and the growth of the automotive fleet. This thesis focuses on the intersection of the Panamerican highway with Huandoy avenue in the Los Olivos district. The problematic reality present at the intersection is the traffic light at fixed time as a traffic regulator. Owing to this, the system is inefficient for the great variability of pedestrian and vehicular volumes in the study area. And the consequence of this type directly prejudice pedestrian crossing times and vehicle queue lengths. The research proposes the design of a fully actuated signal control whose objective is to detect the density of pedestrian on the refuge islands and prioritize the passage according to needs of the environment. To do this, a study was carried out to identify the volumes, both of pedestrians and vehicles, and when performing the flow charts for a n interval of 15 minutes, the high variability of volumes present in one hour was demonstrated. The optimal priority control model is simulated and validated. Likewise, the VisVap module of the Vissim9 program is used to assign the crossing condition. Finally, the results show that the pedestrian crossing time was reduced by 6.38% and the length of vehicle queues by 20.84 %. In addition, the road geometry was improved, this allowed more area for the refuge island.

Keywords: fully actuated signal control, variable volumes, Vissim, VisVap, refuge island, time pedestrian crossing, vehicle queues

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IV TABLA DE CONTENIDOS

1 INTRODUCCIÓN ... 1

1.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA ... 1

1.2 ESTADO DEL ARTE ... 6

1.3 HIPÓTESIS Y OBJETIVOS ... 8

1.4 DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO. ... 9

1.5 JUSTIFICACIÓN ... 10

2 MARCO TEÓRICO ... 13

2.1 MOVILIDAD ... 13

2.2 ACCESIBILIDAD ... 13

2.3 RELACIÓN DE MOVILIDAD Y ACCESIBILIDAD ... 13

2.3.1 Carretera ... 14

2.3.2 Vía Urbana ... 14

2.3.3 Factores que influyen en la interacción carretera y vía urbana ... 14

2.3.3.1 Velocidad ... 14 2.3.3.2 Flujo ... 15 2.3.3.3 Condiciones de espacio ... 15 2.3.3.4 Transitabilidad ... 15 2.3.3.5 Sistema de semaforización ... 15 2.3.3.6 Congestionamiento ... 16 2.3.3.7 Interrupciones de flujo ... 16 2.3.3.8 Paraderos ... 16 2.4 MODOS DE TRANSPORTE ... 16 2.4.1 Transporte Urbano ... 16 2.4.2 Transporte público ... 17 2.4.3 Transporte Rural ... 17

2.5 SISTEMA DE SEMAFORIZACIÓN ACTUADA ... 17

2.5.1 Sistema Inteligente ... 17

2.5.2 Semáforo inteligente ... 17

2.5.3 Semáforo ... 17

(7)

V 2.5.5 Sensores de Infrarrojos ... 18 2.5.6 Cámara de Tráfico ... 18 3 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ... 18 3.1 NIVEL DE INVESTIGACIÓN ... 19 3.2 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ... 19 3.3 PROCEDIMIENTO ... 19 3.3.1 Recolección de datos. ... 19 3.3.2 Procesamiento de datos: ... 19

3.3.3 Desarrollo del modelo de micro simulación ... 20

3.3.4 Definición de los parámetros de eficiencia... 20

3.3.5 Calibración del modelo actual ... 20

3.3.6 Validación de la simulación ... 20

3.3.7 Análisis de los parámetros de medición. ... 20

3.3.8 Propuesta de solución: sistema se semaforización actuada. ... 21

El capítulo 5 comprende el desarrollo de la propuesta en el módulo de vissVap del programa Vissim 9. Para la mejora de la intersección se realiza una optimización de la geometría y las principales islas de refugio. ... 21

3.3.9 Resultado de los parámetros mejorados. ... 21

3.3.10 Comparación de resultados del sistema actual con la propuesta de semaforización actuada... 21

3.4 FLUJOGRAMA ... 22

4 CASO DE ESTUDIO ... 23

4.1 DELIMITACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO ... 23

4.1.1 Mapeo del comercio ambulatorio ... 25

4.1.2 Mapeo de ocupación peatonal ... 26

4.1.3 Mapeo de anchos efectivos ... 27

4.1.4 Mapeo de líneas de deseo ... 27

4.1.5 Mapeo de paraderos formales ... 29

4.1.6 Mapeo de paraderos informales ... 29

4.2 PRINCIPALES INTERRUPCIONES DE FLUJO ... 30

4.2.1 Paraderos informales ... 30

(8)

VI

4.2.3 Giros vehiculares no permitidos ... 31

4.3 SEGUIMIENTO PEATONAL ... 32

4.4 VELOCIDAD, TIEMPO Y DISTANCIA DEL RECORRIDO PEATONAL ... 35

4.5 RECONOCIMIENTO DE LAS ISLAS DE REFUGIO ... 35

4.6 VARIABILIDAD VEHICULAR ... 35 4.7 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN ... 36 4.7.1 Geometría de la intersección ... 36 4.7.2 Aforo peatonal ... 37 4.7.3 Aforo vehicular ... 37 4.7.4 Ciclo semafórico ... 40

5 MICROSIMULACION DEL ESTADO ACTUAL. ... 40

5.1 CONSTRUCCIÓN DEL MODELO ACTUAL ... 40

5.1.1 Geometría de la intersección del Software PTV VISSIM 9 ... 40

5.1.2 Creación de Links y conectores del modelo ... 41

5.1.3 Creación del ciclo semafórico actual. ... 42

5.1.4 Creación de los volúmenes vehiculares y peatonales ... 42

5.1.5 Creación de Áreas de refugio peatonal. ... 43

5.1.6 Zonas de conflicto ... 44

5.1.7 Pedestrians in Network ... 44

5.1.8 Verificación de errores ... 45

5.2 CALIBRACIÓN DEL MODELO ... 45

5.2.1 Parámetros del Modelo Wiedemam 74 y Modelo de Fuerza Social ... 49

5.2.1.1 Modelo Wiedemam 74 ... 49

5.2.1.2 Modelo de Fuerza Social ... 50

5.2.2 Calibración Vehicular ... 51

5.2.3 Calibración Peatonal ... 60

5.3 VALIDACIÓN DEL MODELO ... 68

5.3.1 Validación Vehicular ... 68

5.3.2 Validación Peatonal ... 75

6 CONSTRUCCION DE LA PROPUESTA: SEMAFORIZACION ACTUADA . 82 6.1 CONSTRUCCIÓN DE LA PROPUESTA ... 82

(9)

