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Programación Matemática y Software (2009), Vol. 1. No 1. ISSN: En trámite

 
Recibido: 30 de Abril de 2008/Aceptado: 28 de Agosto de 2008. Publicado en línea: 26 de junio de 2009

Optimización del Tráfico Vehicular en la Intersección de dos Calles Urbanas
Ana-Virginia Contreras1 A , María-Elena Lárraga2 Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor.,México. avcg@buzon.uaem.mx 2 Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 04510, México, D.F. mlarragar@iingen.unam.mx
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Abstract. En este artículo se presenta un modelo estocástico nuevo para la intersección de dos calles urbanas, con dos carriles cada una. El flujo vehicular en la intersección se controla por un conjunto de semáforos que operan bajo unesquema de tiempo fijo. La dinámica vehicular se simula dentro del marco de los modelos basados en autómatas celulares probabilistas. El objetivo es optimizar el flujo vehicular en el cruce de las calles a través de la minimización del tiempo de espera de los vehículos por ciclo del semáforo. Para este propósito, se evalúa el tiempo de espera experimentado por los vehículos que integran el flujovehicular en cada intersección durante intervalos de tiempo específicos. Con base en los resultados obtenidos, se determina el tiempo de señalización óptimo de los semáforos para minimizar el tiempo total de espera para ambas calles y así, optimizar el flujo vehicular. Keywords: Optimización de Tráfico Vehicular, Autómatas Celulares

1 Introducción
Durante los últimos cincuenta años, se handesarrollado una amplia gama de teorías de flujo de tráfico y modelos como herramientas para solucionar los problemas económicos y sociales que se originan como consecuencia de la demanda vehicular alta [1]. Las investigaciones se orientan a optimizar la eficiencia de los sistemas de tránsito existentes y de esta forma incrementar la capacidad vehicular. Recientemente, modelos discretos como losAutómatas Celulares (AC) han proporcionado un marco teórico significativo para la disciplina de la modelación de tráfico vehicular [2, 6, 7]. Los AC son sistemas dinámicos discretos en todas sus componentes: espacio, tiempo y variables de estado. Los AC son útiles para modelar fenómenos dinámicos complejos, que se modelan normalmente a través de ecuaciones en derivadas parciales, y para                                                            
A Autor de correspondencia 

Programación Matemática y Software (2009), Vol. 1. No 1. ISSN: En trámite

  los cuales no existe solución analítica explícita. Aplicados en la modelación del tráfico vehicular, los AC se plantean como un paradigma de modelación microscópico alternativo al convencional (macroscópico) que se basa en la especificación de ecuacionesdiferenciales en un contexto continuo. A nivel microscópico, el énfasis del modelado está en cada vehículo que circula por una vía de transporte superficial y su interacción. Por lo tanto, los modelos para tráfico vehicular basados en AC permiten capturar dinámicas a un micronivel y propagarlas a un desempeño de macro-nivel; es decir, permiten representar las interacciones entre los vehículosindividuales y relacionar esta interacción a mediciones macroscópicas como el flujo vehicular, el tiempo de viaje y la velocidad promedio. A pesar de la búsqueda de nuevos modelos para mejorar el desempeño del tránsito vehicular y aquellos realizados por los ingenieros de tráfico, la señalización óptima de las redes de tránsito urbano no ha sido totalmente comprendida. En la mayoría de los estudiosrealizados, el interés principal se ha enfocado en las estrategias globales de la red de tráfico y con frecuencia, el papel que juega el desempeño del tráfico en una intersección de calles aislada no se ha considerado. Sin embargo, las intersecciones juegan un papel importante en el desempeño de una red de transporte urbana, ya que representan el punto de convergencia del tránsito...
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