PROPUESTA DE MEJORA PARA LA SEMAFORIZACION EN EL MUNICIPIO DE COPACABANA

CRISTIAN CAMILO DIAZ HERNANDEZ

ANTEPROYECTO DE TRABAJO DE GRADO

METODOLOGÍA DE LA INVETIGACION

BANESSA ORORIO

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA PASCULA BRAVO

FACULTAD DE DISEÑO Y PRODCICCION

INGENIERÍA INDUSTRIAL

MEDELLIN

2015

PROPUESTA DE MEJORA PARA LA SEMAFORIZACION EN EL MUNICIPIO DE COPACABANA

CRISTIAN CAMILO DIAZ HERNANDEZ

ANTEPROYECTO

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA PASCULA BRAVO

FACULTAD DE DISEÑO Y PRODCICCION

INGENIERÍA INDUSTRIAL

MEDELLIN

2015

PÁGINA DE ACEPTACIÓN

Nota de aceptación

_________________________________________

_________________________________________

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_________________________________________

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Presidente del jurado

________________________________________

Jurado

________________________________________

Jurado

TABLA DE CONTENIDO

LISTA DE ILUSTRACIONES.........................................................................................................7

LISTA DE TABLAS..........................................................................................................................8

GLOSARIO.......................................................................................................................................9

INTRODUCCIÓN...........................................................................................................................11

1. PROBLEMA...............................................................................................................................12

1.1 Planteamiento del problema..............................................................................................12

1.2 Formulación.........................................................................................................................12

2. OBJETIVOS...............................................................................................................................13

2.1 Objetivo principal.................................................................................................................13

2.2 Objetivos específicos..........................................................................................................13

3. JUSTIFICACION.......................................................................................................................14

4. MARCO REFERENCIAL........................................................................................................15

4.1 Marco contextual.................................................................................................................15

4.1.1 Historia..........................................................................................................................15

4.1.2 Origen del nombre de Copacabana..........................................................................16

4.1.3 ¿Porque es considerada fundadora de pueblos?...................................................17

4.1.4 Transporte....................................................................................................................18

4.1.5 Actividades económicas.............................................................................................18

4.1.6 Población......................................................................................................................18

4.2 Marco teórico.......................................................................................................................18

4.2.1 Semáforo......................................................................................................................18

4.2.1.1 Historia...................................................................................................................19

4.2.1.2 Autoridad legal......................................................................................................19

4.2.1.3 Funciones...............................................................................................................19

4.2.1.3.1 Componentes.................................................................................................21

4.2.1.3.2 Equipo de control...........................................................................................22

4.2.1.3.3 Antecedentes, precedentes y proyecciones...............................................22

4.2.1.4 Significados de las indicaciones.........................................................................23

4.2.1.5 Tipos.......................................................................................................................26

4.2.1.6 Requisitos para la instalación de semáforos.....................................................27

4.2.1.7 Estudios necesarios.............................................................................................31

4.2.1.8 Coordinación de los semáforos..........................................................................32

4.2.2 Temporizador...............................................................................................................33

4.2.2.1 Función...................................................................................................................33

4.2.2.2 Calculo del tiempo................................................................................................34

4.2.2.2.1 Programación.................................................................................................35

4.2.2.3 Parámetros de control..........................................................................................36

4.2.2.4 Mecanismo de control..........................................................................................36

4.2.2.5 Simulaciones.........................................................................................................37

4.3 Marco legal..........................................................................................................................38

4.3.1 De la obligatoriedad.....................................................................................................38

4.3.2 Clasificación y definiciones.........................................................................................38

4.3.3 Prelación de las señales.............................................................................................38

4.3.4 Clasificación de semáforos.........................................................................................39

4.3.5 Simbología de las señales luminosas.......................................................................39

4.3.6 Sistemas Inteligentes de Tránsito y Transporte – SIT............................................40

4.3.7 Multas............................................................................................................................41

5. DISEÑO METODOLÓGICO....................................................................................................42

5.1 Tipo de investigación..........................................................................................................42

5.2 Etapas..................................................................................................................................42

5.2.1 Etapa 1..........................................................................................................................42

5.2.2 Etapa 2..........................................................................................................................42

5.2.3 Etapa 3..........................................................................................................................42

5.2.4 Etapa 4..........................................................................................................................43

5.2.5 Etapa 5..........................................................................................................................43

5.3 Herramientas.......................................................................................................................43

6. RECURSOS.............................................................................................................................44

7. CRONOGRAMA........................................................................................................................45

BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................................46

LISTA DE ILUSTRACIONES

Imagen 1 Primer semáforo...........................................................................................................19Imagen 2 Semáforo regulando el transito..................................................................................20Imagen 3 Cara abierta de un semáforo......................................................................................22Imagen 4 Significados de los colores de un semáforo.............................................................25Imagen 5 Tabla 1...........................................................................................................................28Imagen 6 Tabla 2...........................................................................................................................28Imagen 7 Regulación de un semáforo........................................................................................32Imagen 8 Temporizador digital....................................................................................................33Imagen 9 Tiempos de un semaforo............................................................................................35

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Recursos aproximados...................................................................................................44Tabla 2 Diagrama de Gantt..........................................................................................................45

GLOSARIO

Ámbar: Resina fósil de color amarillo, muy ligera, dura y quebradiza, que se electriza por frotamiento y arde con facilidad, desprendiendo un olor agradable.

Asincrónica: No simultáneo o no coincidente.

Binario: es algo formado por un par de componentes o unidades.

Condensador: El condensador eléctrico o capacitor eléctrico almacena energía en la forma de un campo eléctrico

Electroimán: Un electroimán es un tipo particular de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente. Tal efecto se consigue mediante el contacto de dos metales; uno en estado neutro y otro formado por un cable enrollado sobre el primero y atravesado por dicha corriente.

Electrolito: un electrólito o electrolito es una sustancia que puede someterse a la electrolisis (la descomposición en disolución a través de la corriente de electricidad). Los electrolitos contienen iones libres que actúan como conductores eléctricos.

Estocasticidad: Propiedad de los sistemas ecológicos de funcionar en estados que se presentan al azar, sin dirección predeterminada o secuencia determinística de resultados; en la naturaleza, la E. puede asociarse al libre flujo de factores ambientales y a la deriva de propiedades biológicas que aparecen y desaparecen por suerte, coincidencia o azar.

Fuelle: Instrumento para recoger aire y lanzarlo con dirección determinada

Interruptores: Mecanismo destinado a abrir o cerrar un circuito eléctrico.

Intersección: Encuentro de dos líneas, dos planos o dos sólidos que se cortan recíprocamente.

Lámina bi-metálica: Cuando se unen íntimamente dos láminas de metales diferentes, cada uno se dilatará una magnitud diferente al otro, por lo que si cambia la temperatura la lámina formada se encorva más o menos dependiendo de la temperatura. Este dispositivo se conoce como lámina bi-metálica y se usa mucho en la construcción de termómetros y termostatos.

Oscilar: Crecer y disminuir alternativamente la intensidad de algunas manifestaciones o fenómenos.

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Peatón: Un peatón es un individuo que se desplaza a pie por un espacio público al aire libre, es decir, que no utiliza ninguna clase de vehículo.

Relé: Un relé es un sistema mediante el cual se puede controlar una potencia mucho mayor con un consumo en potencia muy reducido.

Saturar: hace referencia al proceso y el resultado de saturar. Este verbo, en su sentido más amplio, se vincula a completar, saciar o atiborrar algo.

Simulación: Fingimiento, presentación de algo como real.

Temporizador: Sistema de control de tiempo que se utiliza para abrir o cerrar un circuito en uno o más momentos determinados, y que conectado a un dispositivo lo pone en acción.

Vehículo: Aparato que por tierra, agua o aire sirve para transportar personas o cosas, especialmente el de motor que circula por tierra.

Volumen: Espacio que ocupa una cosa, bulto, corpulencia.

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INTRODUCCIÓN

En el presente informe se hace referencia a la problemática que se está viviendo en el municipio de Copacabana con algunas especificaciones acerca de este dilema. Se trata de dar una solución que sea óptima para terminar de una vez con dicho problema y a través de esta solución brindar unos beneficios tanto para las personas como para el municipio.

Se muestra las características de Copacabana, el desarrollo vial que tiene y las ventajas y desventajas que etas poseen para el uso óptimo de la aplicación de los semáforos. Se da a conocer el funcionamiento, las partes y los tipos de semáforos que hay y se hace énfasis en los que están siendo utilizados en Copacabana.

