Estudio del sistema de semáforos de un sector de la Ciudad de Bahía Blanca

En este trabajo nos propusimos analizar el funcionamiento del sistema de semaforización de la Ciudad de Bahía Blanca. Se midieron los tiempos de activación de todas las luces de los semáforos de una parte del centro de la ciudad. Se midieron los tiempos de activación y la sincronización de los mismos en cada esquina del sector considerado. Se midieron, además, los tiempos de circulación de los autos bajo distintas circunstancias en cada cruce de calle. Se midieron también las distancias entre las sendas peatonales en cada cruce y los tiempos de cruce de los vehiculos de manera de poder calcular las velicidades promedio de cruce. Se calcularon los tiempos de cruce utilizando las velocidades mínimas y máximas permitidas en cada cruce de calle del sector considerado. Con toda la información obtenida se hizo la comparación entre los tiempos de las luces de los semáforos, con los los tiempos correspondientes a los máximos y mínimos de velocidad permitidos, y con los tiempos reales insumidos por los vehiculos en los distintos cruces.

La circulación vehicular en las ciudades de nuestro país está regulada por las “leyes de tránsito” (Ley 24.449 y Decreto Reglamentario 779/95). En particular en la provincia de Buenos Aires, y por ende en la ciudad de Bahía Blanca, existe una ley complementaria a la nacional (Ley 13927 , decreto Reglamentario 531/09). Las normas generales de circulación están descriptas en el Manual de Educación Vial Municipalidad de Bahía Blanca ( MEV) el cual debe conocerse para poder acceder a la licencia de conducir.

Figura 1

Manual de Educación Vial de la ciudad de Bahía Blanca.

En él se describen las reglas que deben ser cumplidas cuando se transita y esto hace a la organización de la circulación vehicular. La importancia del cumplimiento de las reglas es fundamental ya que así se evitan los accidentes que afectan tanto a peatones como a conductores. Los accidentes viales constituyen la principal causa de muerte en nuestro país. Además, le generan al estado millones de pesos en gastos en el rubro de la salud. Hay en el MEV una gran cantidad y variedad de regulaciones, muchas de ellas tienen que ver con el estado de los vehículos y otras con el estado de las personas que conducen, etc. Las reglas que van a ser de nuestro interés son las concernientes a las velocidades máximas de circulación, los tiempos de frenado, los tiempos de reacción, etc. Sumaremos a éstas, las reglas asociadas a la semaforización.

En el índice del MEV, están listados los puntos mencionados, es decir, constituyen parte de las reglas que deben ser conocidas por toda persona que acceda a la licencia de conductor. Los puntos indicados, como veremos, tienen estrecha relación con los temas del curso. Sobre todo los que tienen que ver con las velocidades de circulación, las aceleraciones, los tiempos de reacción, y los tiempos necesarios para cruzar las encrucijadas o bocacalles. Ya veremos cómo los tiempos de respuesta o reacción que los humanos tenemos, y que hemos estudiado parcialmente en las actividades desarrolladas en el curso, afectan a la circulación. Necesitamos entonces, conocer la reglamentación antes de estudiar el sistema de semaforización y otros aspectos referidos al tránsito.

Estudiemos con cuidado la reglamentación para definir más concretamente los objetivos. Comencemos por las velocidades máximas:

Figura 2

Pagina del MEV en el que se presentan las velocidades máximas y mínimas de circulación.

En esta página del MEV vemos cuales son las velocidades máximas y mínimas de circulación en las calles de nuestra ciudad. De acuerdo con la reglamentación (ver cuadro verde), la velocidad máxima en una calle urbana (CU) es de 40 Km/h y en avenidas (AV) el máximo es 60 Km/h. Por otro lado, en el cuadro rojo vemos que se recomienda no exceder los 30 Km/h en las encrucijadas en las cuales no hay semáforos. Vemos además, que se dan valores para la cantidad de metros recorridos (CMR) con los máximos permitidos en una CU y una AV. En estas páginas referidas a las velocidades, no se da información respecto de cuál debe ser la velocidad que debe tener un vehículo que entra en una encrucijada cuando circula por una CU o una AV en la cual hay semáforos. Revisando la página del MEV correspondiente a “Semaforización” se encuentra una respuesta a esta pregunta. Vemos en el cuadro en rojo que cuando el semáforo habilita la circulación, está en verde, entonces no rigen las limitaciones de velocidad para las encrucijadas.

Figura 3

Una de las páginas del MEV referiada a la semaforización.

