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MODELO DE TRÁFICO VEHICULAR

Una mejor alternativa para mejorar la congestión vehicular en Lima

Desde el 2019, Lima se encuentra en el top 3 de ciudades consideradas con peor tráfico alrededor del mundo

Espacio abierto por un voto reflexivo y responsable
Figura 1 Congestionamiento vehicular en Lima. Fuente Redacción Perú21 (2019)

Escrito por:

Andrea De La Cruz

13/04/2021

Actualmente, somos testigos del gran impacto que produce la congestión vehicular sobre nuestra movilización. De este modo, transportarse a través de las principales avenidas de Lima viene a ser una experiencia tan caótica como estresante (ver Figura 1). Esto debido a que las demoras, normalmente conocidas como “horas punta”, han estado incrementando a lo largo de los años. De acuerdo a un estudio desarrollado por el gerente de proyectos de Transitemos, David Hernández; un limeño pierde aproximadamente veinte días laborables al año por estar atrapado en medio del tráfico. Asimismo, menciona que una de las principales causas de la congestión vehicular son las malas prácticas del conductor, ya que este genera retrasos significativos sin oportunidad de recuperación. Por ejemplo, el no respetar los semáforos, señalizaciones o reducciones de velocidad causan intervenciones de tránsito donde se trata de evitar el riesgo a accidentes vehiculares. No obstante, la desventaja en relación a las populares intervenciones o detenciones por la fiscalización de tránsito es que generan demoras en las vías públicas, por lo que incrementa el tiempo promedio de las personas que pasan dentro de un vehículo. (ver Figura 2).


Por otro lado, es importante mencionar otras causas a nivel externo (no dependiente del comportamiento de conductor) tales como la falta de inversión en proyectos de infraestructura (viapass, pasos a desnivel, túneles, etc) y la poca priorización del transporte público (existe mayor cantidad de vehículos particulares y de poca capacidad en comparación a los vehículos públicos), por lo que, el sistema de transporte masivo es deficiente para satisfacer la gran demanda de peatones. Al pertenecer a un factor externo, estas causas pueden ser desarrolladas por el Ministerio de Transporte o por la Municipalidad de Lima con el fin de realizar medidas/reformas a favor del tránsito en Lima. Sin embargo, medidas conocidas como Pico y Placa, incrementar el porcentaje de inversión en el área de transporte público, etc. han resultado ineficientes debido a que no engloban todo el sistema de transporte en un sistema holístico y dinámico.

De esta manera, es común cuestionarse cómo y cuál es la mejor alternativa capaz de solucionar todo el aspecto del tráfico vehicular. Para ello, se cuenta con la ingeniería de transporte, una rama de la ingeniería civil enfocada a la planificación y gestión de transporte. La ingeniería de transporte tiene como objetivo aplicar diferentes conocimientos tecnológicos y científicos con el fin de proveer una movilización de personas y mercancías de forma segura, confortable, rápida y en beneficio del medio ambiente.

Una de las propuestas de la ingeniería de transporte es la utilización del modelamiento matemático de tráfico vehicular que permita regular cualquier sistema. Este modelo se enfoca en redes de tráfico que miden el rendimiento de los vehículos de una zona a través de dos factores: intervalos de tiempo entre automóviles y niveles de servicio. La principal ventaja que ofrece este modelo es que es adaptable para simulaciones de distintos niveles, de modo que permite la libre búsqueda de flujos óptimos en orden de disminuir la cantidad de puntos muertos en las vías.

Modelo de tráfico vehicular a nivel mesoscópico

La importancia de un modelo radica en la aplicación de expresiones matemáticas, físicas y gráficas que permitan representar la realidad de un sistema. De este modo, un modelo de tráfico vehicular ofrece mayor visualización y ventajas para analizar cómo interactúa cada componente del sistema de transporte. Ver Figura 3.

Este modelo tuvo sus orígenes en la década de los 50 gracias al matemático y analista experto en transporte John Glen Wardrop. Wardrop ha realizado diversos estudios relacionados a la asignación y modelado del tráfico de modo que se encargó de predecir factores o patrones que involucran a cada componente del sistema de transporte con la proliferación de la congestión vehicular en ciertas redes. Estos factores se denominan Principios de Wardrop, y se basan en un equilibrio entre las posibles decisiones de un conductor en relación a minimizar costos totales de viaje (dinero y tiempo). ¿Esto qué significa? El objetivo de cualquier usuario/conductor es llegar de forma rápida y segura a su destino, por lo que depende solamente de este elegir qué camino, vías o intersecciones favorecen su viaje a pesar de que pueden perjudicar a los demás conductores, peatones, etc. De esta manera, este cambio de decisión al elegir otra ruta o vía genera cierto grado de desorden, al punto que algunas zonas cuentan con mayor cantidad de vehículos en comparación de otras, es decir, genera congestionamiento.

