manual de aimsun- moyano

PROFESOR:

ING. CHRISTIAN MOYANO TOBAR

CUENCA JUNIO 2014

GUIA DE USO DE AIMSUN 8.02 PARA ANALISIS MICROSCOPICO, MESOSCOPICO, HIBRIDO Y

MACROSCOPICO

UNIVERSIDAD DEL AZUAY FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA

INGENIERIA CIVIL Y GERENCIA EN CONSTRUCCIONES TRANSITO Y TRANSPORTE

UNIVERSIDAD DEL AZUAY

MAESTRIA EN TRANSITO, TRANSPORTE Y SEGURIDAD VIAL. V1 MODULO 3: TRANSPORTE PÚBLICO

“APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS PARA MODELACIÓN DE SISTEMAS DE TRANSPORTE”

MOYANO, 2014 Página | 1

GUIA DE USO DE AIMSUN 8.02 PARA ANALISIS MICROSCOPICO, MESOSCOPICO, HIBRIDO Y MACROSCOPICO

INTRODUCCIÓN Como complemento a la asignatura Tránsito y Transporte, el presente documento realiza una guía del uso de la plataforma Aimsun 8.02 para el análisis a nivel microscópico, mesoscópico, hibrido y macroscópico aplicados a un ejemplo práctico, para finalizar se establecen una serie de conclusiones y recomendaciones.

ANTECEDENTES Aimsun es un simulador de tráfico en el que la asignación de tráfico entendida como el cálculo de las mejores rutas y uso de éstas por un lado, y la carga de la red definida como la simulación del movimiento de los vehículos dentro de la red por el otro, están en módulos separados.

Aimsun es un entorno extensible que ofrece, en una sola aplicación todas las herramientas

necesarias que un profesional del transporte necesitaría. En Aimsun, integración significa

exactamente eso: simulación microscópica, mesoscópico y macroscópica en una misma aplicación

de software; una única representación de la red; una única base de datos de los objetos simulados

y los datos de soporte; y un fichero con el modelo.

Aimsun ofrece muchas opciones para incluir varios escenarios en la misma red: demandas, planes

de control, horarios de transporte público, acciones de gestión de tráfico, anulación de atributos

de la red, etc. El sistema de revisión se utiliza cuando una modificación (como un cambio en la

geometría) no se puede incluir en el mismo fichero de red. (TSS, 2014)

OBJETIVO GENERAL Establecer una guía paso a paso de la aplicación del software para el análisis microscópico, mesoscópico, hibrido y macroscópico aplicados a un ejemplo práctico.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Realizar un ejemplo práctico aplicado a la modelación y calibración usando la herramienta informática desde el nivel microscópico hasta el nivel macroscópico.

Realizar un análisis comparativo de los resultados obtenidos para cada tipo de análisis.

Realizar un análisis e interpretación de los resultados obtenidos, estableciendo conclusiones y recomendaciones.





1. CONCEPTOS GENERALES Para realizar un análisis operacional de tráfico vehicular se recurre a herramientas básicas que permiten conocer el panorama en el cual se va a trabajar, para ello se han desarrollado modelos y análisis dependiendo de la apreciación que se pretende establecer para los diferentes resultados que se necesiten.

1.1 Análisis Macroscópico: Estudia el comportamiento de los autos y de sus conductores a gran escala, dependiendo de sus condiciones del trafico existente. Este análisis es el más grande que se puede realizar en un estudio de tráfico vehicular.

1.2 Análisis Mesoscópico: Para realizar este análisis se puede crear grupos de vehículos o de manera individual, observando que sus características sean similares tales como tamaño del vehículo, velocidad, deseo de viajes, etc. Este segundo análisis se comporta de manera más sintetizada que la anterior, de rango medio para su aplicación en un estudio de tráfico.

En el modelo mesoscópico las restricciones de aceleración y desaceleración no se usan y eso permite pasar de un modelo basado en un paso de simulación a un modelo basado en eventos ya que sólo se calculan los tiempos de entrada y salida de la sección.

1.3 Análisis Microscópico: Es el más discreto de los análisis empleados, trata individualmente a cada de los vehículos, describiendo el comportamiento del flujo de tráfico. Este análisis es la herramienta más avanzada en el campo de representación de la circulación vehicular que se puede aplicar.

El modelo microscópico está basado en un paso de simulación en el cual se actualizan todos los vehículos de la red. Esta actualización incluye la posición y velocidad de los vehículos y se basa en los siguientes modelos (TSS, 2014): • Un modelo de seguimiento de vehículos • Un modelo de cambio de carril • Un modelo de aceptación de brecha para modelar los vehículos que están delante de una señal de ceda al paso o de stop.

