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PROYECTO FINAL TRANSITO – ZONA DE MODELACION N°3 INGENENIERIA DE TRANSITO Y TRANSPORTE

DIEGO ANDRES GOMEZ AYALA DIEGO ALEJANDRO FERNANDEZ RAMIREZ

PRESENTADO A: ING. MARIO JAVIER CARDOZO CHAUX

13 MARZO 2020 ESPECIALIZACION EN DISEÑO Y CONSTRUCCION DE VIAS Y AEROPISTAS ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES

DIEGO ANDRES GOMEZ –DIEGO ALEJANDRO FERNANDEZ 13 MARZO 2020 PROYECTO FINAL TRANSITO – ZONA DE MODELACION N°3

CONTENIDO INTRODUCCION.......................................................................................................3 ALCANCE..................................................................................................................3 OBJETIVO GENERAL...............................................................................................3 OBJETIVOS ESPECIFICOS.....................................................................................3 1. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO...................................................4 2. CALCULO DE PROYECCION VEHICULAR 2020, FACTOR HORA PICO (FHP) Y HORA PICO DEL SISTEMA........................................................................5 3. EXTRACCION DE ZONA DE MODELACION DE AUTOCAD A DXF PARA MODELAR EN SYNCHRO........................................................................................6 4. EJECUTANDO SYNCHRO PARA MODELACION............................................7 5. CREACION DE LINK O VIAS.............................................................................8 6. CONFIGURANDO LINK CON NOMBRES, VELOCIDAD A FLUJO LIBRE.......9 7. CONFIGURANDO NODOS Y SELECCIONANDO TIPO DE CONTROL........10 8. CONFIGURANDO NODOS PRETIMED...........................................................11 9. INGRESANDO VOLUMENES DE VEHICULOS POR HORA (VPH)...............12 10.

INGRENSANDO TIEMPOS DE SEMAFORO Y LONGITUD DE CICLO.....13

11.

CONFIGUEANDO NODOS DE TIPO UNSIGNALIZED................................15

12.

BALANCEO DE VOLUMENES (VB).............................................................17

13.

CORRIENDO EL MODELO CON SIMTRAFFIC...........................................19

14.

CREANDO REPORTES EN SIMTRAFFIC...................................................21

15.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES................................................22

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TABLA DE IMAGENES Imagen 1 identificación y ubicación de la zona de modelación con intersecciones. 4 Imagen 2 cálculo de VHP, FHP.................................................................................5 Imagen 3 Hora pico del sistema y proyección a año 2020.......................................5 Imagen 4 plano general de Bogotá...........................................................................6 Imagen 5 plano de la zona de modelación N°3.........................................................6 Imagen 6 importando nuestra zona de modelación N°3...........................................7 Imagen 7 zona de modelación importada en el software Synchro...........................7 Imagen 8 Creación de vías con la opción Add Link..................................................8 Imagen 9 Zona de modelación con todos los link.....................................................9 Imagen 10 ingresando datos como nombres, velocidades.......................................9 Imagen 11 nombrando nodos..................................................................................10 Imagen 12 Seleccionando tipo de control...............................................................10 Imagen 13 Abriendo la opción Lane Window..........................................................11 Imagen 14 ingresando los movimientos para cada uno de los accesos.................11 Imagen 15 Lanes o movimientos creados para el nodo 2056................................12 Imagen 16 Abriendo la opción Volumen Window....................................................12 Imagen 17 Ingresando volúmenes vehiculares y FHP............................................13 Imagen 18 Abriendo Timing Window.......................................................................13 Imagen 19 Datos que sacamos del plan semafórico, TV,SYAN.............................14 Imagen 20 Ingresando datos de longitud de ciclo, Tiempos de verde y offset.......15 Imagen 21 Abriendo ventana de señalización........................................................15 Imagen 22 Ingresando movimientos por acceso, y seleccionando STOP o FREE. .................................................................................................................................16 Imagen 23 Zona de modelación con los movimientos y nombres en nodos y vías. .................................................................................................................................16 Imagen 24 Volúmenes vehiculares existentes sin balancear.................................17 Imagen 25 Se muestran las cantidades de vehículos que faltan por balancear.. . .18 Imagen 26 Zona de modelación completamente balanceada................................19 Imagen 27 Abriendo la ventana de animación con SimTraffic................................20 Imagen 28 Interfaz del programa SimTraffic corriendo la zona de modelación N°3 .................................................................................................................................20 Imagen 29 GRAFICA DEMORAS POR VEHICULO...............................................21 Imagen 30 GRAFICA DE LONGITUD DE COLA....................................................22