Para dar una solución se plantea una propuesta a la cual se le da breve explicación de cómo se llevara a cabo y como funcionaria para que los semáforos trabajen de una manera más eficiente y evitar trancones en las principales vías del municipio, haciendo así de esta manera que el municipio sea un lugar más tranquilo y seguro.

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1. PROBLEMA

1.1 Planteamiento del problema

El municipio de Copacabana se encuentra ubicado en la zona norte del valle del aburra. Está a media hora de la ciudad de Medellín, limita principalmente con el municipio de bello y el municipio de Girardota.

La semaforización en Copacabana se inició el 15 de febrero 2015 con grandes problemas. Desde el principio se formaban tacos vehiculares por alrededor de 20 o 30 minutos para poder cruzar de un lugar de Copacabana a otro. Esto fue mejorando con el paso del tiempo pero todavía hay problemas con la semaforización.

En horas pico los semáforos se demoran mucho con relación a la cantidad de tránsito vehicular que hay. Haciendo que haya una gran congestión en el municipio, por consecuencia de esto se genera estrés en las personas y contaminación auditiva.

Para los peatones también hay un problema porque el tiempo que se muestra en algunos semáforos no corresponde al periodo de cruce para las personas porque habiendo semáforos para los autos en rojo también muestra el de los transeúntes en rojo, teniendo estos tiempo de sobra para pasar; En otros casos no se muestra el tiempo ni cuando deberían pasar las personas. Este descontrol genera que los peatones terminen atravesándoles a los vehículos.

Por eso se hace necesario presentar una propuesta para la implementación de dos temporizadores (uno para horas pico y otro para circulación normal), a la secretaria de tránsito y a la alcaldía del municipio de Copacabana para facilitar y mejorar el trencito.

1.2 Formulación

¿Será posible mejorar la semaforización en el municipio de Copacabana mediante la implementación de dos temporizadores para los semáforos?

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2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo principal

Hacer una propuesta de mejora para la semaforización del municipio de Copacabana mediante la implementación de temporizadores.

2.2 Objetivos específicos

Conocer el funcionamiento de los semáforos. Ubicar los principales puntos de semaforización que posean más

falencias. Plantear el tiempo necesario que deben tener los temporizadores para el

funcionamiento de los semáforos. Ensayar el tiempo en los semáforos. Comprobar el desempeño y los avances obtenidos con los temporizadores.

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3. JUSTIFICACION

Se busca Hacer una propuesta de mejora para la semaforización del municipio de Copacabana mediante la implementación de temporizadores, uno para las horas pico y otras para la circulación normal.

En el municipio de Copacabana se genera mucho caos por las falacias que tiene el sistema de semaforización. Estos hacen que transitar por las calles de Copacabana sea toda una odisea, debido a los grandes tacos que se generan.

Se le busca solución a esta problemática para poder evitar contratiempos cuando se esté circulando por el municipio y a su vez solucionar problemas ambientales como lo es la contaminación auditiva, evitar accidentes de tránsito y evitar los riegos de las personas.

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4. MARCO REFERENCIAL

4.1 Marco contextual

El municipio de Copacabana se encuentra ubicado al norte del valle del aburra, está a 17.6 km (36 minutos) de la ciudad de Medellín (capital de Antioquia). Limita al norte con el municipio de san pedro, al oriente con el municipio de Girardota, al occidente con el municipio de bello y al sur con el municipio de guarne y la ciudad de Medellín.

4.1.1 Historia1

La tropa del capitán español Don Jorge Robledo viniendo desde Cali descubre el valle del aburra. Exploran el valle del aburra en busca del valle del Arvi (versión antioqueña del dorado), resultaron en un poblado indígena que existía al pie de un cerro que llamaron la tasajera porque tasajeaba el valle.

Los indígenas eran la tribu Niquia cuya familia principal vivía frente a la desembocadura de la quebrada que tenía piedras blancas, como estos indígenas trabajaban en las minas de aluvión sobre el rio y la quebrada eran considerados ricos por los españoles. Por lo que algunos de los soldados decidieron se pararse de la expedición y se quedaron viviendo en la tasajera.

El capitán Don Jorge Robledo mando a construir una ermita y les dejo a uno de los frayle que iban con el llamado Facundo Martin de la Parra y ordeno celebrar la misa antes de partir con el resto de la tropa.

Luego el pueblo fue llamado Real de minas de Don Juan de Espinosa y se creó la primera parroquia en 1659 llamada Santo Domingo de la Tasajera siendo la primera capilla del valle del aburra. Cuando se nombra párroco al Padre Thomás Francisco de Arnedo y Paladines de la fuente en 1670 crea el primer templo pijazo con campanario.

Hacia 1790 la opulenta dama doña Ana de Castrillón y su primer esposo, el ex Gobernador de Antioquia don Juan Gómez de Salazar, reclamaron como de su propiedad las tierras en que se asentaba el pueblo de La Tasajera, y se produjo el éxodo de los mineros y sus familias hacia el sur a las riberas de la quebrada Piedras Blancas, encabezado por el Cura de Almas, el Padre Arnedo, quien enarboló, como nuevo lábaro para guiar a estas pobres gentes desplazadas, un

1 (Cuenca Quintero)

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retablo de estilo alto peruano que representa a la Virgen María con su niño en brazos. El cuadro había sido traído desde Bolivia, la “Kapakahuana” del lago “Titicaca”, por indios altoperuanos que desde Tasajera regresaron a sus patrios lares y a sus antiguas familias y tornaron nuevamente a Tasajera. En 1702 se operó el cambio de nombre, de Santo Domingo de la Tasajera por Nuestra Señora de Copacabana de la Tasajera.

4.1.2 Origen del nombre de Copacabana.12

Según el “Diccionario Ortográfico de Apellidos y de Nombres con un apéndice de nombres geográficos de Colombia” escrito por César Conto y Emiliano Isaza, miembros correspondientes de la Academia Colombiana de la Lengua, cuarta Edición, Moffat y Paige, Londres 1895, página 113, nota 104, (síntesis): Copacabana es la españolización del vocablo, quechua o aimara, ”Kapakahuana”. Esta palabra, del Runa Sini, se descompone así:

Kapa: con el significado de claro, sereno, alegre.

Kahuana: lugar cómodo, conveniente, desde donde se puede ver a los lejos, bella vista.

El Filólogo alemán J. J. Von Tschudi lo dice en su lengua “ein velverder”, mirador.

Algunas traducciones poéticas han sido: “Mirador azul”, o “Miradero de la piedra sagrada”.

Esta expresión, Kapakahuana, designó, en la antigüedad inca, un santuario de adoración al sol, elevado sobre la península del Kapakahuana sobre el Titicaca o lago sagrado. (Cuenca, s.f.)

Los españoles, para suplantar la religión indiana, colocaron allí un Santuario, un templo y una devoción a la Virgen María. El indio noble, o bien emparentado, Francisco Tito Yupanqui, esculpió, en estuco o barro cocido, la imagen de Nuestra Señora, que los indígenas llaman “la mamita del lago”. Tal artista fue también pintor; sus cuadros se regaron por todo el mundo. Uno de esos cuadros, nuestro Venerado Retablo, nos acompaña hace ya cerca de cuatrocientos años. Es la Patrona de la Población y la nominativa. Está blasonada en el cuartel derecho del jefe de nuestro escudo municipal. Lo mismo en el escudo de la Parroquia en 1959, decretado por el venerado Padre Bernardo Montoya Giraldo, llamado, entro otros títulos copacabanitas “el Cura del Tricentenario Parroquial”.

21 (Cuenca Quintero)

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4.1.3 ¿Porque es considerada fundadora de pueblos?13

Tres Curas Párrocos, o Beneficiados, es decir dueños de todas sus rentas religiosas, gabela que solamente perdían por renuncia, permuta o muerte, le dieron ese título a nuestra población.

- El Doctor Presbítero Francisco José Zapata Gómez de Múnera, segundo cura de Copacabana, pidió permiso, en 1702, para nombrar un Sacerdote ayudante, un Teniente, que fuera a los caseríos distantes a prestarles asistencia espiritual. Tal facultad se la concedió el Obispo de Popayán Fay Matheo de Villafañe en Visita Pastoral, “dada la preocupación del Pastor por sus ovejas distantes”.

- Pero esos caseríos incipientes se volvieron Poblados o Sitios de importancia, y sus líderes quisieron tener su propia iglesia y su propio Cura. El Padre Carlos de Puerta y Molina empezó a enviarles Pastores por cuenta de su Beneficio o Parroquia.

- El séptimo Cura de Copacabana, el Venerable, por su santidad, Padre Carlos José Cadavid Jiménez, doctorado en el Colegio del Rosario de Santa Fe de Bogotá, en una demostración de generosidad sin límites, permitió, porque ya vimos que podía oponerse por ser el propietario, la partición de su parroquia, a fin de crearle rentas a cada Cura que fuera a residir en esos “destierros”.