VII

6.1.2 Conceptos básicos de la semaforización ... 82

6.1.3 Consideraciones generales de diseño ... 83

6.1.4 Ciclo semafórico completamente actuado - VisVap ... 83

7 COMPARACIÓN DE RESULTADOS DEL ESTADO ACTUAL CON LA PROPUESTA DE SEMAFORIZACIÓN ACTUADA. ... 94

7.1 ANÁLISIS DE RESULTADOS: ... 94

7.2 CONTROLADORES LÓGICOS DE LA SEMAFORIZACIÓN ACTUADA EN VISVAP. . 96

7.3 COMPARACIÓN ENTRE PROPUESTA DE SEMAFORIZACIÓN ACTUADA Y EL MODELO ACTUAL: ... 100

7.3.1 Comparación de resultados del tiempo de cruce peatonal antes y después de la propuesta. ... 100

7.3.2 Comparación de resultados del tiempo de la longitud de cola vehicular antes y después de la propuesta. ... 101

7.3.3 Resultados de la propuesta de Semaforización Actuada. ... 103

CONCLUSIONES ... 103

RECOMENDACIONES ... 106

REFERENCIAS ... 107

ANEXOS ... 109

(10)

VIII ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: comportamiento peatonal, tiempo de cruce de la intersección, recorrido peatonal.

... 33

Tabla 2: comportamiento peatonal, tiempo de cruce de la intersección, recorrido peatonal. ... 34

Tabla 3:Tabla de colas vehiculares para calibración ... 53

Tabla 4:Colas vehiculares en Vissim9 ... 54

Tabla 5: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias en el intervalo de 1hora. Fuente elaboración propia. ... 55

Tabla 6: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias en el intervalo (10-25 minutos). ... 56

Tabla 7: Prueba de hipotesis para diferencia de media intervalo (25-40 minutos). ... 57

Tabla 8: Prueba de hipotesis para diferencia de media intervalo (40-55 minutos). Fuente elaboración propia. ... 58

Tabla 9: Prueba de hipotesis para diferencia de media intervalo (55-70 minutos). ... 59

Tabla 10:Tabla de datos de tiempo de cruce peatonal de campo ... 61

Tabla 11:Tabla de datos de tiempo de cruce peatonal obtenidos de Vissim9 ... 62

Tabla 12: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias para el intervalo de 1hora ... 63

Tabla 13: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (10-25 minutos). 64 Tabla 14: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (25-40 minutos). 65 Tabla 15: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (40-45 minutos). 66 Tabla 16: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (55-70 minutos). 67 Tabla 17:Longitud de cola vehicular para la validación... 68

Tabla 18: Longitud de cola obtenidos en Vissim9 ... 69

Tabla 19: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias en el intervalo de 1hora ... 70

Tabla 20: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (10-25 minutos). 71 Tabla 21: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (25-40 minutos). ... 72

Tabla 22: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias del intervalo (40-55 minutos). ... 73

(11)

IX

Tabla 25: Tiempo de cruce peatonal obtenido de Vissim9 ... 76

Tabla 26: Prueba de hipótesis para la diferencia de medias en el intervalo de 1hora ... 77

Tabla 31: Resultados de los tiempos de cruce peatonal con la aplicación de la propuesta de semaforización actuada. ... 100

Tabla 32: Resultados de los tiempos de cruce peatonal sin la aplicación de la propuesta. ... 100

Tabla 33: Tiempos de cruce peatonal ... 100

Tabla 34: Resultados de la comparación de los tiempos de cruce peatonal. ... 101

Tabla 35: Resultados de la longitud de cola con la aplicación de la propuesta de semaforización actuada. ... 101

Tabla 36: Resultados de la longitud de cola sin la aplicación de la propuesta... 101

Tabla 37: Resultados de la comparación de la longitud de cola vehicular ... 102

Tabla 38: Resultados de la comparación de los tiempos de cruce peatonal. ... 102

Tabla 39: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Este. ... 109

Tabla 40: Porcentaje de vehículos de acuerdo con los giros. ... 109

Tabla 41: Cantidad de vehículos de acuerdo a su composición. ... 109

Tabla 42: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Oeste ... 110

Tabla 43: Porcentaje de vehículos de acuerdo a los giros. ... 110

Tabla 44: Cantidad de vehículos de acuerdo con su composición. ... 110

Tabla 45: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Panamericana Norte en sentido norte a sur. ... 111

Tabla 47: Cantidad de vehículos de acuerdo a su composición. ... 111

Tabla 48: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Panamericana Norte en sentido sur a norte. ... 112

(12)

X

Tabla 51: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Aux. Panamericana Norte en sentido sur a norte. ... 113

Tabla 54: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Aux. Panamericana Norte en sentido norte a sur. ... 114

Tabla 57: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Este. ... 115

Tabla 58: Porcentaje de vehículos de acuerdo con los giros... 115

Tabla 63:Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Panamericana Norte en sentido norte a sur. ... 117

(13)

XI

Tabla 93: Cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Este. ... 127

(14)

XII

Tabla 111: Leyenda de los puntos de partida y número de llegada de los peatones ... 133

Tabla 112: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área de Negocio. Elaboración Propia. ... 134

Tabla 113: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área de Negocios. Elaboración Propia. ... 134

Tabla 114: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 134

Tabla 115: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 135

Tabla 116: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 135

Tabla 117: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 136

Tabla 118: Desembarco de Peatones de acuerdo a los paraderos establecidos. Elaboración Propia. ... 136

Tabla 119: Cantidad de peatones que desembarcan de acuerdo a la composición peatonal y cantidad de peatones por ruta. Elaboración Propia. ... 137

Tabla 120: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área de Negocio. Elaboración Propia. ... 138

Tabla 121: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área de Negocios. Elaboración Propia. ... 138

Tabla 122: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 138

(15)