2. GUIA DE APLICACIÓN DE AIMSUN 8.02. Aimsun es una herramienta capaz de integrar en una sola aplicación de software tres tipos de modelos de transporte: un simulador microscópico, un simulador Mesoscópico y una asignación estática de tráfico. Su desarrollo ha sido posible gracias a más de 20 años de investigación, a las publicaciones científicas y a la información proveniente de los miles de proyectos realizados por sus usuarios (SIT, 2013)





FIGURA N°1 NIVELES DE ANALISIS

FUENTE: Curso teórico y de práctica guiada de Aimsun & Anexos (SIT, 2013)

La presente guía, tiene por ojeo realizar un ejemplo aplicativo de modelación de un proyecto iniciando el mismo desde un análisis , microscópico, luego un mesoscópico, un hibrido hasta un análisis a nivel macroscópico. 2.1 CREACIÓN DE LA RED: 2.1.1 Importar Redes:

Para generar la red donde se va a modelar, la plataforma permite realizarla de tres maneras: 2.1.1.1 Importar base cartográfica desde Open Street Maps:

Una vez ejecutada la aplicación, seleccionar nuevo proyecto y escoger la plantilla “002 TSS Template ESP”, si se quiere trabajar en español, como estamos iniciando el proyecto desde micro, nos ubicamos dentro de la zona que deseamos importar: país, provincia, cuidad, sector, desactivamos las opciones de “meso y estático”, luego en la barra de herramientas inferior seleccionamos “importar desde internet” e inmediatamente pulsamos la opción “crear”.





Luego de unos segundos de que se realizó el proceso anterior, el programa indica un cuadro de dialogo para el “importador de Open Stret Maps - OSM”, seleccionamos las opciones de “importar carreteras: como una red”, aceptamos y luego se realiza la importación de la red vial selccionada.

2.1.1.2 Importar base cartográfica desde Autocad o Gis: Una vez ejecutada la aplicación, seleccionar nuevo proyecto y escoger la plantilla “002 TSS Template ESP”, si se quiere trabajar en español, como estamos iniciando el proyecto desde micro, desactivamos las opciones de “meso y estático”, luego en la barra de herramientas inferior seleccionamos “No hacer nada” e inmediatamente pulsamos la opción “crear”





Inmediatamente se ingresa al ambiente de la herramienta, seleccionamos “archivo – importar- archivo de dibujo autocad o gis”, nos dirigimos a la ubicación del archivo y lo seleccionamos, damos “abrir”.

Luego saldrá un cuadro de “dialogo de importación de archivos” y seleccionamos “Unidades Geo: Metros” y “Codificación: System” activamos la viñeta de “aplicar a todo” y “aceptamos”, es importante destacar que el archivo de autocad o de gis, tiene que estar dibujados originalmente en escala 1:1. El resultado de las acciones ejecutadas anteriormente será, una imagen del dibujo o red vial importada desde autocad o gis, que servirá como fondo para trazar la red vial donde se realizará la modelación.





2.1.1.3 Creación de red vial sin imágenes de referencia: Una vez ejecutada la aplicación, seleccionar nuevo proyecto y escoger la plantilla “002 TSS Template ESP”, si se quiere trabajar en español, como estamos iniciando el proyecto desde micro, desactivamos las opciones de “meso y estático”, luego en la barra de herramientas inferior seleccionamos “No hacer nada” e inmediatamente pulsamos la opción “crear” Ingresamos a la plataforma del programa y procedemos a realizar la construcción de la red vial, con ayuda de las opciones de la barra izquierda, el procedimiento para construcción de secciones lo indicamos en la siguiente sección.





2.1.2 Creación de Secciones: Una vez realizados cualquiera de los pasos anteriores para importar la red vial, desde OSM, archivos de autocad, gis, etc, procedemos a realizar las secciones de nuestra red, carriles, intersecciones, pasos a desnivel, etc. Para ello utilizamos las opciones localizadas en la barra de trabajo izquierda. En la siguiente ilustración se indicará como realizar las secciones utilizando como referencia una imagen importada desde autocad sobre la cual se dibujará la red para modelar, para lo cual se utiliza la opción “Crear una sección”, hay que tener cuidado con la dirección de circulación que se construye.

Como se puede observar en la gráfica anterior, no solo se puede construir carriles de vías rectas, se pueden realizar: rotondas o redondeles, pasos a desnivel elevados o deprimidos, curvas clotoides de acceso, distribuidores, etc, para ello es necesario utilizar las opciones de trazo ubicadas en la barra lateral izquierda. También es indispensable indicar que las secciones de las vías de tipo curvas o quebradas, se realizan con ayuda de la opción “crear un nuevo vértice curvo” ó “crear un nuevo vértice recto”. Luego de creadas todas las secciones, procedemos a realizar las uniones de las mismas para indicar a la herramienta informática cuales son las vías conectadas, para ello se utiliza la opción “Crear una conexión entre dos objetos”, es importante tener en cuenta los sentidos de circulación





para ello damos click sobre la sección origen y mantenemos pulsado hasta posicionarnos sobre la sección destino donde dejamos de dar click. Como recomendación, cuando tenemos más de dos carriles y sentidos de circulación que se conectan, lo mejor es dar click dentro de la intersección “NODO” y realizar todas las uniones con el nodo seleccionado, así la herramienta informática entiende que es una intersección.