Porque en 1659, al crearse el ya nombrado Beneficio de Santo Domingo de la Tasajera, la parroquia quedó, según el decreto u orden del Señor Obispo de Popayán Don Basco Jacinto de Contrera y Valverde, y el beneplácito del Señor Gobernador de Antioquia Capitán Don Juan Gómez de Salazar, con un exorbitante territorio que comprendió los hoy municipios de: San Pedro de los Milagros, o Guamurú; Belmira, antes “Petacas”; Entrerríos, o Don Diego o Mesopotamia; Don Matías, Azuero o San Antonio del Infante; Santo Domingo, o Montañas de San Miguel; el Potrero de Barbosa, y Girardota o Hato Grande.

Hace pocos años se realizó en nuestro Centro de Historia una Asamblea de Representantes de los Municipios arriba mencionados, para hablar de la pertenencia a Copacabana, quien las fundó en lo Parroquial, de dichas comunidades, pues nuestra Iglesia Parroquial creó las Viceparroquias mencionadas y envió los Sacerdotes fundadores, así como la primera autoridad o Juez Poblador que tuvieron. Las conclusiones respectivas fueron publicadas en Nuestra Revista Historiadores de la Tasajera Número dos.

Por ello nuestro Escudo de Armas ostenta en cinta policromada ondulante esta divisa: “FUNDADORA DE PUEBLOS”.

31 (Cuenca Quintero)

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4.1.4 Transporte24

Copacabana goza de un buen servicio en materia de transporte que es prestado por las empresas (Coonatra, Coonorte), el servicio se presta diariamente desde las 3.30 a.m. hasta las 11:30 p.m.; además la Empresa Coonorte presta el servicio nocturno con sus taxis.

4.1.5 Actividades económicas2

En el Municipio las principales actividades económicas se centran en: la actividad industrial, las confecciones, la economía informal y la agricultura (principalmente el cultivo de cebolla junca, la naranja, el fique etc.)

4.1.6 Población2

De acuerdo a las cifras presentadas por el DANE a Junio 30 de 2011, Copacabana tiene actualmente una población de 66.665 habitantes, siendo ésta, la sexta aglomeración urbana del Área Metropolitana del Valle de Aburrá que suma un total de 3'312.165 de personas. El Municipio cuenta con una densidad poblacional de aproximadamente 877 habitantes por kilómetro cuadrado.

El 48.1% de la población son hombres y el 51.9% mujeres. La ciudad cuenta con una tasa de analfabetismo del 7.6% en la población mayor de 5 años de edad. Según las cifras presentadas por el DANE, la composición etnográfica del Municipio es: mestizos y blancos 99.7% y afrocolombianos 0.3%.

4.2 Marco teórico

4.2.1 Semáforo Según el artículo 2 del nuevo código nacional de tránsito (2009, p24) el semáforo es un “dispositivo electromagnético o electrónico para regular el tránsito de vehículos, peatones mediante el uso de señales luminosas”.

Pero Pineda, (2012, p316) basado en el Manual de Señalización de la Administración de Medellín dice que “los semáforos son dispositivos de señalización mediante los cuales se regula la circulación de vehículos, bicicletas y peatones en vías, asignando el derecho de paso o prelación de vehículos y peatones secuencialmente, por las indicaciones de luces de color rojo, amarillo y verde, operadas por una unidad electrónica de control”

42 (Zapata Cuéncar)

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4.2.1.1 Historia Lucena, (2014, p6) expone que

El semáforo, fue desarrollado por el ingeniero ferroviario J. P. Knight en 1868, para controlar el tráfico de la Avenida Principal y la Calle 105 en la Ciudad de Westminster – Inglaterra. Era similar a los situados en las vías férreas; al principio sólo tenía luces rojas y verdes, emitía un sonido para indicar el cambio de color, y era operada por un policía las 24 horas del día. Sin embargo, el aumento del parque vehicular indujo a que el Oficial de Policía William L. Potts mejorara el aparato de Knight, cambiando el sonido por la luz de color ámbar. Instaló el primer dispositivo en la esquina de las Avenidas Woodward y Michigan en 1920, Detroit, Estados Unidos

Imagen 1 Primer semáforo

Fuente:https://www.google.com.co/search?

q=primer+semaforo&rlz=1C1AVNC_enCO639CO639&espv=2&biw=1777&bih=861&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVC

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4.2.1.2 Autoridad legal Semáforos, (s.f., p243) declara que

Los semáforos que controlan el tránsito deberán ser instalados y operados en vías públicas únicamente por la autoridad de tránsito competente, o en quien ella delegue esta actividad, y complementados con una vigilancia efectiva para hacer respetar sus indicaciones. La instalación de señales u otros artefactos que obstaculizan o interfieren la visibilidad de cualquier semáforo deberá ser prohibida.

4.2.1.3 FuncionesSemáforos, (s.f., p243) recita que:

Los semáforos son dispositivos de señalización mediante los cuales se regula la circulación de vehículos, bicicletas y peatones en vías, asignando

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el derecho de paso o prelación de vehículos y peatones secuencialmente, por las indicaciones de luces de color rojo, amarillo y verde, operadas por una unidad electrónica de control.

El semáforo es un dispositivo útil para el control y la seguridad, tanto de vehículos como de peatones.

Debido a la asignación, prefijada o determinada por el tránsito, del derecho de vía para los diferentes movimientos en intersecciones y otros sitios de las vías, el semáforo ejerce una profunda influencia sobre el flujo del tránsito. Por lo tanto, es de vital importancia que la selección y uso de tan importante artefacto de regulación sea precedido de un estudio exhaustivo del sitio y de las condiciones del tránsito. Los semáforos se usarán para desempeñar, entre otras, las siguientes funciones:

Interrumpir periódicamente el tránsito de una corriente vehicular o peatonal para permitir el paso de otra corriente vehicular.

Regular la velocidad de los vehículos para mantener la circulación continua a una velocidad constante.

Controlar la circulación por carriles. Eliminar o reducir el número y gravedad de algunos tipos de

accidentes, principalmente los que implican colisiones perpendiculares.

Proporcionar un ordenamiento del tránsito.

Imagen 2 Semáforo regulando el transito

Fuente:https://www.google.com.co/search?

q=semaforo+autoridad+legal&biw=1777&bih=861&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMI6sqt4cS4yAIVBpIeCh3NmAIh

&dpr=0.9#tbm=isch&q=semaforo+transito&imgrc=LlsFN17KVrsiHM%3A

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4.2.1.3.1 ComponentesLucena, (2014, p7) explica que

El semáforo consta de una serie de elementos físicos, como la cabeza, soportes, cara, lentes, Visera y placa de contraste. Sus definiciones y características se enumeran a continuación:

Cabeza: Es la armadura que contiene las partes visibles del semáforo. Cada cabeza contiene un número determinado de caras orientadas en diferentes direcciones.

Soportes: Son las estructuras que se usan para sujetar la cabeza del semáforo y tienen como función situar los elementos luminosos del semáforo en la posición en donde el conductor y el peatón tengan la mejor visibilidad y puedan observar sus indicaciones. Algunos elementos de soporte deben permitir ajustes angulares, verticales y horizontales de las caras de los semáforos. Por su ubicación en la intersección, los soportes se clasifican así: ubicación a un lado de la vía: postes o ménsulas cortas; ubicados en la vía: ménsulas largas sujetas a postes laterales, cables de suspensión, postes y pedestales en islas.

Cara: Es el conjunto de unidades ópticas (lente, reflector, lámpara o bombillo y portalámparas) que están orientadas en la misma dirección para regular uno o más movimientos de circulación.

Lente: Es la parte de la unidad óptica que por refracción dirige la luz proveniente de la lámpara y de su reflector en la dirección deseada.

Visera: Es un elemento que se coloca encima o alrededor de cada una de las unidades ópticas, para evitar que, a determinadas horas, los rayos del sol incidan sobre éstas y den la impresión de estar iluminadas, así como también para impedir que la señal emitida por el semáforo sea vista desde otros lugares distintos hacia el cual está enfocado.

Placa de contraste: Elemento utilizado para incrementar la visibilidad del semáforo y evitar que otras fuentes lumínicas confundan al conductor.

