teoria del flujo de trafico

SIMULACIÓN MICROSCÓPICA DE TRÁNSITO PARA COORDINACIÓN DE SEMÁFOROS EN PROGRESIÓN
EN VIAS URBANAS

CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO

1. TEORIA DEL FLUJO DE TRÁFICO
1.1. INTRODUCCION
Aún antes de que se reconociera la ingeniería de tránsito como una profesión, se han estado
tratando de aplicar principios científicos para caracterizar “debidamente” los fenómenos de la
circulación vehicular, opara ayudar a la solución de problemas de tránsito mediante el
enfoque científico. Para ello ha sido preciso muchas veces simplificar y hacer más regular la
concepción de corrientes vehiculares, idealizándolas en forma de lo que llamamos flujos
vehiculares, a fin de poder representar ciertos aspectos de las mismas mediante funciones
matemáticas. Todo esto ha dado origen a una rama científica quese ha llamado teoría del
flujo vehicular o teoría del flujo de tráfico. Se ha definido esta subdisciplina como la
descripción del mecanismo del tránsito, principalmente por medio de la aplicación de las leyes
de la física, las matemáticas y la teoría de las probabilidades. [14]
La Teoría del Flujo de Tráfico es una herramienta que ayuda a los ingenieros de transporte a
entender y expresar laspropiedades del flujo de tráfico. Ésta consiste en el desarrollo de las
relaciones matemáticas entre los elementos primarios de un flujo vehicular tales como flujo,
densidad y velocidad.
La teoría del flujo de tráfico se usa en el diseño de infraestructura vial urbana, para
determinar las longitudes adecuadas de carril, para “almacenar” a los vehículos que dan
vuelta a la izquierda encarriles separados para realizar esta maniobra, la demora promedio
en las intersecciones o cruceros y las área de incorporación al tránsito mediante rampas en
las vías expresas o viaductos, así como cambios en el nivel de comportamiento del viaducto,
debido a la instalación de dispositivos de control vehicular mejorados en las rampas.
Otra aplicación importante de la teoría del flujo de tráfico esla simulación, en la cual se usan
algoritmos matemáticos para estudiar complejas interrelaciones que existen entre los
elementos del flujo vehicular y para estimar el efecto de los cambios en el flujo de tránsito
sobre factores como accidentes, tiempos de viaje, contaminación del aire y consumo de
combustible.
Se han empleado métodos que van desde físicos hasta empíricos, en estudiosrelacionados
con la descripción y la cuantificación del flujo de tránsito. Sin embargo, este capítulo
Capítulo 1. Teoría del Flujo de Tráfico

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EN VIAS URBANAS

presentará solamente aquellos aspectos de la teoría del flujo de tráfico que pueden
emplearse para la planificación, diseño y operación de los sistemasviales urbanos. [7]
1.2. TEORIA Y CONCEPTOS
Antes de estudiar las relaciones entre los elementos del flujo de tráfico, primero deben
definirse éstos elementos. Para facilitar su descripción, se muestra a continuación, el
diagrama espacio-tiempo:

Figura Nº 1. Diagrama espacio-tiempo

Fuente: Garber, Nicholas J.; Hoel, Lester A. “Ingeniería de Tránsito y Carreteras”. Universidad de Virginia.Editorial Thomson. 3ra. Ed. 2005.

El diagrama espacio-tiempo es un gráfico que describe la relación entre la ubicación de los
vehículos en un flujo vehicular, y el tiempo a medida que estos vehículos avanzan a lo largo
de la vía. En la Figura Nº 1 se muestra un diagrama de espacio-tiempo para seis vehículos,
con la distancia graficada en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal. Parael tiempo
cero, los vehículos 1, 2, 3 y 4 se encuentran a las respectivas distancias d1, d2, d3 y d4 con
base en un punto de referencia, mientras que los vehículos 5 y 6 cruzan el punto de
referencia posteriormente en los instantes t5 y t6, respectivamente.

Capítulo 1. Teoría del Flujo de Tráfico

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