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INTRODUCCION El presente proyecto presenta la micro simulación con ayuda del software SYNCHRO y de la herramienta SIMTRAFFIC, de una zona de modelación de la ciudad de Bogotá, para este caso será la Zona N°3 ubicada en el barrio Marly, entre la calle 45 a la calle 50, y de la carrera 7 a la carrera 13. la cual cuenta con 7 planes semafóricos y con datos de aforos del año 2009. ALCANCE Se espera que este proyecto permita modelar el tránsito vehicular y su nivel de servicio al año 2020, es decir proyectando los volúmenes de tránsito vehicular en su hora pico.

OBJETIVO GENERAL Lograr la simulación de la zona de modelación N°3 en Bogotá ubicada en el barrio Marly, identificando los horarios pico, y niveles de servicio al año 2020.

OBJETIVOS ESPECIFICOS  Hallar la hora pico de máxima demanda del sistema.  Calcular el Factor hora pico por cada movimiento de la intersección.  Balancear los volúmenes en intersecciones donde no se tengan aforos.  Correr el modelo con ayuda de la herramienta SimTraffic.

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1. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO Para el desarrollo de este proyecto de transito de micro simulación con el uso del software SYNCHRO, se nos asignó una zona de modelación ubicada en la ciudad de Bogotá la cual corresponde a la N°3, que se encuentra en el barrio Marly entre las calles 45 y calle 50 y entre la carrera 7 y carrera 13. Dentro de esta zona de modelación se cuenta con una red semafórica donde se identifican intersecciones con volúmenes calculados con aforos vehiculares. Los cuales nos servirán como datos iniciales para llevar a cabo el ejercicio de micro simulación con ayuda del software SYNCHRO. Empleando el uso de Google earth y los archivos en la extensión KMZ entregados en clase, se procede a identificar la zona de modelación numero 3 dentro del mapa, y se observan las intersecciones que tendremos con datos iniciales para iniciar nuestra modelación. Para la cual tenemos siguientes puntos:       

los

2015 2016 2260 2261 2056 2057 2058

Imagen 1 identificación y ubicación de la zona de modelación con intersecciones

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2. CALCULO DE PROYECCION VEHICULAR 2020, FACTOR HORA PICO (FHP) Y HORA PICO DEL SISTEMA Teniendo esto como punto de partida comenzaremos a identificar los volúmenes vehiculares por hora, el factor hora pico para cada uno de los movimientos de cada intersección, la hora pico general del modelo, y la proyección a 2020 de los volúmenes vehiculares, pues los datos que nos fueron entregados en formato (.xls) son de años anteriores. Estos cálculos los realizaremos en una hoja de Excel la cual se anexará en la carpeta de la entrega de este documento.

Imagen 2 cálculo de VHP, FHP.

Para el cálculo de la hora pico general del sistema se calculó con el aforo realizado en el año 2009. Siendo el resultado de 7:00am a 8:00 am la hora pico general de la zona de modelación N°3. Se realizó la proyección al año 2020 empleando una tasa de proyección del 3.68%.

Imagen 3 Hora pico del sistema y proyección a año 2020.