Esto implica que la velocidad máxima debe ser en una CU de 40 Km/h y en una AV de 60 Km/h. Dadas estas velocidades, y la tabla de CMR podemos obtener el tiempo que le llevaría a un vehículo atravesar la encrucijada. Éste, es el tiempo que debe estimar cada conductor cuando se encuentre en la situación planteada en el cuadro en verde. También debe ser el tiempo que dure el semáforo en “amarillo” si es que el conductor estimo mal su tiempo de circulación por la bocacalle. Estas estimaciones están parcialmente analizadas en la página 32 del MEV en la cual se discute la “Distancia total de detención o parada” (Ver página siguiente). Se discuten allí los dos tiempos que están involucrados en la detención. Por un lado el tiempo de reacción y por otro el tiempo de frenado. El primero tiene que ver con las capacidades de cada uno de nosotros de generar una acción ante el registro visual de un hecho. Es decir, por ejemplo, cuanto demoramos en presionar el pedal del freno cuando vemos que el semáforo se puso en amarillo. El segundo tiempo tiene que ver con las capacidades de frenado del vehículo que se conduce y con las condiciones del suelo sobre el que el vehículo se desplaza.

Figura 4

Una de las páginas del MEV referiada a los conocimientos necesarios para aprobar el examen teórico.

Vemos en estos puntos posibles temas de estudio. Podemos preguntarnos qué sucede si un conductor llega a una bocacalle y justo cuando entra en la misma, entrando en semáforo verde, se da el cambio al amarillo. Aquí, el tiempo de frenado podría hacer que el vehículo quede en el medio del cruce de calles si el mismo activa los frenos. En esa situación, debería, poder llegar al otro lado del cruce sin estar en infracción y bajo una situación segura para él y para el tránsito que viene por la calle perpendicular. Esto requiere que la duración del semáforo en amarillo se extienda lo suficiente para que el vehículo, moviéndose a una velocidad que se encuentre entre la mínima y la máxima permitida, atraviese la calle. Además, debe tenerse cuidado en esto a que las condiciones de transitividad sean acordes con los valores de la tabla CMR, dado que si hubiera cunetas que atravesar, las velocidades de circulación pueden verse fuertemente reducidas.

Hemos encontrado aquí una serie de puntos que nos permiten ejercitar lo aprendido en las clases teóricas y en los laboratorios a lo largo del curso.

Nos proponemos realizar el estudio del sistema de semaforización de un sector de la ciudad de Bahía Blanca.

Figura 5

Sector de la ciudad de Bahía Blanca a estudiar.

Analizaremos todas las calles contenidas en el sector encerrado por lo cruces de las calles Estomba - Chiclana, Alsina, Corrientes – 12 de Octubre y Perú. Además, incluiremos los semáforos ubicados en el cruce Alem y Córdoba. Esto implica un sector de 7x12 cuadras. Debemos notar que no todos los cruces de calles tienen semáforos.

Entre los objetivos de tipo experimental se encuentran:

a) Realizar un relevamiento del sector mencionado ubicando todos y cada uno de los cruces con semáforos.

b) Medición de los tiempos de duración de los semáforos en verde, amarillo y rojo en cada uno de los cruces.

c) Medición de las velocidades medias de circulación de los autos al atravesar las bocacalles.

Con estos datos se podrán realizar las siguientes actividades:

a) A partir de las mediciones correspondientes a los tiempos de “amarillo” obtenidas, calcularemos si los mismos son acordes con el tiempo calculado a partir de los valores de las velocidades máximas y mínimas permitidas, o bien con los valores dados en la tabla de CMR.

b) Por otro lado, se podrán contrastar dichos valores con las velocidades medias medidas c) para cada cruce, teniendo en cuenta las condiciones de cada uno de los cruces donde pueda haber cunetas u otros impedimentos que afecten a la circulación normal.

Como temas adicionales, nos planteamos el análisis de las “olas verdes” en CU o AV con grandes circulaciones vehiculares como son Estomba, Alem o Corrientes – 12 de Octubre.

Para realizar en forma sistemática el estudio, organizamos las actividades de la siguiente manera. Cada una de las calles que corren paralelas a Estomba fueron recorridas por dos grupos de tres alumnos. En particular, y dada la complejidad de la misma, a la Av. Alem se la consideró de manera particular. Dos grupos de tres alumnos cubrieron el tramo que va desde Alem y Córdoba hasta Caronti y otros dos grupos de tres alumnos la recorrieron desde Caronti hasta Alsina. Por otra parte, dos grupos de tres alumnos se asignarán al cruce de Av. Alem y Córdoba y a los lugares en los cuales hay semáforos peatonales: Av. Colon y Estomba, Alsina y San Martín, Alsina y Soler y Av. Alem y Perú.

