Maria 2014a

• Introducció
• Objectius de la recerca
• Avaluació empírica
• Autors

Introducció

Els sistemes de monitorització i control de trànsit s'han beneficiat de la intensa investigació i desenvolupament que s’ha produït en els darrers anys, en matèria de detecció en temps real, així com sobre el tractament de dades i algorismes de control.

Per tal d’aconseguir una gestió socialment sostenible d’una autopista, cal defugir d’una gestió fonamentada en la utilització espontània de la via. Cal fomentar estratègies de gestió activa del trànsit, malgrat els significatius nivells de resistència dels conductors envers les innovacions en matèria de control del trànsit.

L'objectiu és controlar de forma dinàmica tant la demanda de trànsit com la capacitat disponible per tal de maximitzar certs indicadors d'eficiència. L'elecció d'aquests indicadors depèn dels objectius perseguits, però en general, inclou:

• Eficiència ambiental pel que fa al medi ambient i el consum de combustible de baixa contaminació aèria i acústica.
• Eficiència operativa per tal que la societat pugui treure més rendiment de la inversió en infraestructures, encaixant les dues perspectives: d’una banda la de les agències que busquen l’òptim de la xarxa, minimitzant el temps total de viatge i, de l’altra, els conductors volen fer el trajecte en menys temps possible.
• Un nivell satisfactori de seguretat, que els permeti assolir els objectius desitjats sense anar en detriment de la seguretat vial.
• Fiabilitat de la xarxa, per poder oferir un temps de viatge previsible que permeti una correcta planificació dels desplaçaments.

Aquesta tesi quantifica els efectes considerant els objectius anteriors, de diverses estratègies de gestió activa del trànsit (ATM) a autopistes metropolitanes. Hi ha moltes experiències positives en la implantació d’aquestes estratègies ATM. Han permès millorar la sostenibilitat social (estalviant temps i energia, disminuint el risc d'accidents i de les emissions de contaminants) d’una determinada infraestructura viaria. L'enfocament comú implica estratègies de control sobre el flux de trànsit mitjançant senyals de trànsit variable (per exemple: el control d’accessos en rampes, la gestió dinàmica del voral o els límits de velocitat variable - VSL). D’entre aquestes mesures, la més atractiva per causa de la seva aparent simplicitat i els relativament reduïts costos d'implantació són els sistemes de velocitat variable. Això ha incentivat que moltes autoritats del transport d’arreu del món hagin decidit instal·lar aquests sistemes. Malauradament, la inversió en recerca no ha estat proporcional i els conductors no consideren la utilitat de la VSL ja que no s’ha divulgat de manera adient el seu valor i la seva funcionalitat.

Els objectius de la recerca són:

Gràcies a la gran quantitat de dades de trànsit disponibles als centres de gestió del trànsit, es pot millorar el coneixement sobre les estratègies VSL. En particular, es disposa de dades mesurades a l’autopista metropolitana C-32, que és una de les autopistes més transitades d’accés a Barcelona des del sud, ja que hi ha moltes ciutats grans que poden tenir la funció de ciutat dormitori, a part de la proximitat amb l’aeroport.

El tram seleccionat té 14,5 km de longitud, habitualment amb 3 carrils, està equipat amb detectors cada 500 m que mesuren la velocitat mitjana, el flux i l’ocupació. A més, hi ha instal·lats 10 senyals de velocitat variable (VMS). El tram d’estudi mostra episodis recurrents de congestió a les hores puntes del matí i de la tarda-nit.

A la tesi s’abasten dues línies principals de recerca: una aproximació empírica i una de modelització.

L’enfocament de modelització és el més comú quan es gestionen estratègies ATM, per causa de la popularitat dels models de flux de trànsit (macroscòpics i microscòpics), així com per la reticència de moltes autoritats del trànsit per millorar els procediments de control viari amb laboratoris reals. Tot i així, tots els models de primer ordre no han proporcionat una modelització fiable de VSL, ni la reproducció del fenomen de disminució de la capacitat. Aquesta tesi presenta una aproximació més simple que segueix sent consistent amb els models de Lighthill-Whitham [Lighthill i Whitham, 1955] i Richards [Richards, 1956].

  En un altre aspecte, la modificació de models macroscòpics tradicionals per poder reproduir estratègies de control actiu sempre ha suposat la introducció de nous paràmetres. El calibratge simplista d'aquests paràmetres pot conduir a representacions poc fidedignes amb la realitat del comportament del trànsit. Aquesta tesi proposa una nova metodologia que permet calibrar els paràmetres que regeixen un model popular d’incorporacions en autopistes.

Avaluació empírica

La part empírica de la tesi té com a objectiu caracteritzar el comportament dels conductors quan circulen a diferents límits de velocitat en una autopista. Les dades de camp permeten una anàlisi quantitativa en termes de reducció de la congestió, així com de les emissions de contaminants i la seguretat viària. En altres paraules, permeten analitzar els beneficis socials de les polítiques endegades a l’autopista C-32. Aquesta avaluació empírica permet validar el models empírics proposats anteriorment.

  En definitiva, la tesi té una clara aplicació pràctica, ja que sorgeix de la intenció dels gestors viaris per millorar la seva gestió en corredors VSL. Els resultats de la tesi contribueixen a la millora de l’eficiència en la gestió d’autopista i, alhora, permeten proposar noves estratègies de gestió, així com facilitar la presa de  decisions en centres de gestió del trànsit.

Autors

Redactat per: Margarita Torre Alcoceba. Per saber-ne més: Josep Maria Torné