Para el caso de rotondas o redondeles, se realiza descuerdo a la siguiente metodología: se construyen las secciones considerando los sentidos de circulación, se señala todos las secciones de ingreso o salida a redondel, luego se selecciona la opción “Crear una rotonda” de la barra lateral izquierda y se la ajusta en función del diámetro del redondel.





2.1.3 Creación de Nodos: Los nodos en la red vial, representan las intersecciones consideradas como un grupo de giros, hay dos maneras de crearlos: La primera es conectando los sentidos de circulación vehicular de cada carril considerando su origen y su destino, esto se lo realiza con ayuda de la opción “Crear una conexión entre dos objetos”, dando click en el nodo.

La segunda opción se la realiza desde el cuadro de dialogo del nodo, esto se lo realiza dando un doble click en el nodo y asignando los giros de unión entre los carriles uno a uno, tal como se indica en la siguiente figura





A continuación se ilustra toda la red Vial terminada:

2.1.4 Jerarquización Vial, ancho de carriles, numero de carriles y velocidades:

Una vez terminada la red vial es necesario definir su jerarquía, en función al tipo de vía, en el ejemplo realizado existe cuatro tipos de vías: autopista, arterial, rampa de entrada/salida y rotonda, para definir la jerarquía seleccionamos la selección y damos click derecho y en la opción “tipo de vía” escogemos la deseada, destacamos que al escoger el tipo de vía por default se establece un ancho de carril y velocidad de circulación, pero se las puede modificar en función de los requerimientos particulares. El número de carriles se lo cambia en función a las necesidades, pero hay un método abreviado que consiste en seleccionar la sección y pulsar la tecla ctrl”numero de carriles” por ejemplo para cuatro carriles en la sección se digita ctrl4.





2.1.5 Creación de Nodos con Pared o Ceda el Paso: Luego de realizar la jerarquización vial, el establecimiento del número de carriles, sus anchos y velocidades, es necesario realizar la priorización en los sentidos de circulación, para lo cual si se trata de intersecciones no sanforizadas se procede a colocar indicadores de PARE o CEDA EL PASO. Para indicar a la herramienta informática que se realice la simulación de pare o ceda el paso en una intersección, se señala el nodo, luego se selecciona con doble click el giro y en el cuadro de dialogo – zonas se selecciona entre STOP-PARE o CEDA EL PASO.

2.1.6 Creación de Nodos Semaforizados: El procedimiento es el mismo que los anteriormente mencionados, pero comúnmente en las intersecciones semaforizadas, se producen o no el bloqueo de circulación en uno u otro sentido, por lo que se recomienda que en función de lo que suceda en la realidad se utilice la opción yellow box, para ello se selecciona el nodo y se pulsa el botón derecho, a continuación se marca la opción “yellow box”, lo que indica al programa que no se puede ocupar la intersección cuando se genere colas.





2.2 ASIGNACION DEL TRAFICO: Una vez realizada la red, jerarquizada y acoplada en función de los requisitos de números, anchos y velocidades de los carriles, es necesario asignar el tráfico que circulará por ella, para realizarlo existe dos métodos: Por Estados o por Centroides o matrices. 2.2.1 Estados de Trafico: Esta metodología sirve cuando hemos realizados aforos vehiculares, donde se han determinado los porcentajes de giro en cada intersección tanto para la circulación frontal, derecha e izquierda. Por lo general la red se corre para las condiciones más desfavorables de circulación, ya que se asume que si se soluciona los conflictos en la hora de máxima demanda o movimiento, se solucionará para las horas valle donde los flujos vehiculares son menores y por consecuencia los conflictos. En el caso del presente ejemplo se ha identificado en el estudio de tráfico, que la hora de máximo movimiento es 07H30 – 08H30, por lo que identificaremos a los estados de trafico en función de su hora de análisis. Para crear un “Estado de Tráfico” se realiza la siguiente ruta, en la barra de herramientas superior debemos hacer Proyecto- Nuevo-Datos de Demanda-Estado de Tráfico.

El estado de tráfico, está relacionado con el tipo de vehículo, el cual puede ser liviano o camión, nosotros hemos realizado dos estados uno para vehículos livianos y otro para pesados en la misma hora pico, y para ello ellos supuesto que el porcentaje de camiones es el 10% de los vehículos livianos, puesto que no se cuenta con datos de volúmenes vehiculares clasificados. Cada Estado de trafico esta programado para la hora de máxima demanda es decir 07h30 -08h30.