XIII Tabla 123: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 139 Tabla 124: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 139 Tabla 125: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 140 Tabla 126: Desembarco de Peatones de acuerdo a los paraderos establecidos. Elaboración Propia. ... 140 Tabla 127: Cantidad de peatones que desembarcan de acuerdo a la composición peatonal y cantidad de peatones por ruta. Elaboración Propia. ... 141 Tabla 128: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área de Negocio. Elaboración Propia. ... 142 Tabla 129: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área de Negocios. Elaboración Propia. ... 142 Tabla 130: cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 143 Tabla 131: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 143 Tabla 132: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 143 Tabla 133: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 144 Tabla 134: Desembarco de Peatones de acuerdo a los paraderos establecidos. Elaboración Propia. ... 144 Tabla 135: Cantidad de peatones que desembarcan de acuerdo a la composición peatonal y cantidad de peatones por ruta. Elaboración Propia. ... 145 Tabla 136: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área de Negocio. Elaboración Propia. ... 146 Tabla 137: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área de Negocios. Elaboración Propia. ... 146 Tabla 138: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 146

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XIV Tabla 139: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Mercado Unicachi. Elaboración Propia. ... 147 Tabla 140: Cantidad de Peatones que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 147 Tabla 141: Composición peatonal y cantidad de peatones por ruta que tienen como punto de origen el Área San Martin. Elaboración Propia. ... 148 Tabla 142: Desembarco de Peatones de acuerdo a los paraderos establecidos. Elaboración Propia. ... 148 Tabla 143: cantidad de peatones que desembarcan de acuerdo a la composición peatonal y cantidad de peatones por ruta. Elaboración Propia. ... 149 Tabla 144: Longitud de cola vehicular en metros del acceso Panamericana Norte en sentido Sur Norte. CALIBRACIÓN ... 150 Tabla 145: Distribución de velocidad de autos del acceso Panamericana Norte en sentido S-N ... 150 Tabla 146: Distribución de velocidad de Buses del acceso Panamericana Norte en sentido S-N ... 151 Tabla 147: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Panamericana Norte en sentido S-N ... 152 Tabla 148: Distribución de velocidad de autos del acceso Panamericana Norte en sentido N-S ... 154 Tabla 149: Distribución de velocidad de Buses del acceso Panamericana Norte en sentido N-S ... 154 Tabla 150: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Panamericana Norte en sentido N-S ... 155 Tabla 151: Distribución de velocidad de autos del acceso Huandoy Este en sentido E-O ... 156 Tabla 152: Distribución de velocidad de Buses del acceso Huandoy Este Norte en sentido E-O ... 157 Tabla 153: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Huandoy Este en sentido E-O ... 158 Tabla 154: Distribución de velocidad de autos del acceso Huandoy Oeste en sentido O-E ... 159

(17)

XV Tabla 155: Distribución de velocidad de Buses del acceso Huandoy Oeste en sentido O-E

... 160

Tabla 156: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Huandoy Oeste en sentido O-E ... 161

Tabla 157: Distribución de velocidad de autos del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido S-N ... 162

Tabla 158: Distribución de velocidad de Buses del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido S-N ... 163

Tabla 159: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido S-N ... 164

Tabla 160: Distribución de velocidad de autos del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido N-S ... 165

Tabla 161: Distribución de velocidad de Buses del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido N-S ... 166

Tabla 162: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido N-S ... 167

Tabla 163: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Este. ... 167

Tabla 164: porcentaje de vehículos de acuerdo con los giros. ... 168

Tabla 165: cantidad de vehículos de acuerdo a su composición. ... 168

Tabla 166: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Oeste ... 168

Tabla 167: porcentaje de vehículos de acuerdo a los giros. ... 169

Tabla 168: cantidad de vehículos de acuerdo con su composición. ... 169

Tabla 169: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Panamericana Norte en sentido norte a sur. ... 169

Tabla 171: cantidad de vehículos de acuerdo a su composición. ... 170

Tabla 172: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Panamericana Norte en sentido sur a norte. ... 170

Tabla 174: cantidad de vehículos de acuerdo a su composición ... 171

Tabla 175: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Aux. Panamericana Norte en sentido sur a norte. ... 171

(18)

XVI

Tabla 178: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Aux. Panamericana Norte en sentido norte a sur. ... 172

Tabla 181: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen Huandoy Este. ... 173

Tabla 182: porcentaje de vehículos de acuerdo con los giros. ... 173

(19)

XVII Tabla 205: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Panamericana Norte

en sentido norte a sur. ... 181

(20)

XVIII Tabla 231: cantidad de vehículos de acuerdo a su composición. ... 190 Tabla 232: cantidad de vehículos que tienen como punto de origen la Aux. Panamericana Norte en sentido norte a sur. ... 190 Tabla 233: porcentaje de vehículos de acuerdo a los giros. ... 190 Tabla 234: cantidad de vehículos de acuerdo a su composición. ... 191 Tabla 235: Distribución de velocidad de autos del acceso Panamericana Norte en sentido S-N ... 191 Tabla 236: Distribución de velocidad de Buses del acceso Panamericana Norte en sentido S-N ... 193 Tabla 237: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Panamericana Norte en sentido S-N ... 194 Tabla 238: Distribución de velocidad de autos del acceso Panamericana Norte en sentido N-S ... 196 Tabla 239: Distribución de velocidad de Buses del acceso Panamericana Norte en sentido N-S ... 198 Tabla 240: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Panamericana Norte en sentido N-S ... 200 Tabla 241: Distribución de velocidad de autos del acceso Huandoy Este en sentido E-O ... 202 Tabla 242: Distribución de velocidad de Buses del acceso Huandoy Este Norte en sentido E-O ... 204 Tabla 243: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Huandoy Este en sentido E-O ... 205 Tabla 244: Distribución de velocidad de autos del acceso Huandoy Oeste en sentido O-E ... 206 Tabla 245: Distribución de velocidad de Buses del acceso Huandoy Oeste en sentido O-E ... 208 Tabla 246: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Huandoy Oeste en sentido O-E ... 209 Tabla 247: Distribución de velocidad de autos del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido S-N ... 209 Tabla 248: Distribución de velocidad de Buses del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido S-N ... 211

(21)

XIX Tabla 249: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido S-N ... 213 Tabla 250: Distribución de velocidad de autos del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido N-S ... 215 Tabla 251: Distribución de velocidad de Buses del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido N-S ... 216 Tabla 252: Distribución de velocidad de Camiones del acceso Auxiliar Panamericana Norte en sentido N-S ... 216 Tabla 253: Longitud de cola vehicular en metros del acceso Panamericana Norte en sentido Sur Norte. VALIDACIÓN ... 217