A partir del aporte de Wardrop, se definió que para cualquier modelo en transporte, el comportamiento del conductor es sumamente importante. Si empezamos a describir su comportamiento, un conductor tiende a tomar 2 o 3 decisiones por cada intersección visible, tiene que controlar las habilidades operativas de dirección, aceleración y frenado a lo largo de un viaje, y, depende de cada uno respetar las señales de tránsito en orden de no verse involucrado en situaciones de accidente o peligro. Por ello, los actuales modelos de simulación de tráfico son los estudios más eficientes y factibles que desarrolla la ingeniería de transporte ya que busca representar el comportamiento del conductor en relación al vehículo precedente situado en un mismo carril.

Ahora bien, para desarrollar cualquier tipo de modelado se necesita reconocer a qué nivel de simulación se piensa trabajar, ya que no solamente está relacionado con la visión y demarcación del proyecto, sino, influye en los objetivos y alcances de ciertos parámetros de tráfico. Actualmente, existen tres niveles de modelo:

  • El nivel de simulación macroscópica se enfoca en representar el tráfico de manera general abarcando una mayor cantidad de flujos de vehículos con el objetivo de encontrar rutas eficientes denominadas origen/destino. Un ejemplo de ello, es modelar el sistema de transporte de una ciudad o una metrópoli como Cercado de Lima, Callao, Barranco, etc. Sus objetivos se limitan a la planificación y evaluación del transporte a largo plazo (proyectos con alcances de cinco a más años).
  • El nivel de simulación microscópica se encarga de representar el flujo de vehículos de manera individual de manera que se identifica como este interactúa con otros vehículos, peatones y diferentes medios de transporte (público y privado). En este caso, se modela intersecciones, avenidas o tramos de principales vías que tienen bajo niveles de servicio con la finalidad de evaluar el impacto del tráfico a corto plazo (proyectos con objetivos de menos de cinco años). Un ejemplo a nivel microscópico, se encuentra la evaluación de tráfico de la avenida Elmer Faucett, avenida Tomás Valle, etc.
  • Por último, el nivel de simulación mesoscópica se caracteriza por ofrecer ventajas tanto del nivel macroscópico y microscópico. Por ejemplo, el nivel mesoscópico representa vehículos individuales en relación a propiedades de representación macroscópica. (Ver Figura 4). En cuanto a sus alcances, se puede desarrollar proyectos a corto y mediano plazo con el objetivo de regular el sistema de transporte de una ciudad por el método de sectorización. Es decir, en la ciudad del Callao, se pueden encontrar muchas zonas con mayor y menor concentración del tráfico, de modo que la simulación mesoscópica prioriza los sectores de mayor congestión vial (óvalo cerca del Aeropuerto Jorge Chávez).

Últimamente, se han desarrollado estudios que verifican las diversas ventajas que ofrece el nivel de mesoscópico sobre los otros niveles, tales como, la evaluación del efecto que causa los cierres temporales de principales calles y avenidas, el análisis de cómo está sincronizado los semáforos con cada intersección y la aplicación de ciertas acciones de prevención en contra del congestionamiento vehicular.

Es por ello que, el modelamiento de tráfico a nivel mesoscópico sería una buena alternativa en beneficio de mejorar los niveles de servicio en Lima Metropolitana.

¿Se puede desarrollar este modelo en Lima?

El modelamiento de tráfico vehicular a nivel mesoscópico tiene un precedente en la ciudad de Ayacucho. En este caso, se desmostrò que existen dos factores que influyen en él tràfico: las demoras y las colas. El concepto de demoras es un parámetro de tiempo determinante para señalar el grado de congestión, es decir, el tiempo promedio que pasa un vehículo en cruzar una intersección sin tener alguna interferencia. Por otro lado, las colas forman parte de indicadores que señalan cuando el número de vehículos excede la capacidad total de una vía o intersección; por lo que, empiezan a formarse largas colas debido a la acumulación continua de carros.

Asimismo, es importante mencionar que debido a que existe un conjunto de variables como demoras y colas, se utiliza el método estocástico. Como se sabe, el sistema de transporte está en constante aleatoriedad, donde la cantidad total de vehículos cambia a través del tiempo, por tanto, es esencial para la ingeniería de transporte poder reflejar el verdadero comportamiento del tráfico actual.