Imagen 3 Cara abierta de un semáforo

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Fuente:https://www.google.com.co/search?

q=semaforo+autoridad+legal&biw=1777&bih=861&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMI6sqt4cS4yAIVBpIeCh3NmAIh

&dpr=0.9#tbm=isch&q=semaforo+en+partes&imgrc=Tq1yZTVz3E3U9M%3A

4.2.1.3.2 Equipo de controlSemáforos, (s.f., p245) menciona que el equipo de control es

Un mecanismo electromecánico o electrónico que sirve para ordenar los cambios de luces en los semáforos. Adicionalmente, puede realizar las siguientes funciones: procesar la información generada por los detectores para ajustar los tiempos a las necesidades de la intersección; recibir y enviar información a un centro de control o controlador maestro con el fin de operar en forma coordinada; y proveer los elementos que garanticen la seguridad de los usuarios evitando señalizaciones conflictivas y reportar al centro de control el tipo de falla que puede presentar.

4.2.1.3.3 Antecedentes, precedentes y proyeccionesLucena, (2014, p10) dice que

Inicialmente, los semáforos tenían interruptores automáticos que cambiaban de color de acuerdo al temporizador que llevaban, sin tener en cuenta otras variables, razón por la que siempre estaban la misma cantidad de tiempo en verde y en rojo respectivamente.

Después, se agregó la posibilidad de que los semáforos integraran sistemas más complejos, aunque fijos, que permitieran definir el color a mostrar en cada momento del año, ajustando los cambios conforme a las fechas, y al tráfico observado.

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En la actualidad, el temporizador de los semáforos es controlado dinámicamente por el centro de control del tráfico, que tiene en cuenta el flujo vehicular existente en cada zona y el análisis del tráfico global para ajustar dinámicamente los cambios de color, obteniendo un tráfico más fluido; sin embargo, ya se están dando los primeros pasos hacia la semaforización inteligente.

Se consideran semáforos inteligentes a aquellos que pueden tomar decisiones de acuerdo a una serie de parámetros de entrada, como velocidad media y flujo vehicular. Existen diferentes tecnologías implementadas pero aún no se encuentra la mejor solución para la congestión vehicular, lo cual supone el reto para la semaforización del futuro.

4.2.1.4 Significados de las indicacionesSemáforos, (s.f., p248) afirma que

Las lentes de los semáforos para el control vehicular deberán ser de color rojo, amarillo y verde. Cuando se utilicen flechas, éstas también serán rojas, amarillas y verdes sobre fondo negro.

Las lentes de las caras de un semáforo deberán formar una línea vertical. El rojo debe encontrarse sobre la parte alta, en medio el amarillo, y el verde abajo.

Las flechas direccionales deberán apuntar en el sentido de la circulación permitida. La flecha vertical, apuntando hacia arriba, indica circulación de frente; la horizontal indica giro aproximadamente en ángulo recto hacia la izquierda o hacia la derecha, y la flecha oblicua a 45 grados apuntando hacia arriba indica giro a calles que forman un ángulo distinto al de 90 grados. Cuando la cara del semáforo contenga una o varias flechas direccionales con luz verde, el hecho de encenderse ésta o estas flechas, significa que los vehículos sólo pueden tomar la dirección o direcciones así indicadas.

La interpretación de los colores de los semáforos es como sigue:

a) Verde: Los conductores de los vehículos, y el tránsito vehicular que observe esta luz podrá seguir de frente o girar a la derecha, a menos que alguna señal (reflectorizada o preferentemente iluminada) prohiba dichos giros, siempre y cuando se tenga la vía despejada de peatones o de otros vehículos. Los peatones que avancen hacia el semáforo y observen esta luz podrán cruzar la vía (por los pasos peatonales marcados) a menos que algún otro semáforo indique lo contrario. Cuando la lente verde funcione con destellos intermitentes, advierte a los conductores el final de tiempo de

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luz verde cuando se utiliza la secuencia de rojo-verde-verde intermitente-rojo.

b) Amarillo Advierte a los conductores de los vehículos que el período de verde asignado a un flujo vehicular ha terminado y está a punto de iniciar el período de rojo y, por lo tanto, debe asumir una conducta de prevención tal como sigue:

Acabar su marcha si está muy próximo a la intersección y una frenada brusca podría ocasionar situaciones peligrosas con los vehículos de atrás.

Detener su marcha con el fin de que la intersección no sea bloqueada y los vehículos de las demás corrientes pueden circular en el período de verde que va a iniciar.

Algunas condiciones físicas especiales de la intersección, tales como dimensiones, topografía (pendientes muy pronunciadas), altas velocidades de aproximación o tránsito intenso de vehículos pesados, requieren un intervalo o duración mayor que el normal para despejar la intersección. En tal caso, se empleará un intervalo normal de amarillo seguido de la luz roja en todas las direcciones, durante otro intervalo adicional, para desalojar totalmente la intersección.

En ningún caso se cambiará de luz verde a luz roja o rojo intermitente sin que antes aparezca el amarillo durante el intervalo necesario para desalojar la intersección. Sin embargo, no se empleará en cambios de rojo a verde total con flecha direccional, o al amarillo intermitente.

Cuando se ilumine la lente amarilla con destellos intermitentes, los conductores de los vehículos realizarán el cruce con precaución. El amarillo intermitente deberá emplearse en la vía que tenga preferencia.

El amarillo fijo no debe ser usado como señal de precaución.

c) Rojo Los vehículos y el tránsito vehicular deben detenerse antes de la línea de PARE y si no la hay a una distancia de dos metros antes del semáforo, deben permanecer parados hasta que aparezca el verde correspondiente. Es recomendable que en los tiempos de seguridad de las intersecciones siempre se incluya un período de todo rojo como parte de éste. Ningún peatón frente a esta luz debe cruzar la vía, a menos que esté seguro de no interferir con algún vehículo o que un semáforo peatonal indique su paso. Nunca deberán aparecer simultáneamente combinaciones en los colores de los semáforos, excepto cuando haya flechas direccionales con amarillo o con rojo, o cuando se use el amarillo con rojo para alertar a los conductores del próximo cambio a verde. Cuando se ilumine una lente roja con destellos intermitentes, los conductores de los vehículos harán un

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PARE obligatorio y se detendrán antes de la línea de PARE. El rojo intermitente se empleará en el acceso a una vía preferencial. El rojo intermitente operará como una señal vertical de PARE (SR-01)

d) Flechas para giro a la izquierda o a la derecha:

Los conductores de los vehículos girarán a la izquierda o a la derecha, según lo indique la flecha, y de acuerdo con el color que exhiban.

El tránsito vehicular que gira en una intersección debe ceder el derecho de vía a los peatones que se encuentren legalmente dentro de la calzada.

La eficiencia de las flechas direccionales se aumenta considerablemente si existen canales especiales para el movimiento o giro indicado, complementados con marcas en el pavimento y con una señalización adecuada.

Cuando se intenta permitir que el tránsito se mueva desde cierto carril haciendo determinado giro, pero prohibiendo que proceda de frente, deben encenderse la lente roja para esos vehículos al mismo tiempo que la lente verde con flecha hacia el lado que permita el giro. Cuando se intenta permitir que 250 el tránsito direccional o desde cualquier carril proceda de frente, pero prohibiéndole cierto giro o giros, debe iluminarse una flecha verde para cada una de las direcciones y la lente roja de la misma cara no debe encenderse.

Las flechas serán la única parte iluminada de la lente y se reproducirán de acuerdo con las dimensiones y formas.

Imagen 4 Significados de los colores de un semáforo

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Fuente:https://www.google.com.co/search?

q=primer+semaforo&rlz=1C1AVNC_enCO639CO639&espv=2&biw=1777&bih=861&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVC

hMI8fGz3462yAIVBNIeCh26GgIO&dpr=0.9#tbm=isch&q=partes+del+semaforo&imgrc=Kk9uY-xv1Ox9rM%3A

4.2.1.5 Tipos Se clasifican según el nuevo código de tránsito colombiano, (2009, p76) en:

Semáforos para control de vehículos. Semáforos para peatones. Semáforos especiales. Semáforos de aproximación a cruces de transporte masivo, trenes y

guardarrieles. Semáforos direccionales, intermitentes y otros.

Los semáforos para el control de vehículos según Alaix, (2000, p22) son

Semáforos de tiempos fijos: En el cual el ciclo, la duración y secuencia de intervalos son invariables y están definidos por un programa establecido con anticipación. Un semáforo puede tener varios programas, con el objeto de activarlos a diferentes horas del día para satisfacer mejor la demanda del tránsito.

Semáforos totalmente accionados por el tránsito: En los cuales la duración de cada fase y a veces su orden depende del tránsito que usa la intersección. Esta demanda es identificada mediante detectores (neumáticos, lazos de inducción, infrarrojos, etc.). Disponen de medios para ser accionados en todos los accesos de la intersección.