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XX ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Paraderos inadecuados. Fuente: Antídotos para la congestión y la inseguridad en el tránsito ... 2 Figura 2: Confrontación entre interés público y privado. Fuente: Antídotos para la congestión y la inseguridad en el tránsito ... 3 Figura 3: Intersección Primera de Pro (Av. Alfredo Mendiola – Av. Próceres de Huandoy) Fuente: Google Earth ... 4 Figura 4: Estructuras ineficientes (paradero y puente peatonal). Fuente propia. ... 5 Figura 5:Detección vehicular. Fuente: TRAFICAM ... 6 Figura 6: Congestionamiento de la carretera Panamericana Norte cruce con la av. Huandoy. Fuente: Grabación propia con fecha 20/10/2021. ... 11 Figura 7: Peatones con necesidad de cruce. Fuente propia. ... 12 Figura 8: Estado actual de los puentes peatonales y muros de contención de la zona en estudio. Fuente propia ... 12 Figura 9: Modelo de Sensor Infrarojo GP2D12. Fuente: RoboticaWebs ... 18 Figura 10:Cámaras de Tránsito. Fuente: Motor Abc ... 18 Figura 11: Flujograma de la metodología. Elaboración Fuente propia ... 22 Figura 12: Foto de la intersección. Fuente: Grabación propia con fecha 20/10/2021. ... 23 Figura 13: Plano preliminar realizado en AutoCAD Fuente propia ... 24 Figura14: Mapeo del comercio ambulatorio, escala 1:250. Fuente elaboración propia ... 25 Figura15: Mapeo de ocupación peatonal, escala 1:250. Fuente elaboración propia. ... 26 Figura16: Mapeo de anchos efectivos, escala 1:250. Fuente elaboración propia... 27 Figura17: Mapeo de Líneas de deseo, escala 1:250. Fuente elaboración propia. ... 28 Figura18: Mapeo de paraderos formales, escala 1:250. Fuente propia ... 29 Figura19: Mapeo de paraderos informales, escala 1:250. Fuente elaboración propia. ... 29 Figura 20: Auxiliar de la Panamericana Norte el bus de la ruta Carabayllo – Ate. Fuente Propia ... 30 figura 21: invasión de las bermas centrales por los ambulantes. Fuente propia ... 31 figura 22: vehículos de carga pesada que realizan giros no permitidos. Fuente propia ... 32 Figura 23: variabilidad vehicular en los accesos cada 15 minutos, Fuente elaboración propia. ... 35 Figura 24: trayectoria de los peatones que presentan mayor conflicto, Fuente elaboración propia. ... 36

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XXI Figura 25: Geometría de la intersección, escala 1:250. Fuente elaboración propia. ... 36 Figura 26: Geometría de la intersección. Fuente elaboración propia. ... 37 figura 27:Flujograma vehicular para los primero 15 minutos. Fuente Elaboración propia . 38 Figura 28: Flujograma vehicular correspondiente a partir del minuto 15 hasta el minuto 30. Fuente Elaboración propia ... 38 Figura 29: Flujograma vehicular correspondiente a partir del minuto 30 hasta el minuto 45. Fuente Elaboración propia ... 39 Figura 30: Flujograma vehicular correspondiente a partir del minuto 45 hasta el minuto 60. Fuente Elaboración propia ... 39 Figura 31: Ciclo semafórico. Fuente Elaboración propia ... 40 figura 32 Escala para la creación del modelo, Fuente elaboración propia ... 41 figura 33 Creación de Links, Fuente elaboración propia... 41 figura 34 Ciclo semafórico, Fuente elaboración propia ... 42 figura 35 Volúmenes vehiculares, Fuente Propia ... 42 figura 36: Volúmenes peatonales por origen. Fuente elaboración propia. ... 43 figura 37: Rutas de los Vehículos. Fuente elaboración Propia. ... 43 figura 38: Áreas de refugio Peatonal, Fuente elaboración Propia. ... 44 figura 39: Conflicto de áreas, Fuente elaboración propia. ... 44 figura 40: líneas de deseo de cruce peatonal, Fuente elaboración Propia. ... 45 Figura 41: Intervalos de estudio. Fuente elaboración propia. ... 46 Figura 42: volumenes vehiculares por acceso, Fuente elaboración propia. ... 46 Figura 43: Rutas vehiculares por cada acceso, Fuente elaboración propia ... 47 Figura 44: volumenes peatonales por origen, Fuente elaboración propia. ... 47 Figura 45: Definición de parametros de simulación, Fuente elaboración propia ... 48 Figura 46: definición de parametros de simulación, Fuente elaboración propia.. ... 49 Figura 47 Parámetros Wiedemam. Fuente elaboración propia. ... 49 Figura 48: Definición de los parámetros de Fuerza social. Fuente: elaboración propia. .... 51 Figura 49: Parámetros de Fuerza social. Fuente: elaboración propia. ... 51 Figura 50: Evaluación estadística de las colas vehiculares para un intervalo de 1hora. Fuente elaboración propia. ... 55 Figura 51: Evaluación estadistica de las colas vehiculares intervalo (10-25 minutos). Fuente elaboración propia. ... 56

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XXII Figura 52: Evaluación estadistica de las colas vehiculares intervalo (25-40 minutos). Fuente elaboración propia. ... 57 Figura 53: Evaluación estadística de las colas vehiculares intervalo (40-55 minutos). Fuente elaboración propia. ... 58 Figura 54: Evaluación estadística de las colas vehiculares intervalo (55-70 minutos). Fuente elaboración propia. ... 59 Figura 55: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo (55-70 minutos). Fuente elaboración propia. ... 63 Figura 56: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo (10-25 minutos). Fuente elaboración propia. ... 64 Figura 57: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo (25-40 minutos). Fuente elaboración propia. ... 65 Figura 58: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo (40-55 minutos). Fuente elaboración propia. ... 66 Figura 59: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo (55-70 minutos). Fuente elaboración propia. ... 67 Figura 60: Evaluación estadística longitud de cola, intervalo 1 hora Fuente elaboración propia. ... 70 Figura 61: Evaluación estadística longitud de cola, intervalo 1 hora Fuente elaboración propia. ... 71 Figura 62: Evaluación estadística longitud de cola, intervalo 1 hora Fuente elaboración propia. ... 72 Figura 63: Evaluación estadística longitud de cola, intervalo 15minutos. Fuente elaboración propia. ... 73 Figura 64: Evaluación estadística longitud de cola, intervalo de 15 minutos. Fuente elaboración propia. ... 74 Figura 65: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo 1 hora. Fuente elaboración propia. ... 77 Figura 66: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo de 15 minutos. Fuente elaboración propia. ... 78 Figura 67: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo 1 hora Fuente elaboración propia. ... 79