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3. EXTRACCION DE ZONA DE MODELACION DE AUTOCAD A DXF PARA MODELAR EN SYNCHRO Empleando los archivos entregados en clase, usaremos el mapa general de Bogotá en formato (.DWG), con el fin de poder extraer solamente la zona que entraremos a analizar, para este caso sería la zona de modelación N°3 en el barrio Marly, de esta manera tendremos un archivo más pequeño para ser exportado a SYNCHRO en formato (.DXF).

Imagen 4 plano general de Bogotá.

Imagen 5 plano de la zona de modelación N°3

Con este último archivo pasaremos a importarlo al software de synchro, y comenzar con la actividad de modelación de la zona N°3. P á g i n a 6 | 24

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4. EJECUTANDO SYNCHRO PARA MODELACION. Continuaremos nuestro proyecto de modelación importando el archivo que acabamos de crear con la zona de modelación N°3 en formato DXF. Para cual abriremos el software de Synchro, haremos clic en File-Graphics-Import Background, y seleccionaremos el archivo que hemos creado anteriormente, así como se muestra en la figura.

Imagen 6 importando nuestra zona de modelación N°3

Una vez importado se mostrará en el modelo de la siguiente manera:

Imagen 7 zona de modelación importada en el software Synchro

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5. CREACION DE LINK O VIAS Después de haber importado nuestra zona de modelación, procederemos a crear los link o vías que existen dentro de nuestra zona por medio de la opción Add Link, que se encuentra en la parte izquierda de la interfaz del software. Haremos clic sobre la opción, y empezaremos a picar sobre nuestro plano importado desde donde inicia hasta donde termina cada una de las vías que contiene nuestra zona de modelación.

Imagen 8 Creación de vías con la opción Add Link.

Para el caso anterior hemos ingresado la primera vía o link del sistema en el ejemplo se trazó la vía correspondiente a la carrera 13. De esta manera continuaremos trazando todas las vías existentes en el modelo. Podemos ir observando que a medida que vamos creando nuevas vías o link, y estas se intersectan entre sí, se irán creando nodos automáticamente, esto nodos contarán con unos parámetros de volúmenes vehiculares, giros y demás factores que iremos ingresando más adelante. P á g i n a 8 | 24

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De esta manera quedaría nuestra zona de modelación una vez hayamos creado todos los links existentes. Como observamos cada círculo rojo corresponde a una intersección o nodo que fue creado automáticamente por el software. Después haber realizado esto comenzaremos a ingresar información más precisa acerca de los nombres de vías, velocidades etc.

Imagen 9 Zona de modelación con todos los link.

6. CONFIGURANDO LINK CON NOMBRES, VELOCIDAD A FLUJO LIBRE. Después de haber importado el plano, les asignamos un nombre a las calles y carreras esto con el fin de ubicarnos mejor dentro de la zona de modelación, de igual manera insertamos las velocidades de cada uno de los tramos, para esto nos apoyamos usando el google maps. En el programa hacemos doble clic en cada uno de los link (vías) creados y en la casilla Street Name escribimos el nombre que corresponda, luego en la opción Link Speed escribimos la velocidad en el campo, Como se muestra a continuación:

Imagen 10 ingresando datos como nombres, velocidades.

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7. CONFIGURANDO NODOS Y SELECCIONANDO TIPO DE CONTROL. Una vez tengamos identificadas las calles y carreras de nuestra zona de modelación, empezamos a nombrar cada uno de nuestros nodos o intersecciones, según el archivo (. KMZ) de red semafórica de Bogotá, para lo cual hacemos doble clic en cada uno de los círculos rojos que se crean automáticamente cuando hay un cruce de link o vías en el modelo. Ingresamos el nombre del nodo en el campo de Intersection ID.

Imagen 11 nombrando nodos.

Adicional a esto, identificamos el tipo de nodo o intersección que estamos analizando, es decir, si es un nodo con control semafórico en la opción Controller Type seleccionamos la opción Pretimed, pero si es un nodo con señalización de PARE seleccionamos la opción Unsignalized

Imagen 12 Seleccionando tipo de control.