Semáforos semiaccionados por el tránsito: Disponen de medios para ser accionados en uno o más accesos. Estos semáforos son

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aplicables a las intersecciones de vías con alto volumen y altas velocidades, con calles secundarias de tránsito relativamente liviano. La indicación normalmente es verde en la calle principal, cambiando a la calle secundaria solamente como resultado de la acción de vehículos o peatones detectados en ella.

Semáforos controlados por computador: Este tipo de semáforos no sólo se encarga de enviar indicaciones de fase a los controladores locales, si no que proporciona otras funciones como: Planes para vehículos de emergencia (ambulancias, bomberos, policía) de manera que éstos cuenten con una banda verde especial. Leyendas variables, que indiquen por ejemplo el cambio de sentido de una vía o la calidad de la circulación. Información sobre la disponibilidad de estacionamiento. Conteo automático de tránsito. Comprobación del buen funcionamiento de los controladores locales

Pero hay otros tipos de semáforos que son los que ecológicos. Estos tipos de semáforos se pueden utilizar según el grupo JAPING (s.f.) en

Semaforización inteligente Semáforos vehiculares y peatonales Semáforos para parqueaderos Semáforos industriales. Semáforos para aeropuertos Semáforos didácticos

4.2.1.6 Requisitos para la instalación de semáforosAlaix, (2000, p26) basado en recomendaciones que plantea la U.S. BUREAU OF PUBLIC ROADS, 1988, dice que:

No deben instalarse semáforos en una intersección a menos que satisfagan dos o más de los requisitos que se mencionan a continuación:

a) Si se iguala o sobrepasa el volumen mínimo de vehículos.

b) Cuando es necesaria la interrupción de tránsito continúo.

c) Si se iguala o sobrepasa el volumen mínimo de peatones.

d) Para facilitar el movimiento progresivo de los vehículos.

e) Si existen antecedentes sobre accidentes.

f) Por la combinación de requisitos anteriores.

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Requisito 1. Volumen mínimo de vehículos. Este requisito se basa en los volúmenes vehiculares que usa la intersección y supone que es posible identificar una vía principal y una secundaria. Los volúmenes se miden en vehículos por hora (y no automóviles equivalentes).

Imagen 5 Tabla 1

Fuente: http://www.bdigital.unal.edu.co/12057/1/10539884.2000.pdf

Los volúmenes de la tabla anterior se deben identificar en cada una de las 8 horas de mayor demanda de un día promedio. Para el día promedio se deben tener en cuenta los días feriados o sus contiguos, días en períodos de vacaciones escolares u otros que se aparten de lo normal. Si existen razones para estimar que interesan las condiciones en otros días críticos (por ejemplo: sábados en calles comerciales), también deben tomarse aforos en esos períodos.

Requisito 2. Interrupción del tránsito continúo.

Imagen 6 Tabla 2

Fuente: http://www.bdigital.unal.edu.co/12057/1/10539884.2000.pdf

Este requisito se aplica cuando las condiciones de circulación en la vía principal sean tales que el tránsito de la vía secundaria sufra demoras inusitadamente largas al entrar en la vía principal o al cruzarla. Este requisito se satisface cuando durante en cada una de cualquiera de las 8 horas de un día promedio, la calle secundaria se tiene los volúmenes mínimos indicados en la tabla siguiente, y si la instalación de semáforos no trastorna el movimiento progresivo del tránsito.

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Los volúmenes en las vías principal y secundaria corresponden a las mismas ocho horas. Durante esas ocho horas, el sentido de circulación del volumen mayor de la vía secundaria, puede ser en otro acceso durante las demás horas. Si la velocidad media dentro de la cual está comprendido el 85% del tránsito de la vía principal excede de 60 km/h, o si la intersección queda dentro de la zona urbana de una población con 10.000 habitantes o menos, el requisito de interrupción de tránsito continuo se reduce al 70% de los volúmenes indicados en la tabla.

Requisito 3. Volumen mínimo de peatones. Los peatones pueden sufrir demoras considerables aun cuando no exista un volumen vehicular suficiente para justificar la instalación de un semáforo. Si el número de peatones es suficientemente elevado, la reducción de sus demoras mediante un semáforo puede llegar a compensar el aumento de las demoras de los vehículos debido al mismo. Se requiere bajo este criterio un mínimo de 150 peatones por hora, por el paso peatonal de mayor uso y que cruce con un flujo vehicular de 600 vehículos por hora mínimo. Si existe un refugio peatonal central los peatones pueden cruzar con mayor facilidad. Si existe refugio central se requiere que el flujo sea de 1000 vehículos por hora. Todo esto, como siempre, en las 8 horas de mayor demanda de un día promedio

Requisito 4. Movimiento progresivo. Para favorecer el movimiento progresivo de los vehículos, a veces hay que instalar semáforos en intersecciones que en otras condiciones no serían necesarios. Esto depende de la necesidad de regular eficientemente las velocidades de los grupos compactos de vehículos. Se satisface el requisito correspondiente en los siguientes casos:

a) En intersecciones aisladas de vías con circulación en un sentido, o en vías en las que prevalece la circulación en un solo sentido, y en las que los semáforos inmediatos están demasiado distantes para conservar el agrupamiento compacto y las velocidades de los vehículos.

b) Si los semáforos inmediatos en una vía con doble circulación no permiten el grado necesario de control.

Requisito 5. Accidentes. La opinión común del público en general de que los semáforos reducen materialmente el número de accidentes raras veces es sustentada por la experiencia. Con frecuencia ocurre que se producen más accidentes cuando se instalan semáforos que cuando no existían. Los semáforos no deben instalarse con base en un solo accidente espectacular ni a demandas irrazonables o predicciones de accidentes que puedan ocurrir. El requisito de accidentes se satisface cuando:

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a) No se ha reducido la frecuencia de accidentes después de realizar mejoras geométricas y aplicar una señalización que se haya experimentado satisfactoriamente en otros casos.

b) Se han producido en los últimos doce meses, cinco o más accidentes, susceptibles de evitarse con semáforos, en los que hubo heridos o daños a la propiedad.

c) Cuando exista un volumen de tránsito de vehículos y peatones no menor del 80% de los especificados en el requisito de volumen mínimo de vehículos (Tabla 1), en la interrupción del tránsito continuo, o en el requisito del volumen mínimo de peatones.

d) La instalación no interrumpa considerablemente el movimiento progresivo del tránsito.

Requisito 6. Combinación de requisitos. Los semáforos pueden justificarse a veces cuando ningún requisito es satisfecho, pero dos o más se cumplen en un 80% o más de los valores indicados. Estos casos excepcionales deben ser decididos con base en un análisis exhaustivo de los factores pertinentes.

Una prueba adecuada de otras medidas correctivas que causen menos demoras e inconvenientes al tránsito que el semáforo debe preceder a la instalación de semáforos bajo este requisito.

Consideraciones especiales. Es importante tener en cuenta que en ciertas ocasiones la instalación de un semáforo puede ser innecesaria, aun cuando alguno de los requisitos anteriores se cumpla. Esto puede darse en alguno de los siguientes casos:

a) La presencia de semáforos en intersecciones cercanas causa interrupciones en el tránsito que permiten el cruce de los vehículos en la vía secundaria. b) Vehículos lentos pueden producir también interrupciones en el tránsito prioritario.

c) Un alto porcentaje de giros a la izquierda puede ser atendido mejor si se instala una glorieta de diámetro pequeño, una isla o bahías para giro, siempre que el terreno disponible lo permita.

En cualquiera de estos casos parece más conveniente no instalar semáforos, sino mejorar la intersección utilizando otros medios. La preocupación primordial debe ser reducir demoras y accidentes.

4.2.1.7 Estudios necesarios Alaix, (2000, p23) apoyado en el Manual Interamericano explica que:

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Se requiere una investigación intensiva de las condiciones de tránsito y de las características físicas de la intersección para determinar la necesidad de una instalación de semáforos y para suministrar los datos necesarios para su diseño y la operación apropiada. Esta investigación debe considerar:

1. El número de vehículos por hora que entran en la intersección desde cada vía de acceso durante 16 horas consecutivas de un día representativo. Las 16 horas seleccionadas deben contener el mayor porcentaje del tránsito durante 24 horas. [El propósito es el de determinar el comportamiento de la demanda durante el día y definir los períodos de diseño pico y valle].

2. Los volúmenes de vehículos para cada movimiento desde cada vía de acceso, clasificados por tipo de vehículo (automóviles, buses, camiones y otros), en períodos de 15 minutos [(en intersecciones donde la demanda es muy variable, períodos de 5 minutos)], durante dos horas de la mañana y dos horas de la tarde, en las que el tránsito que entra a la intersección es mayor [(es decir, en períodos pico detectados con la información del paso anterior)].