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XXIII Figura 68: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo 1 hora Fuente elaboración propia. ... 80 Figura 69: Evaluación estadística del tiempo de cruce, intervalo de 15 minutos. Fuente elaboración propia. ... 81 Figura 70: Diseño de ciclo semafórico actuado, Fuente PTV GROV ... 82 Figura 71: Ciclo regular tiempo mínimo verde para vehículos. Fuente elaboración propia. ... 84 Figura 72: Ciclo regular tiempo mínimo para peatonal. Fuente elaboración propia. ... 84 Figura 73: configura el ciclo regular – convencional en el interstage 1-2. Fuente elaboración propia. ... 85 Figura 74: configura el ciclo regular – convencional en el interstage 2-1. Fuente elaboración propia. ... 85 Figura 75: configura el ciclo regular – convencional en el interstage 2 Fuente elaboración propia. ... 86 Figura 76: Iterstage. Fuente: PTV GROV ... 86 Figura 77: Asignación de los tiempos entre verdes. Fuente elaboración propia ... 87 Figura 78: Asignación de las señales de control para vehículos y peatones. Fuente elaboración propia ... 87 Figura 79: Aasignación de las señales de control para vehículos y peatones. Fuente elaboración propia ... 88 Figura 80: condicionales para la asignacion de tiempos. Fuente elaboración propia ... 88 Figura 81: señal de contro tramo 2. Fuente elaboración propia ... 89 Figura 82: Asignación de tiempos vehiculares y peatonales. Fuente elaboración propia . 90 Figura 83: Creación del signal program. Fuente elaboración propia ... 90 Figura 84: Creación del signal program. Fuente elaboración propia ... 91 Figura 85: Interstages 1-2 y 2-1. Fuente elaboración propia ... 91 Figura 86: Interstages 1-2 y 2-1. Fuente elaboración propia ... 92 Figura 87: Interstages 1-2 y 2-1. Fuente elaboración propia ... 92 Figura 88: ciclo variable diseñado en Visvap. Fuente elaboración propia. ... 93 Figura 89: ciclo variable diseñado en Visvap para el detector 2. Fuente elaboración propia. ... 93 Figura 90:escenario de la interseccion con el ciclo variable diseñado en Visvap. Fuente elaboración propia. ... 94

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XXIV figura 91: Geometría general para la creación de controladores lógicos. Fuente elaboración propia ... 96 figura 92: Controlador Lógico tramo 1. Fuente elaboración propia ... 97 figura 93: Ciclo regular tramo 1. Fuente elaboración propia ... 97 figura 94: Controlador Lógico tramo 2. Fuente elaboración propia ... 98 figura 95: Ciclo regular tramo 2. Fuente elaboración propia ... 98 figura 96: Controlador Lógico tramo 3. Fuente elaboración propia ... 99 figura 97: Ciclo regular tramo 3. Fuente elaboración propia ... 99

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1 1 INTRODUCCIÓN

1.1 Realidad Problemática

Pasar demasiadas horas en el tráfico vehicular es una realidad que no es ajena ni a los mejores países desarrollados. Problemas como este en el transporte permiten evidenciar que no sólo el congestionamiento es un problema que ha marginado a las grandes ciudades en Europa y América Latina. En Londres se introdujo una tarifa a la congestión, que significó que el conductor que quisiera entrar a determinadas partes de la ciudad debía pagar (Gehl, 2014). Así mismo, en Bogotá, la ciudad de América Latina con el peor tráfico del mundo se reconoce que hay graves problemas de circulación y que las autopistas urbanas no solucionan el tráfico vehicular y por el contrario solo agudizan el problema. Peor aún, dichas autopistas han generado efectos colaterales por su amplia sección transversal, lo que ha motivado a una conexión por medio de puentes peatonales que, si bien aparecieron para traspasar obstáculos y, al mismo tiempo, vincular barrios y actividades separadas por la vía (Arteaga, García, Guzmán, & Mayorga, 2017) poco a poco han marginado a los ciudadanos de a pie, pues se ha vuelto menos accesible tener que subir empinados tramos que no todos están en condiciones físicas de hacerlo. Por ello, Dextre y Avellaneda afirman que cuando “se privilegia la circulación, los peatones tienen muchos problemas para cruzar las vías debido a que la infraestructura vial se diseña para aumentar la capacidad de circulación de los vehículos y, por lo tanto, los peatones tienen que caminar más para poder cruzar una vía o están obligados a utilizar puentes peatonales” (Dextre & Avellaneda, 2014)

En la ciudad más poblada del Perú, Lima con diez millones de habitantes aproximadamente. El transporte se torna caótico e ineficiente para los miles de viajes que se realizan a diario en la zona urbana. Lima está lleno de complejos problemas que derivan de una inadecuada gestión, una precaria infraestructura y una cultura popular que agrava más el caos. En primer lugar, una inadecuada gestión, puesto que las autoridades que han gobernado la ciudad han descuidado en gran parte el plan maestro de Lima, pues nunca existió una planificación territorial adecuada y la ciudad se ha visto envuelta en intereses económicos privados frente a los requerimientos públicos. Es así como, los intereses económicos inmediatistas moldearon el espacio público, ya que se incrementaron las zonas densamente pobladas sin una adecuada planificación urbana. Este irresponsable incremento poblacional respondió a una “política de dos caras”. Por un lado, los gobernantes para satisfacer de manera populista a los migrantes, les entregaron tierras sin valor en arenales que no poseían servicios básicos.

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2 Por otro lado, estos mismos gobernantes planificaban e invertían en ciudades ya existentes para mejorar sus servicios(García & Miyashiro, 2015)

Así mismo, la cultura popular refiere que cuando las necesidades de los ciudadanos, sus posibilidades, sus oportunidades, colisionan entre sí, los individuos se sienten frustrados y descontentos, lo cual se manifiesta en un comportamiento que puede ir desde la apatía hasta los impulsos agresivos. En este contexto, se producen situaciones que generan caos e inseguridad. (Proexpansión S.R.L., 2008). Lima se ha deshumanizado a tal punto que cada usuario del transporte se las ingenia para poder sobrevivir en el caos. En la mayoría de los casos los conductores no ceden el paso a los peatones, puesto que muchos defienden su propio interés de paso.