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8. CONFIGURANDO NODOS PRETIMED Una vez tengamos cada uno de los nodos con sus respectivos nombres y tipo de control (Pretimed o Unsignalized), procederemos a insertar cada uno de los movimientos que se presentan dentro de este nodo, por lo cual nos dirigimos la barra de opciones y elegimos la opción Lane Window.

Imagen 13 Abriendo la opción Lane Window.

Allí, se nos abrirá una ventana donde empezaremos a identificar cada uno de los movimientos que se presentan en el nodo que estemos analizando, señalando cuantos carriles circulan de frente, cuantos giran a la derecha y cuantos giran a la izquierda, completamos los movimientos para todo el nodo. Esto lo hacemos en los campos de la opción Lanes and Sharing, donde seleccionamos las flechas según corresponda el movimiento teniendo en cuenta que (T, movimiento de frente), (R, Giro a la derecha), (L, giro a la izquierda).

Imagen 14 ingresando los movimientos para cada uno de los accesos

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Después de haber añadido los lanes volvemos al map window y damos clic en Show Lanes on Map, para ver los lanes que fueron creados en el Lane Window, el cual se vera de la siguiente manera.

Imagen 15 Lanes o movimientos creados para el nodo 2056.

9. INGRESANDO VOLUMENES DE VEHICULOS POR HORA (VPH) Seguido a esto, procedemos a insertar los volúmenes vehiculares por hora por cada uno de los movimientos de la intersección, para esto ingresamos a la opción Volumen Window ubicada en la barra de tareas.

Imagen 16 Abriendo la opción Volumen Window.

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Se abrirá una nueva ventana donde ingresaremos la cantidad de vehículos por hora (Vph) en el campo Traffic Volume (Vph) para cada uno de los movimientos existentes del nodo, estos datos los encontraremos en los archivos de aforos para cada nodo, también insertamos el factor hora pico del nodo en el campo Peak Hour Factor calculado anteriormente en las hojas de Excel.

Imagen 17 Ingresando volúmenes vehiculares y FHP.

10. INGRENSANDO TIEMPOS DE SEMAFORO Y LONGITUD DE CICLO. Después de haber agregado los movimientos y los volúmenes vehiculares al nodo en análisis, procedemos a insertar los parámetros de tiempos de semáforo, haciendo clic en la opción Timing Window ubicada en la barra de herramientas del software.

Imagen 18 Abriendo Timing Window.

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Allí se nos abrirá una nueva ventana donde podremos ver los movimientos que presenta el nodo y los volúmenes vehiculares que hemos ingresado anteriormente, adicional a esto vamos a poder ingresar la longitud de ciclo del nodo en el campo Cycle Length, estos datos los obtendremos del archivo en formato pdf de planes semafóricos. También ingresaremos los tiempos de verde (TV) para cada uno de los movimientos en los campos de Total Split (s), esta información también se encontrará en el archivo de planes semafóricos. Otro parámetro que tenemos que ingresar es el Offset el cual también está en el mismo archivo, este Offset hace referencia al desfase que hay en segundos de los cambios de un semáforo a otro a una velocidad ideal a flujo libre. Y por último revisaremos que el inicio del verde coincida con una fase que esté incluida dentro de la intersección en el campo protected phases.

Imagen 19 Datos que sacamos del plan semafórico, TV,SYAN.

Después de identificar cada uno de estos parámetros, pasamos a ingresarlos al software en la ventana de timing window.

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Imagen 20 Ingresando datos de longitud de ciclo, Tiempos de verde y offset.

11. CONFIGURANDO NODOS DE TIPO UNSIGNALIZED Una vez ingresados todos los parámetros anteriormente descritos para cada uno de los nodos con control semafórico (pretimed) de nuestra zona de modelación, pasaremos a configurar los nodos con control de PARE (Unsignalized), para esto hacemos clic en un nodo que hayamos configurado como (Unsignalized), en ese momento en la barra de herramientas se activara el icono de STOP llamada Signing Window, haremos clic en esta opción.

Imagen 21 Abriendo ventana de señalización.