3. Los aforos de volúmenes de los peatones en cada cruce, durante el mismo período mencionado para los vehículos en el párrafo anterior (2), y también durante las horas de mayor volumen de peatones. Cuando los niños y personas de edad avanzada necesitan consideraciones especiales, se clasificará a los peatones por observación general y se registrarán por grupos de edad así:

a) Menores de 13 años.

b) De 13 a 60 años.

c) Mayores de 60 años.

4. El percentil 85 de la velocidad [de medidas tomadas en verde sin obstrucciones] de todos los vehículos en todos los accesos no controlados por la intersección.

5. Un diagrama que muestre las características físicas y operacionales de la intersección como estado del pavimento, geometría de la intersección y que incluya canalizaciones, pendientes, y restricciones a la distancia de visibilidad, paradas y rutas de buses, condiciones de estacionamientos en los accesos, marcas en el pavimento, iluminación de las calles y calzadas, situación de los cruces de ferrocarril próximos, distancia a los semáforos más cercanos, postes utilizables como posibles elementos de sujeción y los usos del suelo.

6. Un inventario de diagramas de colisión y condición de los accidentes, de por lo menos un año, preferiblemente en el último, clasificándolo por tipo,

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ubicación, dirección de los movimientos, severidad, hora, fecha, y día de la semana.

4.2.1.8 Coordinación de los semáforosLucena, (2014, p8) explica que:

Dentro de la simulación de redes se observan distintos conflictos, el primero se refiere a que confluyen trayectorias iguales pero con velocidades distintas. Los distintos conflictos se representan por relaciones velocidad – flujo, en los que a medida que crece el flujo, los grados de libertad de los conductores se reducen. La relación velocidad – flujo trae implícita la capacidad. La velocidad media se reduce con el aumento del flujo.

El segundo de los conflictos se presenta cuando se cruzan trayectorias en caminos (en las intersecciones) dando origen a detenciones, colas y demoras.

Un tercer tipo de conflicto son los funcionales, es decir, los que aparecen entre vehículos que están interesados en el desplazamiento o el acceso. La función de acceso (accesibilidad) está relacionada con la acción de detenerse y la función de desplazamiento (movilidad) con la de movimiento y ambas puede darse en la misma vía con diferentes grados.

El siguiente paso es integrar a una red y luego transformar todos estos conflictos dentro de la red en impactos (consumo de combustible, accidentes, demoras) que derivan de las características físicas de la red.

Una red incorpora la descripción de tres componentes con el objetivo de replicar la realidad (Ver Fig. 1):

Imagen 7 Regulación de un semáforo

Fuente: http://apuntesdeinvestigacion.upbbga.edu.co/wp-content/uploads/4.-Semaforizaci%C3%B3n.pdf

La infraestructura: Son las vías, terminales, parqueaderos, etc. Esta se simboliza a través de arcos con dirección que representan tramos de vías y de nodos (intersecciones, terminales, estrangulamientos).

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La regulación de la circulación: considera la conexidad (que dos puntos estén conectados), leyes de funcionamiento del tránsito definidas sobre los nodos (por ejemplo, intersecciones semaforizadas), otros parámetros que se definen sobre la red.

Los usuarios: Se especifican a través de una matriz origen – destino referenciada con un centroide, y parámetros característicos de la red. Fig. 1. Representación del fenómeno de vehículos que entran a un estacionamiento especificado en el sitio dentro del arco correspondiente una intersección con una vía prioritaria o también una de “cuello de botella” dependiendo del fenómeno.

4.2.2 TemporizadorEl temporizador es un tipo de relé auxiliar, con la diferencia sobre estos, que sus contactos no cambian de posición instantáneamente. (Molina, s.f.)

Imagen 8 Temporizador digital

Fuente:https://www.google.com.co/search?

q=semaforo+autoridad+legal&biw=1777&bih=861&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMI6sqt4cS4yAIVBpIeCh3NmAIh

&dpr=0.9#tbm=isch&q=temporizador+digital&imgrc=MBUZFMTM8fodNM%3A

4.2.2.1 FunciónBricos, (2012) comenta que

Un temporizador es un aparato con el que podemos regular la conexión o desconexión de un circuito eléctrico después de que se ha programado un tiempo. El elemento fundamental del temporizador es un contador binario, encargado de medir los pulsos suministrados por algún circuito oscilador, con una base de tiempo estable y conocida. El tiempo es determinado por una actividad o proceso que se necesite controlar.

Hay diversos tipos de temporizadores desde los que son usados en el hogar para cocinar, hasta los que son usados en la automatización de

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procesos de industriales, tienen diferentes clases de componentes que tienen como fin la misma función, pero cada uno sirve para algún proceso en específico:

Temporizador térmico que actúa por calentamiento de una lámina bimetálica, el tiempo se determina por la curva que adquiere la lámina.

Temporizador neumático, está basado en la acción de un fuelle que se comprime al ser accionado por un electroimán. El fuelle ocupa su posición que lentamente, ya que el aire entra por un pequeño orificio, al variar el tamaño del orificio cambia el tiempo de recuperación y por consecuencia la temporización.

Temporizador electrónico, el principio es la descarga de un condensador mediante una resistencia. Por lo general se emplean condensadores electrolíticos.

Temporizador magnético, se obtiene ensartando en el núcleo magnético, un tubo de cobre.

4.2.2.2 Calculo del tiempoLucena, (2014, p8) menciona que

Para calcular los tiempos semafóricos se utilizan diversos modelos. Los más conocidos son el Modelo de Webster, el cual basándose en observaciones de campo y simulación de un amplio rango de condiciones de tránsito demuestra que la demora mínima de todos los vehículos en una intersección con semáforo, se puede obtener para una longitud de ciclo óptimo; el Modelo Americano, que usa el tiempo total empleado en el arranque del verde y el flujo de saturación que se expresa en vehículos mixtos o equivalentes por hora de verde por carril; el Método Simultáneo (ALLSOP) que aborda el problema de determinar el ciclo y repartos de un semáforo aislado usando programación lineal; y el Modelo Secuencial (AKCELIK) cuyo enfoque tradicional se basa en la minimización de las demoras a los vehículos de los movimientos críticos basados en el Modelo Webster.

Imagen 9 Tiempos de un semaforo

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Fuente:https://www.google.com.co/search?

q=primer+semaforo&rlz=1C1AVNC_enCO639CO639&espv=2&biw=1777&bih=861&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVC

hMI8fGz3462yAIVBNIeCh26GgIO&dpr=0.9#tbm=isch&q=+semaforo+partes&imgrc=E2KcGI4LUalR2M%3A

4.2.2.2.1 ProgramaciónSemáforos. (s.f., p273) cuenta que

La finalidad de un sistema de semáforos sólo se cumple si es operado de una manera consistente y se acondiciona a las necesidades y requerimientos del tránsito. Los ciclos excesivamente largos y la división impropia de los mismos ocasionan faltas de respeto y desobediencia a las indicaciones de los semáforos. Una de las mayores dificultades en la sincronización de semáforos proviene de la necesidad de dar cabida a dos o tres patrones de volumen radicalmente diferentes a varias horas, durante el período de operación. Cualquier plan de tiempos que se programe se confrontará con la información de conteos de tránsito, para tener la seguridad de que los cambios de los volúmenes de tránsito en las vías se regulen lo mejor posible. Algunos de los factores que se deben tomar en cuenta para programar el tiempo de los semáforos en una intersección son:

Flujo de saturación Número de carriles de tránsito y demás condiciones físicas y

geométricas. Variaciones del flujo del tránsito para cada movimiento direccional. Necesidades de los vehículos comerciales y de transporte público. Período, en segundos, entre el paso de dos vehículos consecutivos

que salen de la intersección. Necesidades de los peatones. Necesidad de desalojar la intersección por parte de los vehículos y

los peatones al cambiar las indicaciones. Velocidad de despeje y entrada de los vehículos, bicicletas y

peatones en función del movimiento

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4.2.2.3 Parámetros de controlAlaix, (2000, p64) anuncia que los parámetros de control son:

a) Ciclo: Es el tiempo requerido para una secuencia completa de las indicaciones de un semáforo.

b) Fase: Parte del ciclo correspondiente a cualquier movimiento de vehículos o combinación de movimientos simultáneos, que reciben el derecho de paso durante uno o más intervalos.

c) Intervalo: Tiempo que dura cualquier indicación del semáforo.

d) Desfase: Para fines de coordinación, es el número de segundos que tarda en aparecer la indicación VERDE en un semáforo, después de un instante dado, que se toma como punto de referencia temporal. Se expresa en segundos o en porcentaje de ciclo.

e) Repartición o asignación del verde: Es la porción del ciclo que ofrece un período verde a cada corriente de tránsito.

f) Programa: Son las instrucciones que definen la forma en que cada semáforo operará en el tiempo (intervalos, desfase, ciclo). Estas instrucciones se pueden transmitir como una serie de señales eléctricas o por radio a cada semáforo o controlador local. Hay un programa definido para cada período de diseño (Pico, valle, otro) para cada día típico (laboral de la semana, fin de semana y especiales, por ejemplo, cuando hay eventos con gran asistencia de personas)

g) Plan: Es el conjunto de programas preparados para un día típico laboral de la semana, fin de semana o especial.