Figura 1: Paraderos inadecuados. Fuente: Antídotos para la congestión y la inseguridad en el tránsito

Por lo descrito, se presenta un análisis gráfico que permite conocer por qué la búsqueda permanente por el bienestar individual y la defensa del interés propio causan problemas significativos en el sistema.

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Figura 2: Confrontación entre interés público y privado. Fuente: Antídotos para la congestión y la inseguridad en el

tránsito

En el caso de Lima Norte, zona de estudio de la presente tesis, la carretera Panamericana Norte fue interrumpida por el crecimiento demográfico de la ciudad, lo que llevó a tener un conflicto carretera-ciudad donde los flujos peatonales y vehiculares tienen cuantiosas interrupciones. El tramo de estudio comprende la intersección de la avenida Huandoy con la carretera Panamericana Norte en el distrito de Los Olivos. La historia de esta parte de la ciudad según Juan Luis Orrego, historiador e investigador de alto nivel, menciona que los orígenes de Lima Norte se remontan a la década de 1930 con la construcción de los barrios obreros en Caquetá y San Martín de Porres, construidos durante el gobierno del general Benavides. Hasta allí, hubo cierta “planificación” en esta zona de Lima. Pero en la década siguiente, surgen las invasiones y las barriadas. A mediados de la década de 1950 ya están constituidas las barriadas “27 de octubre”, “El Pedregal” y toda la zona de “Zarumilla”. Para aquel entonces la actual autopista Panamericana Norte ya venía funcionando como vía

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4 principal que conectaba a dichos distritos con diversas zonas de la ciudad, a medida que las urbanizaciones crecían la Panamericana Norte sería, junto a la carretera a Canta y al ferrocarril Lima-Ancón, un eje decisivo para el crecimiento de Lima Norte. (Orrego, 2010). Fue la década de 1950 la que dio paso a la configuración de los elementos centrales que caracterizan a la sociedad actual. La urbanización adquirió, entonces el carácter preponderante que tiene hoy en el proceso peruano. Significó el inicio de la concentración de grandes contingentes de migrantes en Lima, en un nuevo tipo de asentamiento urbano denominado barriada. Este llegará después a ser el estilo dominante de crecimiento en todas las ciudades del Perú […] un crecimiento explosivo de la educación popular a nivel nacional con proliferación de escuelas, colegios y universidades; de la finalización de grandes vías asfaltadas como las Panamericanas Norte y Sur, que atraviesan toda la costa peruana y de construcción de las rutas de penetración a la sierra y ceja de selva, que abren nuevas perspectivas para la comunicación entre Lima y las provincias. (Matos Mar, 1984)

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5

Figura 4: Estructuras ineficientes (paradero y puente peatonal). Fuente propia.

En tal sentido, en la presente tesis se ha determinado que el problema abarca un aspecto social del transporte, pues se evidencia interrupciones del flujo vehicular y el flujo peatonal originado por el conflicto carretera-ciudad. Este conflicto parte de dos realidades. En primer lugar, la interrupción del flujo vehicular se origina por paraderos mal ubicados, giros vehiculares no permitidos, semaforización deficiente (no toda la intersección se encuentra semaforizada) y, sobre todo, al movimiento masivo de peatones que desean abordar las unidades del transporte público. Esto a su vez trae como consecuencia la formación de colas en la carretera Panamericana Norte, ya que, al ser una carretera importante, no debería tener obstáculos tales como: paraderos y semáforos, dado que estos generan la reducción de la velocidad del flujo vehicular, y la pérdida de continuidad, lo que genera el congestionamiento de las vías y que esta problemática se incremente en mayor magnitud. (Marco Costa, 2019). En segundo lugar, la interrupción del flujo peatonal se origina por los giros vehiculares, el tiempo prolongado de rojo para peatones, y los negocios informales en los paraderos y bermas. Esto a su vez ocasiona que exista una inadecuada accesibilidad peatonal, es decir, que los peatones tienen dificultades para poder cruzar la vía, puesto que los vehículos no se detienen para dar prioridad de pase a los peatones en las vías auxiliares de la Panamericana Norte.

Frente a esta problemática surge la siguiente pregunta: ¿En qué medida se puede disminuir el tiempo de cruce peatonal y la reducción de longitud de cola vehicular frente a la variabilidad de flujo vehicular y peatonal existente en la intersección av. Panamericana Norte con la Av. Huandoy?

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6 Por ello, es de vital importancia el estudio de la presente problemática, debido a que la Av. Panamericana es una vía de alto tránsito. La investigación propone de un sistema de semaforización completamente actuada que pretende reducir los tiempos de cruce peatonal y la longitud de cola, de este modo, beneficiar a los usuarios.

1.2 Estado del Arte

En la investigación “Sistema de Semáforos Inteligentes Utilizando Sensores de Presencia” (Jacobo, A., 2015) el autor evaluó el sistema de semaforización de tiempo fijo en el cual, el tiempo de ocurrencia de las fases es con la misma duración de tiempo en todo momento en comparación con el sistema dinámico. El cual estará en función de la detección vehicular para lo cual se desarrollaron estudios propios de la ingeniería de tránsito para medir las cualidades de operación con los siguientes estudios: aforo vehicular, aforo peatonal, fases de semáforo y levantamiento físico y geométrico. En la metodología de investigación se midió el tiempo de aceleración de los vehículos pesados cuyo resultado fue tres veces más lento que el tipo ligero. También, se midió el tiempo de cada indicador visual del semáforo para tener la duración de fases en tiempo fijo de la intersección y así poder establecer el acomodo de la operación de cada fase. Los resultados evidencian que el sistema de semáforos dará tiempo verde si solo detecta presencia vehicular para así aprovechar los tiempos del usuario. Al implementar y simular este sistema en la intersección se obtienen las ventajas de mejora y optimización de la transitabilidad.