En los dos casos se consideran los porcentajes de flujos para cada giro, los cuales se registran en la opción “Flujo de entrada” en valores absolutos y en “Información del giro” los porcentajes de volumen en cada movimiento. Existe una opción de resaltar definiciones incorrectas. 2.2.1.1 Demanda de Trafico para Estados: Con el objeto de generar una demanda de tráfico en función a los estados de tráfico que hemos creado, pulsamos botón derecho sobre “Demanda de Trafico” y seleccionamos crear demanda de tráfico, en el caso del presente ejemplo hemos establecido dos demandas de tráfico, una para la hora de máximo movimiento (100% de flujo máximo) y otra para las horas valle (60% del flujo máximo). Destacamos que es necesario colocar la hora de inicio: “07H30”, el tiempo de duración: “1 hora”, el tipo: “Estados” y el factor: 100% en el caso de la demanda de hora pico, hecho esto procedemos a “añadir elemento de demanda” y cargamos los estados creados tanto para coches como para camiones.





2.2.2 Centriodes - Matrices de Trafico: Esta metodología sirve cuando hemos realizado matrices origen/destino en la red a analizar. Al igual que en el caso anterior, la red se corre para las condiciones más desfavorables de circulación, ya que se asume que si se soluciona los conflictos en la hora de máxima demanda o movimiento, se solucionará para las horas valle donde los flujos vehiculares son menores y por consecuencia los conflictos. Antes de realizar la demanda de tráfico mediante Matriz O/D debemos primero2 definir los centroides y su conexión, primero los ubicamos utilizando la opción “Crear un centroide” que se encuentra en la barra lateral izquierda, los ubicamos en función de las entradas y salidas de la red y los conectamos en función de si son ingresos o salidas hacia el mismo, en el ejemplo a continuación podemos observar que los ingresos a los Centroides son de color azul y las salidas de color verde.





Una vez realizada esta acción, procedemos a dar click derecho sobre “configuración de centroide” en la barra derecha de dialogo, seleccionamos Nuevo-Matriz O/D.

En la pestaña “principal” hay que cargar los datos de hora de inicio, duración , etc, que en este caso se ha identificado en el estudio de tráfico, que la hora de máximo movimiento es 07H30 – 08H30, por lo que identificaremos a los estados de tráfico en función de su hora de análisis. Creamos una matriz O/D tanto para vehículos livianos como para camiones, una manera sencilla de realizarlo es disponer de una hoja electrónica elaborada de tal manera y que se coincida con el “identificador externo o nombre” de los Centroides, así solo nos colocamos en la primera celda de la matriz a generar y realizamos copiar y pegar desde la hoja electrónica.





Para establecer los volúmenes de tráfico tanto de vehículos livianos como de pesados (camiones), se ha establecido una relación de 10% de los livianos. 2.2.2.1 Demanda de Trafico para Matrices: Con el objeto de generar una demanda de tráfico en función a las matrices que hemos creado, pulsamos botón derecho sobre “Demanda de Trafico” y seleccionamos crear demanda de tráfico, en el caso del presente ejemplo hemos establecido una demandas de tráfico para la hora de máximo movimiento (20% de flujo máximo). Destacamos que es necesario colocar la hora de inicio: “07H30”, el tiempo de duración: “1 hora”, el tipo: “Estados” y el factor: 20% ya que con valores mayores la red se colapsaba en poco tiempo, hecho esto procedemos a “añadir elemento de demanda” y cargamos los estados creados tanto para coches como para camiones.





2.3 CARRILES RESERVADOS PARA TRANSPORTE PUBLICO: Generalmente las redes viales, sobre todo urbanas cuentan con líneas de transporte público, en muchas ciudades que cuentan con Sistemas Masivos de Transporte tipo BRT o semejantes, es necesario indicar a la herramienta informática que son solo de uso exclusivo para transporte público, para ello seleccionamos la vía y damos click derecho escogiendo la opción de “Tipo de carril” - “Reservado Obligatorio para transporte público”

2.4 PARADAS DE TRANSPORTE PUBLICO: Antes de crear las líneas de transporte público debemos ubicar las paradas utilizando la opción “Crear una parada de transporte público” en la barra lateral izquierda. Las paradas pueden ser normales o segregadas (desplazadas fuera de la vía), por default la parada es “tipo: normal”, pero para cambiarla a segregada se selecciona la parada y se da click derecho.





2.5 LINEAS DE TRANSPORTE PUBLICO: Sirven para modelar las líneas de transporte masivo o convencional que circulan por una determinada Red Vial, para realizar esto seguimos la siguiente ruta: Proyecto - Nuevo - Transporte Público - Línea de transporte público.