4.2.2.4 Mecanismo de control Alaix, (2000, p65) manifiesta que el mecanismo de control más apropiado es

El controlador de tiempos fijos con mecanismo de sincronización, para intersecciones aisladas. Este tipo de control tiene un dispositivo o función de sincronización, para intersecciones aisladas, cuando:

a) En el futuro, se necesite la coordinación del semáforo con otros, o el semáforo sea supervisado por un control maestro.

b) Sean aceptables las duraciones fijas de ciclos y de intervalos, todo el tiempo que dure la operación de control de tránsito. En algunos casos, se puede emplear un control de varias opciones de especificar planes, para permitir programas de tiempo y dar flexibilidad al control para adaptarse a las variaciones de los patrones de tránsito durante el día. La elección de

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programas, puede efectuarse mediante el empleo de dispositivos especiales.

4.2.2.5 Simulaciones Guilarte, Fariña, Alonso y Allende, (2014) anuncian que

El Simulador es una aplicación que contiene un modelo computacional. En su ejecución, los elementos de la entrada son procesados por un modelo matemático, cuya salida es mostrada de diversas formas al usuario.

La simulación está basada en eventos discretos dado que la ocurrencia asíncrona de dichos eventos fuerza la transición de estados (García, 2006). El estado del sistema viene dado por el número de vehículos en cada carril. Para el tiempo del simulador, no se estudiará los momentos en el que un vehículo entra o abandona el sistema. El proceso de nacimiento-muerte se estudia en cada fase al generar el número de automóviles a la entrada (o salida) del carril usando la distribución de Poisson correspondiente (Dodge, 2003), esto es λl&k para el arribo al carril l, μl(&k-&amb), para las salidas en la luz verde y kl&amb, para las salidas en la luz amarilla, donde &k denota la duración de la fase k.

El modelo matemático es un modelo probabilístico (la estocasticidad dentro del simulador viene dada por la generación de valores de variables aleatorias que distribuyen Poisson) y dinámico (dado por el reloj en el transcurso de los estados del sistema). Las variables de control son los tiempos en los cuales ocurren cambios de luces en los semáforos, pudiendo originar ciclos de longitud constante o variable según la estructura y duración de las fases que intervienen en estos ciclos. La medida de eficiencia empleada es la longitud de cola de cada carril, y como evaluación, se quiere determinar los ciclos críticos, que son los períodos en los que hay mayor congestión.

La herramienta se implementa de forma modular, con módulos que se integran para satisfacer todos los requerimientos y ayudar a la toma de decisiones de los usuarios. Contiene cuatro módulos independientes que garantizan que sea más flexible el trabajo con ellos y que se desarrollen otros módulos paralelamente.

4.3 Marco legal

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4.3.1 De la obligatoriedadEl artículo 109, capítulo 12 del Nuevo código de tránsito terrestre, (2009, p73) expone que “Todos los usuarios de la vía están obligados a obedecer las señales de tránsito de acuerdo con lo previsto en el artículo 5°, de este código”

4.3.2 Clasificación y definicionesEl artículo 110, capítulo 12 del Nuevo código de tránsito terrestre, (2009, p73) menciona la Clasificación y definición de las señales de tránsito son

Señales reglamentarias: Tienen por objeto indicar a los usuarios de las vías las limitaciones, prohibiciones o restricciones sobre su uso y cuya violación constituye falta que se sancionará conforme a las normas del presente código.

Señales preventivas: Tienen por objeto advertir al usuario de la vía la existencia de un peligro y la naturaleza de éste.

Señales informativas: Tienen por objeto identificar las vías y guiar al usuario, proporcionándole la información que pueda necesitar.

Señales transitorias: Pueden ser reglamentarias, preventivas o informativas y serán de color naranja. Modifican transitoriamente el régimen normal de utilización de la vía.

Parágrafo 1°. Las marcas sobre el pavimento constituyen señales de tránsito horizontales. Y sus indicaciones deberán acatarse.

Parágrafo 2°. Es responsabilidad de las autoridades de tránsito la colocación de las señales de tránsito en los perímetros urbanos inclusive en las vías privadas abiertas al público. Las autoridades locales no podrán ejecutar obras sobre las vías públicas sin permiso especial de las autoridades de tránsito que tendrán la responsabilidad de regular los flujos de tránsito para que no se presenten congestiones.

Para la ejecución de toda obra pública que genere congestiones, la autoridad de tránsito local deberá disponer de reguladores de tráfico. Su costo podrá calcularse dentro del valor de la obra y la vigencia de la vinculación podrá hacerse durante el plazo del contrato de obra respectivo.

4.3.3 Prelación de las señalesEl Artículo 111, capítulo 12 del Nuevo código de tránsito terrestre, (2009) expone que “La prelación entre las distintas señales de tránsito será la siguiente: Señales y órdenes emitidas por los agentes de tránsito, Señales transitorias, Semáforos, Señales verticales, Señales horizontales o demarcadas sobre la vía.”

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4.3.4 Clasificación de semáforosEl artículo 117, capítulo 13 del Nuevo código de tránsito terrestre, (2009, p76) explica que “Los semáforos son elementos para regular y ordenar el tránsito y se clasifican en: Semáforos para control de vehículos, Semáforos para peatones, Semáforos especiales, Semáforos de aproximación a cruces de transporte masivo, trenes y guardarrieles, Semáforos direccionales, intermitentes y otros”.

4.3.5 Simbología de las señales luminosasEl artículo 118, capítulo 13 del Nuevo código de tránsito terrestre, (2009, p76) comenta que

Las señales luminosas para ordenar la circulación son las siguientes:

Roja: Indica el deber de detenerse, sin pisar o invadir la raya inicial de la zona de cruce de peatones. Si ésta no se encuentra demarcada, se entenderá extendida a dos metros de distancia del semáforo. El giro a la derecha, cuando la luz está en rojo está permitido, respetando la prelación del peatón. La prohibición de este giro se indicará con señalización especial. Las autoridades de tránsito, en su jurisdicción, podrán autorizarlo.

Amarilla: Indica atención para un cambio de luces o señales y para que el cruce sea desalojado por los vehículos que se encuentran en él o se abstengan de ingresar en el cruce aun disponiendo de espacio para hacerlo. No debe iniciarse la marcha en luz amarilla, ni incrementarse la velocidad durante ese lapso.

No se debe ingresar en amarillo a la intersección y si un vehículo ya está en la intersección en luz amarilla mantendrá la prelación hasta culminar el cruce.

Verde: Significa vía libre

Parágrafo 1°. En ciertas situaciones o en determinados horarios, las autoridades de tránsito, en su jurisdicción y mediante resolución motivada, podrán utilizar la intermitencia de la luz de los semáforos. Esta intermitencia se da en amarillo y en rojo. El amarillo se utilizará para las vías con prelación y el rojo para todas las que acceden a éstas. La señal intermitente roja se asimila a una señal de PARE.

Pineda, (2012, p316) Conceptos Oficina Jurídica Ministerio de Transporte: Concepto Nº 686581 del 18 de diciembre de 2008 menciona que

“Los semáforos son dispositivos de señalización mediante los cuales se regula la circulación de vehículos, bicicletas y peatones en las vías,

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asignando el derecho al paso o prelación de vehículos y peatones, por las indicaciones de luces de color rojo, amarillo y verde, operadas por una unidad electrónica de control. El color amarillo advierte a los conductores de los vehículos que el periodo de verde asignado a un flujo vehicular ha terminado y está a punto de iniciar el periodo de rojo y por lo tanto, debe asumir una conducta de prevención tal como sigue:

• Acabar su marcha si está muy próximo a la intersección y una frenada brusca podría ocasionar situaciones peligrosas en los vehículos de atrás.