Se realizaron los siguientes registros:

a) Cada uno de los grupos midió los tiempos de cada una de las luces de cada uno de los semáforos que encontraban en su sector. En la mayoría de los casos se realizaron también filmaciones para tener un registro respaldatorio de los resultados obtenidos. Se procuró, además, que las filmaciones permitieran ver simultáneamente la dinámica de las luces correspondientes a las calles perpendiculares. Por ejemplo, estando en Av. Alem y registrando las luces de Alem se pudieran ver las luces correspondientes a, por ejemplo, calle Caronti. Esto no permite ver como esta diagramada la regulación del flujo vehicular en las distintas direcciones de circulación.

b) Se registró el tiempo de solapamiento entre las luces “rojas” en los semáforos correspondientes a vías transversales.

A modo de ejemplo, los registros hechos fueron como sigue:

Av. Alem y Córdoba:

Av. Alem y San Juan:

Av. Alem y Perú:

Av. Alem y Trelew:

Av. Alem - Santiago del Estero - Trelew:

Av. Alem y Santiago del Estero

Av. Alem y Salta

Todas las mediciones realizadas están registradas en planillas Excel y muchas de ellas están respaldadas con sus correspondientes videos.

Video 1

Ejemplo: video del cruce Alvarado y Sarmiento.

Se realizaron en cada una de las esquinas registros de los tiempos de cruce de los vehículos en circulación. Esto se realizó con los vehículos comenzando la circulación desde el momento en el que se activa el semáforo verde, y también en la situación en la que el dicho semáforo ya estaba activado. La razón para tomar estas mediciones es la de realizar la comparación con la duración de los tiempos de las luces amarillas. Se midieron, además, todas las distancias de cruce de calles. Por ejemplo, y considerando la circulación sobre Av. Alem y el cruce con Salta, se midió la distancia entre la cebra de cruce peatonal ubicada sobre la misma avenida y el semáforo que regula en tránsito en la esquina ubicada después del cruce de calle.

A modo de ejemplo, la distancia entre ALEM (+) y el semáforo 1. Y también las distancias de cruce sobre la misma calle Salta. Estas mediciones fueron hechas sobre todas las calles estudiadas.

Se midieron, además, los tiempos que le lleva a los vehículos, en circulación normal, doblar en las esquinas correspondientes a los cruces de calles incluido en este estudio. Estas mediciones se realizaron en la mayoría de los cruces de calles. Se tomaron al menos 10 valores en cada uno de los cruces de manera de poder obtener valores promedios. Estos tiempos son importantes, dado que en la mayoría de las esquinas no hay semáforos peatonales, en muchas ocasiones los conductores de los vehículos que están por doblar deben esperar a la circulación de los peatones sobre la senda peatonal de la calle a la que van a doblar. Es importante ver que los tiempos que demanda el “doblar” no deje al vehículo en infracción dado que la longitud del amarillo no sea acorde con el tiempo de cruce de un peatón por la senda perpendicular.

Todas las mediciones de tiempo fueron realizadas mediante el uso de teléfonos inteligentes. La precisión de dicho instrumento es aceptable dadas las magnitudes de los tiempos medidos.
Las distancias en los cruces de calles fueron hechas de diversas maneras, entre ellas, se uso la información provista por Google Earth, se utilizaron aplicaciones de los teléfonos celulares inteligentes, se tomaron las mediciones utilizando cintas métricas entre otros métodos.
Con los tiempos medidos y las distancias obtenidas se calcularon distintas velocidades todas ellas incluyendo los errores correspondientes devenidos de los errores de las distintas mediciones.
Las distintas mediciones realizadas permiten distintos tipos de análisis. Que separamos de la siguiente forma:

Tiempo de luces verdes, amarillas y rojas

Luces verdes

Las mediciones realizadas muestran una gran diversidad de tiempos en los valores correspondientes a las luces verdes de los semáforos del sector relevado. Estas, en principio, deben regularse de acuerdo al flujo vehicular que se quiera establecer. Es decir, los tiempos están definidos de manera de definir olas verdes en las distintas calles. El estudio de las olas verdes de las distintas calles se realizará en un informe aparte del presente.