Lo anterior hay que realizarlo para cada una de las líneas de transporte público que circulan por la Red Vial, estas líneas de transporte público hay que cargarlas y generar una demanda de transporte público, la cual se explicará más adelante.





2.6 PLAN DE TRANSPORTE PUBLICO: Para cargar a la red de modelación las líneas de transporte público, debemos crear un “Plan de Transporte Publico” con la siguiente ruta: Proyecto - Nuevo - Transporte Publico - Plan de Transporte público

Al generar el plan de transporte público se agrupan todas las líneas de transporte con el propósito de incluir la influencia del tráfico de buses.





2.7 PLAN DE CONTROL: Es muy común que en una red vial tengamos varias intersecciones semaforizadas, para ello lo primero que tenemos que seguir la siguiente metodología:

- Crear los grupos semafóricos: esto se realiza en función de los giros y de los movimientos conflictivos, para ello damos click en la intersección y procedemos a agrupar los movimientos.

- Crear un plan de control: con la ruta: proyecto- nuevo – Control-Plan de Control, doble click en la intersección que deseamos y modificaos los datos de entrada.





Es importante destacar que para realizar la optimización de los tiempos del ciclo semafórico, es necesario utilizar software especiales como el Lisa +. 2.8 PLAN DE CONTROL MAESTRO: Con el objeto de que la herramienta informática reconozca la influencia de los planes de control creados, hay que cargarlos por medio de un plan de control maestro, mismo que se realiza siguiendo la siguiente ruta: proyecto – nuevo – control – plan de control maestro.

Una vez creado el plan de control maestro, se procede a cargar el plan de control realizado anteriormente, lo cual se ilustra a continuación.





2.9 ESCENARIOS: Una vez realizadas el ingreso de toda la información, se procede a realizar la modelación propiamente dicha, para ello es necesario crear el escenario a evaluar a tanto para estados como para matrices. Para realizar ello se tiene que primero crear el escenario según la siguiente ruta: proyecto-nuevo –escenario-escenario dinámico.

El escenario se utiliza para proporcionar todos los datos de entradas y salidas realizadas en el referente a asignación de tráfico, transporte público, control semafórico, etc.





En el presente trabajo se ha realizado dos escenarios para el análisis microscópico, uno para estados y matrices.

2.10 EXPERIMENTOS: Para establecer los distintos niveles de análisis, se tiene que generar un experimento en función al tipo de análisis a desarrollar, se selecciona con botón derecho sobre el escenario a analizar y se escoge “nuevo experimento” 2.10.1 ANALISIS MICROSCOPICO Como se estableció anteriormente, este análisis es el más discreto, trata individualmente a cada de los vehículos, describiendo el comportamiento del flujo de tráfico. Este análisis es la





herramienta más avanzada en el campo de representación de la circulación vehicular que se puede aplicar.

Luego de escoger el tipo de experimento con “simulador microscópico”, damos click en el experimento creado, y en la pestaña “Inicial” escogemos la opción “Estado inicial de simulación – Usando calentamiento – Demanda de escenario – 10 minutos”

Lo propio hay que realizar con las pestañas de “comportamiento, tiempo de reacción llegadas, asignación dinámica de tráfico” en función a los casos particulares. 2.10.1.1 NUMERO DE REPLICACIONES Realizado lo anterior ahora hay que generar una replicación o un conjunto de replicaciones y calcular la media. Cada replicación es aleatoria y diferente por lo que produce resultados diferentes.





Para crear las replicaciones pulsamos el botón derecho sobre el experimento y selccionamos “Nuevo – replicación” y en número de replicaciones en este caso 1.

Para correr la simulación, debemos dar click en el botón derecho y seleccionar: “Ejecutar Simulación Animada si pausa”