Se nos abrirá una nueva ventana, donde indicaremos que tipo de control de señalización tiene cada movimiento, es decir cual tiene el PARE (STOP) o cual P á g i n a 15 | 24

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tiene el flujo libre (FREE), esto parámetros los seleccionaremos en el campo Sign Control como se muestra a continuación:

Imagen 22 Ingresando movimientos por acceso, y seleccionando STOP o FREE.

Procederemos a realizar este paso para los demás nodos de tipo Unsignalized de nuestra zona de modelación. Una vez tengamos todos los nodos de la zona de modelación con los parámetros ingresados en cada uno de los respectivos campos indicados anteriormente, el modelo debería quedar de la siguiente manera:

Imagen 23 Zona de modelación con los movimientos y nombres en nodos y vías.

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Como se puede observar en el plano de zona de modelación, se muestran cada uno de los nodos con su nombre de identificación, de igual manera todas las flechas que indican los movimientos existentes en cada intersección. 12. BALANCEO DE VOLUMENES (VB) Ahora para continuar con el proceso de modelación, procedemos a hacer el balanceo de volúmenes en intersecciones donde no se tienen aforos o datos de volúmenes vehiculares, para esto, primero vamos a mostrar sobre el modelo los volúmenes que fueron insertados según los datos de aforos existentes.

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Imagen 24 Volúmenes vehiculares existentes sin balancear

De esta manera se muestra los nodos que tienen volúmenes vehiculares con los datos ingresados, y los que no tienen datos muestran sus volúmenes en cero. Ahora hacemos clic en VB Volume Balancing, para poder visualizar en el modelo que cantidad de volumen es el que toca balancear con las demás intersecciones, se mostrara de la siguiente manera: P á g i n a 17 | 24

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Imagen 25 Se muestran las cantidades de vehículos que faltan por balancear.

Como se puede observar a las llegadas de las intersecciones aparecerán unos números en positivo (+) y otros en negativo (-), esto indicara la cantidad de vehiculas que hay que añadir o restar a un movimiento con el fin poder balancear el link, par esto haremos clic en cada flecha de movimiento y pondremos el volumen para ir balanceando el modelo.

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Este proceso se hará para todos los nodos de nuestra zona de modelación. Una vez se realice deberá quedar de la siguiente manera:

Imagen 26 Zona de modelación completamente balanceada.

Como se observa todas las intersecciones que no tenían datos de volúmenes ya fueron asignados de acuerdo al balanceo de volúmenes de nuestra zona de modelación. 13. CORRIENDO EL MODELO CON SIMTRAFFIC Una vez hayamos ingresado todos los datos a nuestro modelo de nuestra zona de modelación, procederos a correr el modelo. Esto lo haremos dando clic dando clic en la opción SimTraffic Animation, que se encuentra en la barra de tareas del software. Si nuestro modelo presenta errores se mostrará un cuadro de advertencia donde iremos identificando cada uno de ellos y los iremos solucionando. Después de haber solucionado los errores haremos clic de nuevo en SimTraffic Animation para volver a correr el modelo.

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Imagen 27 Abriendo la ventana de animación con SimTraffic.

Seguido a esto se nos abrirá una nueva ventana del programa SimTraffic que nos mostrará el plano del modelo, con los autos en 2D en movimiento, animando los giros de cada uno de los accesos por intersección del modelo, para nuestro caso, la zona de modelación N°3.

Imagen 28 Interfaz del programa SimTraffic corriendo la zona de modelación N°3

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14. CREANDO REPORTES EN SIMTRAFFIC

Imagen 29 GRAFICA DEMORAS POR VEHICULO

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Imagen 30 GRAFICA DE LONGITUD DE COLA

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15. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Como se observa en la gráfica de demoras, se observa que sobre la carrera 7ma es donde se presentan la mayor demora en acceso de vehículos y sobre la carrera 13 llegando a la calle 45. La simulación de la zona se realizó teniendo en cuenta las proyecciones de volúmenes vehiculares al año 2020.

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