Gracias al modelo de tráfico vehicular a nivel mesoscópico, se verificó que una persona puede durar aproximadamente cinco horas dentro de su vehículo para poder trasladarse alrededor del centro histórico de Ayacucho. Respecto a las variables de demoras y colas, transportarse en Ayacucho tarda entre 35 y 55 minutos por unidad de vehículo mientras que se cuenta con largas colas que generan un alto volumen de tránsito. De esta manera, se tomaron medidas de regulación a favor del análisis de deficiencias tales como:

  • Técnicas que permitan optimizar y regular el comportamiento de los semáforos.
  • Restricción de vehículos menores con el fin de incrementar la capacidad de vehículos en las vías.
  • Gestionar con la municipalidad para la realización de un ordenamiento vehicular mediante carriles diferenciados a favor de disminuir la longitud de las colas.

La inclusión de estas medidas en el modelo de tráfico, permitió transformar el sistema en uno aceptable con pocos periodos de horas pico y demoras.

Ahora bien, ¿cuáles serían las posibles medidas a adoptar para el caso de Lima? Como se sabe, el modelo de tráfico vehicular es factible de desarrollar en zonas con una alta concentración de retrasos y demoras. Para el caso de Lima, es necesario hacer un estudio inicial de sectorización; de modo que, se puedan identificar las zonas con bajo nivel de servicio en orden de utilizar herramientas de simulación a nivel mesoscópico. Por otro lado, si se hace una comparativa entre el sistema de transporte del centro histórico de Ayacucho con el de Lima, se puede visualizar que ambas comprenden de jirones y vías estrechas debido a una mala distribución a nivel urbanístico. De esta manera, una buena opción gracias a la simulación de nivel mesoscópico sería la aplicación de carriles diferenciados cuyo objetivo principal es el de incrementar la capacidad de una vía. (Ver Figura 4).

¿Qué pasaría si se segmenta más vías en dos o más carriles? Esto ayudaría a que se reduzca el tiempo de demora y longitud de colas que comúnmente podemos visualizar en cualquier calle o avenida de nuestra ciudad.

Asimismo, el uso de estos carriles podría beneficiar a otro medio de transporte que difícilmente puede movilizarse en Lima: los ciclistas. Por ejemplo, al dividir la vía segregar la vía en un carril exclusivo para los ciclistas, impulsa en gran medida el flujo libre de vehículos sumado a que las demás personas se sientan libres de optar por unidades no motorizadas que afectan en mayor medida el tráfico y el medio ambiente. (Ver Figura 5).

Por lo tanto, la respuesta al título de esta sección del artículo es SÍ. El uso de un modelo de tráfico vehicular que permita simular el sistema de transporte actual de Lima, ayudaría en gran medida a regular la congestión vehicular que perjudica la libre movilidad de las personas. Hoy en día, la ingeniería de transporte nos ofrece diversos métodos y herramientas necesarias que nos guíen a nuevas medidas de control del tráfico. Como se sabe, la gran característica del transporte es que es dinámico, y siempre estará sujeto a cambios y procesos de evolución donde nuestra mejor alternativa es el desarrollo de estudios técnicos a nivel de planificación (estudios diagnóstico y pronóstico del transporte) y gestión (propuestas de solución y medidas de regulación). Para más información acerca de las últimas novedades, talleres virtuales y posts interactivos acerca de la ingeniería de transportes, los invitamos a visitar nuestras redes sociales como CIIVIAL UTEC.

Referencias bibliográficas

  1. De la Cruz, J. (2019). Evaluación y modelamiento del sistema de regulación de tráfico vehicular en el Centro Histórico del distrito de Ayacucho. Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga.
  2. Municipalidad Metropolitana de Lima. (2019). Nuevo carril para ciclistas hacia el Centro Histórico. Recuperado de: Nuevo Carril para ciclistas conecta con el centro histórico.
  3. Redacción Canal N. (4 de septiembre del 2018). Limeños pierden 20 días al año atrapados en el tráfico. Recuperado de: Limeños pierden 20 días al año atrapados en tráfico.
  4. Redacción Perú21. (9 de junio del 2019). Caótica: Lima es la tercera ciudad con más congestión vehicular en el mundo. Recuperado de: Lima, tercera ciudad en congestión vehicular del mundo.
  5. Martínez, C. (2016). Las 7 causas más típicas de congestión vial y las estrategias (exitosas) para enfrentarla. Recuperado de: Las 7 causas más típicas de congestión vial y las estrategias (exitosas) para enfrentarla