2.10.1.2 DATOS OBTENIDOS Los resultados de la simulación se detallan a continuación en el siguiente cuadro:





Serie Temporal Valor Desviación Estándar Unidades

Cola Media - Todo 9,72 ND veh

Cola Media - Coche 7,85 ND veh

Cola Media - Camión 0,96 ND veh

Cola Media - Bus 0,92 ND veh

Cola Virtual Máxima - Todo 2 ND veh

Cola Virtual Máxima - Coche 2 ND veh

Cola Virtual Máxima - Camión 1 ND veh

Cola Virtual Máxima - Bus 1 ND veh

Cola Virtual Media - Todo 0,05 ND veh

Cola Virtual Media - Coche 0,04 ND veh

Cola Virtual Media - Camión 0,01 ND veh





Cola Virtual Media - Bus 0 ND veh

Contaje de Entrada - Todo 1743 ND veh

Contaje de Entrada - Coche 1504 ND veh

Contaje de Entrada - Camión 192 ND veh

Contaje de Entrada - Bus 47 ND veh

Densidad - Todo 5,22 ND veh/km

Densidad - Coche 4,33 ND veh/km

Densidad - Camión 0,59 ND veh/km

Densidad - Bus 0,29 ND veh/km

Distancia Total de Viaje - Todo 868,4 ND km

Distancia Total de Viaje - Coche 752,41 ND km

Distancia Total de Viaje - Camión 95,8 ND km

Distancia Total de Viaje - Bus 20,19 ND km

Flujo - Todo 1755 ND veh/h

Flujo - Coche 1514 ND veh/h

Flujo - Camión 193 ND veh/h

Flujo - Bus 48 ND veh/h

Flujo de Entrada - Todo 1743 ND veh/h

Flujo de Entrada - Coche 1504 ND veh/h

Flujo de Entrada - Camión 192 ND veh/h

Flujo de Entrada - Bus 47 ND veh/h

Giros Perdidos - Todo 0 ND

Giros Perdidos - Coche 0 ND

Giros Perdidos - Camión 0 ND

Giros Perdidos - Bus 0 ND

Número de Paradas - Todo 1,39 ND #/veh/km

Número de Paradas - Coche 1,22 ND #/veh/km

Número de Paradas - Camión 1,21 ND #/veh/km

Número de Paradas - Bus 7,34 ND #/veh/km

Tiempo de Demora - Todo 41,97 67,35 seg/km

Tiempo de Demora - Coche 42,7 67,86 seg/km

Tiempo de Demora - Camión 46,66 68,46 seg/km

Tiempo de Demora - Bus 0,33 1,62 seg/km

Tiempo de Parada - Todo 31,7 62,33 seg/km

Tiempo de Parada - Coche 32,03 63,22 seg/km

Tiempo de Parada - Camión 32,79 60,24 seg/km

Tiempo de Parada - Bus 17,09 35,73 seg/km

Tiempo de Viaje - Todo 100,17 75,16 seg/km

Tiempo de Viaje - Coche 98,59 75,5 seg/km

Tiempo de Viaje - Camión 105,51 76,8 seg/km

Tiempo de Viaje - Bus 128,44 46,96 seg/km

Tiempo Total de Viaje - Todo 27,11 ND h

Tiempo Total de Viaje - Coche 23,19 ND h

Tiempo Total de Viaje - Camión 3,18 ND h





Tiempo Total de Viaje - Bus 0,73 ND h

Vehículos Dentro - Todo 18 ND veh

Vehículos Dentro - Coche 13 ND veh

Vehículos Dentro - Camión 4 ND veh

Vehículos Dentro - Bus 1 ND veh

Vehículos Esperando para Entrar - Todo 0 ND veh

Vehículos Esperando para Entrar - Coche 0 ND veh

Vehículos Esperando para Entrar - Camión 0 ND veh

Vehículos Esperando para Entrar - Bus 0 ND veh

Vehículos Fuera - Todo 1755 ND veh

Vehículos Fuera - Coche 1514 ND veh

Vehículos Fuera - Camión 193 ND veh

Vehículos Fuera - Bus 48 ND veh

Vehículos Perdidos Dentro - Todo 0 ND veh

Vehículos Perdidos Dentro - Coche 0 ND veh

Vehículos Perdidos Dentro - Camión 0 ND veh

Vehículos Perdidos Dentro - Bus 0 ND veh

Vehículos Perdidos Fuera - Todo 0 ND veh

Vehículos Perdidos Fuera - Coche 0 ND veh

Vehículos Perdidos Fuera - Camión 0 ND veh

Vehículos Perdidos Fuera - Bus 0 ND veh

Velocidad - Todo 52,39 27,67 km/h

Velocidad - Coche 53,85 27,37 km/h

Velocidad - Camión 50,55 26,4 km/h

Velocidad - Bus 13,8 3,36 km/h

Velocidad Harmónica - Todo 34,59 24,82 km/h

Velocidad Harmónica - Coche 36,59 25,13 km/h

Velocidad Harmónica - Camión 34,22 23,64 km/h

Velocidad Harmónica - Bus 12,87 3,46 km/h

2.10.2 ANALISIS MESOSCOPICO En este tipo de análisis las restricciones de aceleración y desaceleración no se usan y eso permite pasar de un modelo basado en un paso de simulación (microscópico) a un modelo basado en eventos ya que sólo se calculan los tiempos de entrada y salida de la sección. La herramienta informática no muestra la simulación ya que utiliza datos generales y ofrece como resultado varios indicadores del estado de tráfico agregados según un intervalo de tiempo y tipo de vehículo, para todo el modelo, secciones, carriles, giros, sub-caminos, grupos, Centroides, pares O/D y líneas de transporte público. Para realizar el análisis, primero creamos un escenario mesoscópico y al igual que en el caso del análisis microscópico, luego de escoger el tipo de experimento con “simulador mesoscópico”, damos click en el experimento creado, y en la pestaña “Inicial” escogemos la opción “Estado inicial de simulación – Usando calentamiento – Demanda de escenario – 10 minutos”