Figura 5:Detección vehicular. Fuente: TRAFICAM

Se calculó la rentabilidad económica utilizando el beneficio económico como medida de los ahorros y la inversión a efectuar para dicha infraestructura. Segú el resultado la rentabilidad

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7 del sistema de semaforización dinámica es de 1.49 lo que justifica el empleo de esta tecnología. Con estos antecedentes se debe dar prioridad a fomentar la implementación en todas las intersecciones para que sean semaforizadas con este sistema. En los aspectos ambientales, aún no existen legislaciones que determinen el grado o costo de contaminación vehicular, solo se demostró el resultado de disminución de la generación de CO gr/hr que fue de 37 %

En el paper titulado “Calculating the duration of the traffic light green interval allowing pedestrians entering the traffic” (Cálculo de la duración del intervalo verde del semáforo que permite a los peatones ingresar al tráfico). Publicado el 2018. El principal problema que abarca el autor es la seguridad vial que se encuentra relacionada con la mejora del sistema “conductor – vehículo – carretera – medio ambiente” donde los principales protagonistas son las personas tanto peatones como conductores. El propósito del estudio es garantizar la seguridad de los peatones y mantener el nivel de capacidad de tráfico mediante el desarrollo de un método para calcular la duración del intervalo verde del semáforo que permite a los peatones ingresar a la vía. (Vladimir Gorodokin, 2018). Una problemática relacionada con la seguridad vial, son los prolongados tiempos que permaneces los peatones antes de cruzar la vía, y la formación de filas de los mismo, esto puede depender de las condiciones climatológicas, edad, estado de las vías, etc. El método que el autor propone encender una luz amarilla para peatones que permitirá determinar el tiempo optimo en duración de la fase peatonal. Dicha luz amarilla representa una señal que prohíbe el movimiento para peatones. Este enfoque requiere la modernización de los semáforos convencionales, pues actualmente el semáforo peatonal solo cuanta con el color verde y rojo. Cabe mencionar que esta técnica se aplica en semáforos para peatones en Gran Bretaña (Vladimir Gorodokin, 2018). El enfoque propuesto, la duración optima de la fase peatonal (luz verde), y la incorporación de la luz amarilla para peatones puede minimizar las pérdidas en el flujo de tráfico relacionadas con el ingreso de peatones a la vía de tránsito poco antes de encender una luz verde para vehículos que se mueven en la dirección conflictiva. (Vladimir Gorodokin, 2018)

El presente artículo titulado the impact of waiting time and other factors on dangerus pedestrian crossings and violations at signalized intersections: A case study in Montreal. Se estudia el comportamiento de cruce peatonal en las intersecciones señalizadas, para dicho estudio se toma en cuenta algunas características como el género de las personas, edad, condiciones de la vía, etc. Personas que viajan al trabajo o la escuela. tienen más probabilidades de cometer infracciones que las personas que viajan sin prisa (Marilyne

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8 Brosseau, 2013), ello depende del tiempo de espera y del tiempo que demora el ciclo semafórico. Un estudio realizado en Toronto concluyó que, en condiciones invernales, las personas tienen menos probabilidades de esperar en una intersección por el frío. (Marilyne Brosseau, 2013). En nuestra intersección, podemos observar claramente este escenario, pues la necesidad de cruzar de los peatones en la mayoría de los casos requiere ser en el menor tiempo posible. Los cruces peligrosos son cruces realizados al menos parcialmente en la luz roja: tales cruces exponen peatones a tráfico en conflicto, definidos como vehículos motorizados que tienen el derecho de paso durante la luz roja para los peatones y se genera conflictos entre los peatones y los vehículos que giran durante la luz verde para los peatones, pero los conductores esperan. (Marilyne Brosseau, 2013) Ello significa un problema grande, pues durante espera el conductor para poder cruzar la intersección se forma la longitud de colas vehiculares. Los resultados destacan la importancia de contramedidas de ingeniería como parte de la solución a los peatones. Al diseñar el ciclo duración y tiempos verdes / rojos efectivos para cada fase, se debe prestar especial atención a los tiempos de espera de los peatones. Algunos Las variables tendrán un impacto en el tipo de cruce. (Marilyne Brosseau, 2013)

1.3 Hipótesis y objetivos Hipótesis

La propuesta del sistema de semaforización actuada, con detección de presencia peatonal, reduce el tiempo de cruce peatonal en sentido este a oeste en 6.38% y la longitud de cola vehicular en el acceso sur a norte en 20.84%, en comparación con el sistema de semaforización actual, para la hora de máxima demanda.

Objetivo General

Reducir el tiempo cruce peatonal y la longitud de cola vehicular, en la intersección de la avenida Huandoy con la carretera Panamericana Norte, con una propuesta de semaforización actuada.

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9 Objetivos Específicos

 Identificar la zona de estudio y el sistema de semaforización actual.

 Definir la geometría de la vía (anchos efectivos), el plano de la intersección, realización de mapeos, toma de tiempos de cruce peatonal.

 Cuantificar la cantidad vehicular y peatonal mediante flujogramas.  Simular el estado actual de la intersección en el software Vissim 9.  Diseñar y simular la Propuesta de semaforización actuada.

 Comparar la propuesta de semaforización actuada con la semaforización convencional existente en la zona, teniendo en cuenta los parámetros de estudio tiempo de cruce peatonal y longitud de cola vehicular.

1.4 Descripción del contenido.

La presente investigación tiene como finalidad describir:

Capítulo 1: En este capítulo se menciona la realidad problemática de la intersección de la avenida Huandoy con la carretera Panamericana Norte. Donde se evidencia serios problemas de interrupciones del flujo vehicular y el flujo peatonal que son generados por el conflicto carretera-ciudad que parte de dos realidades. Por un lado, en la vía principal de la carretera Panamericana Norte se forman colas por los paraderos existentes, dado que los choferes de transporte público hacen maniobras para recoger pasajeros. Por otro lado, los peatones tienen dificultades al cruzar la vía, pues se encuentran con obstáculos tales como: la presencia de comercio ambulatorio en las bermas y el tiempo del ciclo semafórico inadecuado.

Capítulo 2: En este capítulo se abarcarán aspectos teóricos tales como: movilidad, accesibilidad, flujo vehicular, flujo peatonal, interrupciones y sistemas de semaforización actuada. Conceptos que son usados recurrentemente a lo largo del desarrollo de la tesis.

Capítulo 3: En este capítulo se describe la metodología de la investigación que comprende el nivel de la investigación, el diseño de la investigación y el procedimiento para poder realizar la técnica propuesta.

Capítulo 4: En este capítulo involucra el estudio de la zona de estudio, puesto que se contempla el reconocimiento y visita de campo de las condiciones de la intersección de

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10 estudio tales como descripción de la vía y la situación actual de la misma, es decir, las condiciones de velocidad, tiempos y continuidad de flujo en la vía. Así también, se desarrolla la metodología para el sistema de semaforización actuada.

