Torre et al 2015a

• Conceptes bàsics:
• Context
• Antecedents
• Aportacions
• Conclusions
• Altres aportacions
• Autors

Conceptes bàsics:

Ocupació (%): percentatge de temps que un detector està “ocupat”. Equival al temps que triga un vehicle en passar per sobre d'un detector.

Flux (veh/h): nombre de vehicles que mesura un detector en una hora. Els fluxos màxims que s’han arribat a observar arreu del món s’aproximen als 2.400 veh/h per carril.

Capacitat (veh/h): màxim flux observat de manera estable durant un mínim de temps (20-30 min.). La capacitat depèn de molts factors com la geometria de l’autovia o la climatologia, entre altres.

Velocitat / ocupació crítica: valors de velocitat / ocupació que es mesuren com a capacitat.

Règim / estat lliure: estat del trànsit en què tots els cotxes (o la gran majoria) circulen a la velocitat desitjada (velocitat lliure).

Règim / estat congestionat: estat del trànsit inestable, amb fluctuacions i parades. L’ocupació és més gran que l’ocupació crítica.

Context

En l'actualitat, els límits dinàmics de velocitat (DSL) s'utilitzen en moltes autopistes, amb l’objectiu d’adaptar el flux a diferents situacions: accidents, climatologia, etc. No obstant això, hi ha pocs estudis empírics de l’impacte dels DSL. Per omplir aquest buit, la tesina premiada analitza els fluxos de trànsit, l’activitat de canvi de carril, així com l’homogeneïtzació del trànsit sota diferents límits de velocitat, gràcies a les dades preses durant un experiment en l’autovia B-23 d’entrada a Barcelona.

Les dues investigacions més recents sobre els límits dinàmics de velocitat, analitzant dades empíriques, han estat: (Papageorgiou & Kosmatopoulos, 2008), en què es conclou que els DSL afecten el diagrama fonamental del trànsit únicament pel que fa a torns de l'ocupació de crítica, augmentant el seu valor. Aquest estudi remarca que no es pot demostrar que la capacitat augmenti o disminueixi degut als DSL. (Hegyi, 2004) analitza com els DSL eviten les inestabilitats del trànsit. En el seu estudi demostra que els valors d’ocupació crítica son més grans amb l’activació dels DSL en relació amb una autovia amb límit de velocitat fix. L’anàlisi conclou que amb límits de velocitat baixos es pot limitar el flux, la qual cosa pot ser útil per amortir ones de xoc. Aquesta mesura del trànsit és coneguda com mainline metering i es basa en la capacitat dels DSL per regular el flux quan s’imposen límits de velocitat clarament subcrítics. Aquesta mesura podria reduir cues en punts crítics, com els colls d’ampolla.

Paral·lelament, altres investigacions (Menendez & Daganzo, 2007) i (Cassidy, Jang & Daganzo, 2010) afirmen que una reducció dels canvis de carril pot donar lloc a un augment significatiu de la capacitat de l’autovia. A més a més, la intuïció indica que un trànsit homogeni redueix la motivació per canviar de carril, tot i que aquesta afirmació no està quantificada. Així doncs, si els DSL poden homogeneïtzar el trànsit en les vies ràpides i d’aquesta manera es poguessin reduir el número de canvis de carrils, podríem aconseguir un augment de la capacitat de la via.

Diagrama Fonamental del Trànsit (FD)

Antecedents

Fins avui, bàsicament s’ha estudiat la influència macroscòpica dels DSL; és per aquesta raó que és difícil avaluar el seu efecte sobre l’homogeneïtzació de la via. Però, com es va concloure en una tesi doctoral recent (Torné, 2013), que també vam comentar en el Butlletí 13 d’R+D+I del DTES, és necessari fer més anàlisis de les dades reals. Les dades recollides per Francesc Soriguera i Marcel Sala al juny del 2013 a la B-23, amb la col·laboració del Servei Català del Trànsit (SCT), són úniques al món i permeten l’anàlisi pel que fa al carril i al vehicle individual de l’influencia dels DSL.

Aportacions

En aquesta tesina s’estudia una única secció (PK 4.73) de la B-23. Les dades analitzades corresponen a tres dies diferents amb límits de velocitat constants durant les tres hores que formen l'hora punta del matí. Les velocitats crítiques mesurades són de prop dels 55 km/h. Així, s’han analitzat dos dies amb un límit de velocitat per sobre de la velocitat crítica (80 km/h i a 60 km/h) i un dia amb el límit de velocitat subcrític (40 km/h).

Conclusions

Una de les principals conclusions de la tesina és que els límits de velocitat variables no modifiquen la capacitat de l'autovia, però sí l’ocupació crítica, i assoleixen taxes d’ocupació significativament més grans per límits de velocitat baixos en règim lliure. Això demostra que els conductors són capaços de conduir a velocitats molt baixes i ocupacions molt altes de manera estable. Aquest fenomen, mai no observat fins ara, és perquè segurament els/les conductors/ores són experimentats i, a més a més, persones usuàries habituals en hora punta a la B-23. Els resultats d’aquesta tesina posen en dubte la capacitat dels límits dinàmics de velocitat com a reguladors del flux i apunten a un mal ús dels DSL pel mainline metering.

 

Altres aportacions

Altres resultats d'aquesta tesina demostren que un límit de velocitat clarament subcrític, 40 km/h, no redueix la taxa de canvis de carril, tot i que redueix les diferències d’ocupació i flux entre carrils, per estats lliures. A més, s’ha pogut demostrar que hi ha una homogeneïtzació intrínseca per tots els carrils quan s’arriba  prop de la capacitat, independentment del límit de velocitat imposat.

Finalment aquesta tesina conclou que el nombre de canvis de carril en règim lliure mostra dues tendències diferents, depenent del límit de velocitat aplicat: per a límits de velocitat de 80 km/h o 60 km/h els canvis de carril són directament proporcionals a l’ocupació de la secció; mentre que pel límit de velocitat subcrític (40 km/h), el màxim nombre de canvis de carril té lloc amb ocupacions baixes. Altrament, prop de la capacitat, la taxa de canvis de carril és similar per a tots els límits de velocitat analitzats.

Autors

Redactat per: Irene Martínez i Margarita Torre Alcoceba. Per saber-ne més: Irene Martínez