2.10.2.1 NUMERO DE REPLICACIONES Realizado lo anterior ahora hay que generar una replicación o un conjunto de replicaciones y calcular la media. Cada replicación es aleatoria y diferente por lo que produce resultados diferentes. Es el mismo procedimiento que el realizado en el análisis microscópico, para crear las replicaciones pulsamos el botón derecho sobre el experimento y seleccionamos “Nuevo – replicación” y en número de replicaciones en este caso 1.





Para correr la simulación, debemos dar click en el botón derecho y seleccionar: “Ejecutar Simulación en batch”

2.10.2.2 DATOS OBTENIDOS Los resultados de la simulación mesoscópica se detallan a continuación en el siguiente cuadro:
















Cola Virtual Media - Camión 0 ND veh








































2.10.3 ANALISIS HIBRIDO La herramienta informática permite realizar análisis de tipo hibrido, donde se conjuga el análisis mesoscópico de manera general en toda la red y realizando un análisis microscópico en varias zonas determinadas, lo que resulta absolutamente favorable en muchos casos. Para realizar el análisis, primero creamos un escenario hibrido siguiendo la ruta: proyecto-nuevo-escenario-escenario dinámico, en él damos doble click y cargamos la demanda, plan de transporte y el plan de control, a continuación creamos un nuevo experimento y seleccionamos “Simulador Hibrido”, damos click en el experimento creado, y en la pestaña “Inicial” escogemos la opción “Estado inicial de simulación – Usando calentamiento – Demanda de escenario – 10 minutos”





A continuación creamos el “área de micro simulación”, para ello utilizamos la opción de “crear polígono” de la barra de herramientas lateral izquierda y señalamos el área donde deseamos realizar la micro simulación formando un polígono, señalamos éste y damos click derecho y convertimos a un área de micro simulación.

Damos doble click en el experimento dinámico creado y en la pestaña de “Ámbito de micro simulación” activamos la opción de “Área de micro simulación”.





2.10.3.1 NUMERO DE REPLICACIONES Realizado lo anterior ahora hay que generar una replicación o un conjunto de replicaciones y calcular la media. Cada replicación es aleatoria y diferente por lo que produce resultados diferentes. Es el mismo procedimiento que el realizado en los otros análisis, para crear las replicaciones pulsamos el botón derecho sobre el experimento y seleccionamos “Nuevo – replicación” y en número de replicaciones en este caso 1, corremos la ejecución en “Simulación animada (sin pausa)”.





2.10.3.2 DATOS OBTENIDOS Los resultados de la simulación hibrida se detallan a continuación en el siguiente cuadro:












Cola Virtual Media - Camión 0,01 ND veh


























Número de Paradas - Todo 0,13 ND #/veh/km

Número de Paradas - Coche 0,1 ND #/veh/km

Número de Paradas - Camión 0,11 ND #/veh/km





Número de Paradas - Bus 0,83 ND #/veh/km





Tiempo de Parada - Todo 1,34 4,72 seg/km

Tiempo de Parada - Coche 0,88 3,57 seg/km

Tiempo de Parada - Camión 0,99 3,49 seg/km

Tiempo de Parada - Bus 16,6 10,8 seg/km









































2.10.4 ANALISIS MACROSCOPICO: Estudia el comportamiento de los autos y de sus conductores a gran escala, dependiendo de sus condiciones del tráfico existente. Este análisis es el más grande que se puede realizar en un estudio de tráfico vehicular y considera las variaciones de la demanda del tránsito en la malla vial en periodos largos.





Para realizar el análisis, primero creamos un “escenario de asignación macro” siguiendo la ruta: proyecto-nuevo-escenario-escenario asignación macro, en él damos doble click y cargamos la demanda, plan de transporte público, en la pestaña “Salida” activamos la opción de asignación de caminos.





A continuación creamos un nuevo experimento y seleccionamos “Método de asignación Frank and wolfe”, damos click en el experimento creado, y consideramos un numero de iteraciones máximas de 50.

Luego de realizada esta actividad, damos doble click en el escenario creado con click derecho y ejecutamos la corrida, seleccionando la opción “asignación estática de tráfico”





Es importante destacar que en este modo de análisis, nos interesa investigar sobre el comportamiento del tránsito en función a los orígenes y destinos, para lo cual se establece un costo generalizado en unción de un tiempo de viaje, demoras o costos de operación, estableciendo un árbol de rutas para llegar de un punto A a un punto B. 2.10.4.1 DATOS OBTENIDOS Los resultados se observan en la pestaña “Resultados de la asignación”, los cuales se pueden analizar por clase de vehículo o en (PCU) pasager car units, tanto por secciones, giros, conexiones, etc.