Capítulo 5: En este capítulo comprende, la simulación del estado actual. Se calibra y valida el modelo actual para verificar si cumple con los datos recolectados en campo.

Capítulo 6: En este capítulo se construye la propuesta del sistema de semaforización actuada, se desarrolla pasa a paso los procedimientos seguidos. Se realiza una optimización de la geometría actual, se mejora las áreas de las islas de refugio. Y finalmente se crea el código en el módulo VissVAP del programa Vissim.

Capítulo 7: En el presente capítulo se comparan los resultados del estado actual con los de la propuesta de semaforización actuada. Este análisis se desarrolla bajo los parámetros cuantitativos de, tiempo de cruce peatonal y longitud de colas vehiculares.

Capítulo 8: En este capítulo se presenta las conclusiones y recomendaciones de acuerdo con los objetivos específicos de la presente tesis.

1.5 Justificación

El siguiente análisis corresponde a la carretera Panamericana con el cruce de la Av. Huandoy. A lo largo de todo el recorrido la carretera en mención es considerada como uno de los puntos más críticos en Lima Norte, debido a varios factores que mencionaremos a continuación.

Gran congestión vehicular: desde hace varios años el congestionamiento en esta zona de la carretera Panamericana es caótica, esto debido a la cantidad de vehículos que circulan, mala infraestructura de transporte y a ello le sumamos la imprudencia de muchos conductores. (Noticias, 2019). Se debe indicar que, mediante la visita realizada se observó una gran variabilidad de flujo vehicular, la formación de colas no es constante, por momentos existe longitudes elevadas y en otro tiempo esa longitud disminuye considerablemente. Por ende, resulta ineficiente el sistema de semaforización actual de la intersección.

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Figura 6: Congestionamiento de la carretera Panamericana Norte cruce con la av. Huandoy. Fuente: Grabación propia con fecha 20/10/2021.

Inadecuada accesibilidad para los peatones: el conflicto “carretera - ciudad” es un problema constante en muchas zonas a nivel nacional, particularmente en nuestra zona en estudio existen muy pocas infraestructuras de conexión que permitan una libre transitabilidad de los peatones que viven al costado de la carretera, actualmente existen muros de contención que impiden el libre tránsito, y que de cierta manera otorgan seguridad vial. Así mismo, muchos de ellos tienen que caminar muchas cuadras para abordar un bus a fin de transportarse a su centro de trabajo o estudio. (Perú21, 2018).

La gran densidad de peatones que desean cruzar la intersección supera la capacidad de aforo de las islas de refugio, pues existen momentos en que estas islas desbordan y los peatones esperan el cambio del ciclo semafórico dentro de la vía de la carretera, arriesgando su seguridad vial. Se pierden demasiados segundos en las islas de refugio y en los tiempos de cruce peatonal. El sistema de semaforización con tiempo fijo resulta ineficiente, para la gran cantidad de personas que realizan actividad en esa zona. En la siguiente figura se muestra el escenario descrito. Las líneas amarillas muestran la isla de refugio más crítico, pues solo mide 3.04 metros cuadrados.

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Figura 7: Peatones con necesidad de cruce. Fuente propia.

Los muros de contención que actualmente existen en el tramo de la carretera en estudio dificultan el libre tránsito de los peatones, sin embargo, son necesarios porque de esta manera se reducen los accidentes que pudieran existir si se intenta cruzar.

Figura 8: Estado actual de los puentes peatonales y muros de contención de la zona en estudio. Fuente propia

Es importante es estudio de la presente intersección. Pues, los principales beneficiados serán las personas que viven en los distritos colindantes y de tránsito necesario en la intersección Primera de Pro - Comas, es decir, las personas que utilizan esta ruta para dirigirse a diferentes partes de lima ya sea por medio del transporte privado o público. Ahora ya no tendrán que recorrer grandes tramos para tomar el transporte público o para cruzar de un extremo a otro de la vía. Así mismo, los conductores no experimenten largas colas vehiculares.

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13 2 MARCO TEÓRICO

2.1 Movilidad

Se desarrolla el concepto de movilidad vertical y movilidad horizontal. En primer lugar, la movilidad vertical es el uso de los elementos verticales, los cuales consisten en todos aquellos medios diseñados y construidos para facilitar el movimiento de personas entre distintos niveles de un entorno. En segundo lugar, la movilidad horizontal hace referencia al desplazamiento de un lado a otro normalmente en el mismo nivel.

2.2 Accesibilidad

Es la característica del urbanismo, la edificación, el transporte o los medios de comunicación que permiten a cualquier persona su utilización y la máxima autonomía personal. (Rovira-Beleta, 2003). Es decir, que se debe tener en cuenta el libre tránsito de una persona al usar una infraestructura bajo parámetros de libre autonomía y ninguna restricción. De hecho, se debe tener presente en el diseño de los espacios, elementos o productos de transporte que siempre se mejore la calidad de vida de todas las personas.

2.3 Relación de Movilidad y Accesibilidad

La movilidad, en la terminología del transporte, es un parámetro o variable cuantitativa que mide la cantidad de desplazamientos que las personas o las mercancías efectúan en un determinado sistema o ámbito socioeconómico. Es decir, es el conjunto de desplazamientos que se producen en un contexto físico, y los sistemas de transporte los medios que la hacen posible. Estos desplazamientos se realizan con un claro objetivo: salvar la distancia que separa a los miembros de una comunidad de los lugares donde satisfacer sus necesidades o deseos, esto es, permitir la accesibilidad. Es decir, la accesibilidad es el objetivo que a través de los medios de transporte persigue la movilidad. La movilidad y la consecuente producción de transporte se conceptualizan, así como el medio negativo que hay que afrontar para satisfacer las necesidades y los deseos humanos, y nunca como el fin-positivo. Todo este razonamiento pretende esclarecer la lógica habitual que equipara movilidad con accesibilidad. La confusión de ambos términos es la base de la aceptada fórmula de a mayor movilidad mayor accesibilidad. Fórmula que bajo esta simplificación justifica y ha justificado la aplicación de medidas y políticas que, sin mejorar la accesibilidad –y a menudo empeorándola– han incidido en los problemas de movilidad. La accesibilidad no sólo tiene una variable, el transporte, sino que es resultado de la interrelación de múltiples variables en