• Detener su marcha con el fin de que la intersección no sea bloqueada y los vehículos de las demás corrientes puedan circular en el periodo de verde que va a iniciar. Cuando se ilumine la lenta amarilla con destellos intermitentes, los conductores de los vehículos realizaran el cruce con precaución. El amarillo intermitente deberá emplearse en la vía que tenga prelación. Las precauciones que usted solicita se le indiquen están contenidas en la conducta humana como cimiento en el cual debe fundamentarse la educación en el tránsito; más allá de toda consideración, la vida humana es un valor absoluto e inviolable, al respecto puede establecerse una tipología de sujetos:

• El que respeta las normas de tránsito por cuidado de su propia vida y la de los demás

• El que con su comportamiento irrespeta la vida propia y ajena

• El que respeta su propia vida, pero no la de los demás

• El que cree respetar la vida de los demás y no respeta la suya

• El que no toma en cuenta los límites que le impone la sociedad.”

4.3.6 Sistemas Inteligentes de Tránsito y Transporte – SIT.Ley 1450, artículo 84, Legislación Complementaria de Colombia (2011) dice que

Los Sistemas Inteligentes de Transporte son un conjunto de soluciones tecnológicas informáticas y de telecomunicaciones que recolectan, almacenan, procesan y distribuyen información, y se deben diseñar para mejorar la operación, la gestión y la seguridad del transporte y el tránsito.

El Gobierno Nacional, con base en estudios y previa consulta con los prestadores de servicio, adoptará los reglamentos técnicos y los estándares y protocolos de tecnología, establecerá el uso de la tecnología en los proyectos SIT y los sistemas de compensación entre operadores.

Parágrafo 1. Las autoridades de tránsito y transporte en su respectiva jurisdicción, expedirán los actos administrativos correspondientes para

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garantizar el funcionamiento de los sistemas de gestión de tránsito y transporte de proyectos SIT, de acuerdo con el marco normativo establecido por el Gobierno Nacional. En aquellos casos en donde existan Áreas Metropolitanas debidamente constituidas, serán estas las encargadas de expedir dichos actos administrativos.

Parágrafo 2. Los Sistemas de Gestión y Control de Flota, de Recaudo y de Semaforización entre otros, hacen parte de los proyectos SIT.

Parágrafo 3. El montaje de los sistemas inteligentes de transporte, podrá implicar la concurrencia de más de un operador, lo que significará para el usuario la posibilidad de acceder a diferentes proveedores, en diferentes lugares y tiempo. El Gobierno Nacional, con base en estudios y previa consulta con los prestadores de servicio reglamentará la manera como esos operadores compartirán información, tecnologías o repartirán los recursos que provengan de la tarifa, cuando un mismo usuario utilice servicios de dos operadores diferentes.

4.3.7 MultasEl artículo 131del Nuevo código de tránsito terrestre, 2009, p85) se menciona que “[…] C. será sancionado con una multa equivalente a quince (15) salarios mínimos legales diarios vigentes, el conductor de un vehículo automotor que incurra en cualquiera de las siguientes infracciones […] C.3 Bloquear una calzada o intersección con un vehículo, salvo cuando el bloqueo obedezca a la ocurrencia de un accidente de tránsito.”

Pineda, (2012, p357) basado en el Manual de Infracciones explica que

Es muy habitual ver grandes congestionamientos y represamientos en las intersecciones, los cuales tienen su origen en la violación a esta norma, ya que si en una calzada de dos carriles se estaciona un vehículo, esto ocasionará una congestión que es directamente proporcional a la cantidad de vehículos que se desplacen por esa vía. Lo mismo ocurre cuando hay congestionamiento en una intersección, así el semáforo este en verde, se debe detener la marcha para evitar quedar obstruyendo el paso de los otros vehículos cuando el semáforo cambie, ya que si no se hace así, el vehículo quedará atravesado en la intersección y afectará enormemente el normal flujo vehicular de las diferentes vías, convirtiéndose finalmente una efecto nudo, donde ningún vehiculó puede pasar.

5. DISEÑO METODOLÓGICO

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5.1 Tipo de investigación El tipo de investigación a realizar de acuerdo al alcance es de tipo correlacional los datos que se obtienen se dan de manera cuantificado, se determinan las causas de los fenómenos del porque los semáforos no funcionan correctamente y de acuerdo a esto se ofrece una predicción al utilizar una mejora. El tipo de investigación a realizar de acuerdo a su enfoque es de enfoque mixto ya que se utiliza tanto el enfoque cuantitativo en la recolección de datos y hacer un análisis estadístico de las encuestas a realizar y la cualitativa en la recolección de datos mediante entrevistas observaciones para hacer análisis.

5.2 EtapasPara poder cumplir los objetivos planteados se hace necesario llevar a cabo las siguientes etapas

5.2.1 Etapa 1: Conocer el funcionamiento de los semáforos.Actividades:

Entrevista con el encargado de los semáforos en la secretaria de tránsito de Copacabana.

Observar la operación que tienen los semáforos en diferentes puntos Identificar el tiempo de cambio entre los colores de los semáforos.

5.2.2 Etapa 2: Ubicar los principales puntos de semaforización que posean más falencias.Actividades:

Recorrer y reconocer los puntos con semáforos en Copacabana. Diagrama de recorrido en Copacabana con la identificación de los

principales embotellamientos en las zonas que hay semáforos. Hacer un muestreo de la sincronización de los semáforos.

5.2.3 Etapa 3: Plantear el tiempo necesario que deben tener los temporizadores para el funcionamiento de los semáforos.

Hacer encuestas a los conductores que transitan por los diferentes sectores de Copacabana.

Entrevistas con encargados de los semáforos en Medellín.

5.2.4 Etapa 4: Ensayar el tiempo en los semáforos. Simular el nuevo tiempo establecido para los semáforos. Tomar apuntes para posibles mejoras.

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5.2.5 Etapa 5: Comprobar el desempeño y los avances obtenidos con los temporizadores.

Comparar los resultados de la nueva implementación de tiempos en los semáforos y la antigua.

Identificar ventajas y desventajas del nuevo método.

5.3 HerramientasMuestreo: mediante esta herramienta identificar si los semáforos si están realmente coordinados y si no reconocer que diferencia de tiempo tiene uno del otro.

Entrevistas: mediante esta herramienta se busca saber el funcionamiento que tiene los semáforos de Copacabana con que trabajan donde se controlan y todo tipo de información correspondiente a este tema.

Recopilación de datos mediante la observación directa: mediante este método se busca poder identificar personalmente las falencias que poseen los semáforos y en qué puntos es más crítico, también ir identificando los cambios que van teniendo los semáforos con el tiempo.

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6. RECURSOS

Para poder llevar a cabo las tareas se necesita una base de dinero para poder financiar el proyecto. A continuación se muestra una base mínima para poder llevar a cabo el proyecto.

Tabla 1 Recursos aproximados

CLASIFICACION DESCRIBCION GENERAL

PRESUPUESTO

RECURSOS HUMANOS Simulación de los tiempos propuestos por personal competente.

$80.000

Encargado de los semáforos en la secretarias de transito de Copacabana

$0

Encargado de los semáforos en la secretarias de transito de Medellín

$0

RECURSOS TÉCNICOS Microsoft Office Visio 2007

$0

cámara $0

Cronometro $0

Computadora $0

COSTOS OPERATIVOS Gastos salidas de campo $20.000Gastos de transporte $30.000Gastos en libros $15.000Refrigerio $45.000

TOTAL $190.000

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7. CRONOGRAMA

Las actividades que se llevaran a cabo para poder lograr la solucionan de la problemática vivida en el municipio. Se llevara a cabo en un lapso de 4 meses que lo que dura un semestre. A continuación se muestra el orden planteado en el que se realizaran dichas actividades.

Tabla 2 Diagrama de Gantt

ACTIVIDADES MES 1 MES 2 MES 3 MES 41 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Entrevista con el encargado de los semáforos en la secretaria de tránsito de Copacabana.

2 Observar la operación que tienen los semáforos en diferentes puntos

3 Identificar el tiempo de cambio entre los colores de los semáforos.

4 Recorrer y reconocer los puntos con semáforos en Copacabana.

5 Diagrama de recorrido en Copacabana con la identificación de los principales embotellamientos en las zonas que hay semáforos.

6 Hacer un muestreo de la sincronización de los semáforos.

7 Hacer encuestas a los conductores que transitan por los diferentes sectores de Copacabana.

8 Entrevistas con encargados de los semáforos en Medellín.

9 Simular el nuevo tiempo establecido para los semáforos

10 Tomar apuntes para posibles mejoras.11 Comparar los resultados de la nueva

implementación de tiempos en los semáforos y la antigua.

12 Identificar ventajas y desventajas del nuevo método

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