Luces amarillas

Las mediciones de los tiempos de las luces de cada una de las esquinas nos dieron información relevante sobre cómo está dada la sincronización de las mismas. En primer lugar notamos que la regulación del tiempo de las luces amarillas es casi uniforme en todo el sector relevado. Esto podría ser apropiado, dado que dichos tiempos están, en principio, regulados por las longitudes de los cruces de calles. El sector de la ciudad estudiado tiene una estructura y organización espacial bastante regular en cuanto a su conformación. Es decir, las distancias en los cruces de calles son bastante uniformes. Sin embargo, sectores como el cruce de Av. Alem y calle Cordoba, Dorrego y Alsina, por mencionar dos de ellos, tienen distancias de cruces que podríamos decir “atípicas”. En tal sentido, la regulación de las luces debe ser acorde al sector, tal y como dice la reglamentación:

Una de las primeras observaciones que sale de nuestras mediciones es que en muchas de las esquinas del sector estudiado esta reglamentación no se cumple. Es decir, la regulación de la luz amarilla es inapropiada para el dado sector. Ejemplos de estas situaciones se pueden encontrar en muchas de las calles relevadas:

Video 2

Filamción de la circulación vehicular en el cruce de Alem y Córdoba.

Video 3

Filamción de la circulación vehicular en el cruce de Sarmiento y Zapiola.

Estas situaciones mencionadas se observan en muchos de los cruces de calles del sector estudiado sobre todo en sectores en los cuales los badenes presentes tienen una profundidad importante como ocurre, por ejemplo, a lo largo de calle Zelarrayán, en Alvarado, en particular con los cruces en las calles Caronti y Casanova entre otros.

Luces rojas

En cuanto a las luces rojas, se encontró que hay gran diversidad de tiempos de solapamiento. ¿Qué significa esto? Por ejemplo, en el cruce de calles Casanova Zapiola, hay un tiempo en el cual los semáforos que habilitan la circulación por ambas calles se encuentran en rojo. Este tiempo es, en general, relativamente corto y del orden de los 2 segundos. Este tiempo, aun cuando pueda parecer irrelevante, es importante dado que habiendo una inapropiada regulación de las luces amarillas, evita posibles accidentes. Viendo, por ejemplo, el video 3 se hace claro y evidente.

Hemos realizado el relevamiento de las luces de los semáforos de la ciudad de Bahía Blanca de un importante sector de la misma. Hemos realizado las mediciones de los tiempos de todas las luces de los semáforos presentes en el sector. Medimos los tiempos de solapamiento de las luces rojas. Medimos también los tiempos de circulación de los autos bajo distintas circunstancias, desde el reposo, en circulación, realizando giros, etc. y realizamos filmaciones en diversos sectores que ponen en evidencia los problemas que la actual organización del sistema de semáforos ocasiona.

Con las mediciones realizadas hemos hecho cálculos de distancias, de velocidades de circulación, etc.. Hemos observado, a partir de los cálculos, que en muchas circunstancias es necesario circular a velocidades que no están dentro del rango de las velocidades permitidas, sobre todo en los cruces de calles.

En términos generales, hemos observado que:

$\bullet$ los tiempos de las luces amarillas están, en general, mal regulados,

$\bullet$ en general, los tiempos de duración de las luces amarillas no guardan relación con los tiempos de cruce de calle de los peatones. Esto, sobre todo, asociado a los tiempos necesarios para que un conductor que dobla en una dada esquina permita la circulación de los peatones que cruzan la calle en la que el vehículo va a doblar ,

$\bullet$ hay sectores particularmente conflictivos, sobre todo por el gran volumen de transito, en los que las luces amarillas están particularmente mal reguladas, uno de ellos, y quizás el más patológico, es el cruce de calle Córdova y Av. Alem,

$\bullet$ existe un solapamiento entre las luces rojas de los semáforos en los diversos cruces de calles estudiados, que, aunque en principio innecesarios, evitan posibles accidentes. ,

Otras Observaciones:

$\bullet$ Las olas verdes en calles tales como 12 de Octubre o la Av. Alem, por mencionar solo un par de ellas, están mal reguladas.

$\bullet$ Hay muy pocos semáforos peatonales. Sectores como el de la Universidad Nacional del Sur deberían ser contemplados en tal sentido. Otros sectores complicados son: las escuelas de la Universidad, en 11 de Abril y Zapiola, Av. Alem y Salta, etc. En este último han habido varios accidentes y esto sea probablemente debido a que hay situaciones en las cuales es dificil saber si se debe o no cruzar. como por ejemplo desde la esquina que se ve en la foto siguiente

$\bullet$ Hay semáforos que no están en buenas condiciones de conservación y que pueden implicar un riesgo para las personas. Un ejemplo de ello es el que está ubicado en Alvarado y Rodriguez como puede verse en las siguientes fotos:

12 de octubre

Alem

Zapiola

Alvarado

Zelarrayan

Estomba