También es posible analizar la asignación de caminos para cada tipo de vehículos considerando los centriodes de origen y desino seleccionados, para cada sección de entrada y salida, pudiendo establecer las rutas mínimas de circulación.





3. ANALISIS Y COMPARACION DE LA INFORMACION OBTENIDA: La herramienta permite analizar las variaciones de todos los parámetros de salida (velocidad, flujo, densidad, demoras, etc) dentro de la hora de demanda establecida, por ejemplo para el análisis microscópico podemos ver como varia la densidad y el flujo dentro de la hora de máxima demanda, a través del siguiente cuadro.





También podemos ver como varia la velocidad y el flujo en la hora de demanda analizada:

La grafica anterior es clara en mostrar que a medida que el flujo vehicular aumenta entre las (07H50 – 08h20) la velocidad empieza a disminuir, corroborando lo establecido en el concepto fundamental del tránsito. Las comparaciones anteriormente expuestas se las puede realizar tanto para los análisis mesoscópico, híbridos y macroscópicos.

4. ANALISIS Y COMPARACION DE LA INFORMACION OBTENIDA ENTRE MODELOS: Como se ha explicado anteriormente, cada uno de los modelos analiza y determina distintos factores en función al tipo de análisis realizado, es así que a continuación se presenta una metodología para comparar los resultados de cada tipo de análisis. Seguimos la ruta: “Análisis de datos – comparación de datos” y podemos seleccionar que replicaciones queremos comparar, para cada parámetro obtenido. Por ejemplo podemos comparar los resultados del flujo entre el análisis microscópico (replicación 618) con el mesoscópico (replicación 828) en toda la red, teniendo como resultados, lo siguiente:





Objeto Referencia Comparado Diferencia Absoluta

Diferencia Relativa (%)

445 464 415 -49 -10,5603

374 427 379 -48 -11,2412

375 420 374 -46 -10,9524

348 497 459 -38 -7,64588

438 426 393 -33 -7,74648

448 471 438 -33 -7,00637

378 294 264 -30 -10,2041

364 115 86 -29 -25,2174

437 395 366 -29 -7,34177

541 553 524 -29 -5,24412

351 552 524 -28 -5,07246

538 552 524 -28 -5,07246

349 351 325 -26 -7,40741

363 353 327 -26 -7,36544

362 340 315 -25 -7,35294

365 251 226 -25 -9,96016

342 647 626 -21 -3,24575

377 191 172 -19 -9,94764

376 69 87 18 26,087

344 166 150 -16 -9,63855

345 41 57 16 39,0244

343 815 800 -15 -1,84049

366 177 163 -14 -7,9096

369 25 39 14 56

454 783 771 -12 -1,53257

367 302 292 -10 -3,31126





371 136 145 9 6,61765

354 183 176 -7 -3,82514

358 41 34 -7 -17,0732

379 53 60 7 13,2075

347 205 199 -6 -2,92683

353 263 268 5 1,90114

809 265 270 5 1,88679

340 579 583 4 0,690846

359 159 155 -4 -2,51572

373 8 4 -4 -50

337 211 208 -3 -1,4218

350 211 208 -3 -1,4218

356 201 198 -3 -1,49254

360 213 210 -3 -1,40845

442 44 41 -3 -6,81818

372 168 170 2 1,19048

346 7 8 1 14,2857

355 238 239 1 0,420168

357 42 43 1 2,38095

368 45 46 1 2,22222

370 17 16 -1 -5,88235

361 12 12 0 0

380 0 0 0 0

Media 264,857 252,837 -12,0204 -4,53845

También se puede analizar, la comparación de la información de manera gráfica, y se la puede realizar para cada sección de la red también.





En la misma comparación podemos analizar: velocidad, densidad, relación volumen/capacidad, tiempo de demora, etc. También podemos comparar los resultados obtenidos entre el análisis mesoscópico y el hibrido, para el mismo parámetro flujo, teniendo como resultados:

Objeto Referencia Comparado Diferencia Absoluta Diferencia Relativa (%)

344 150 191 41 27,3333

348 459 493 34 7,40741

355 239 210 -29 -12,1339

347 199 225 26 13,0653

809 270 250 -20 -7,40741

437 366 347 -19 -5,19126

353 268 250 -18 -6,71642

362 315 297 -18 -5,71429

349 325 308 -17 -5,23077

354 176 192 16 9,09091

363 327 311 -16 -4,89297

379 60 45 -15 -25

367 292 278 -14 -4,79452

377 172 186 14 8,13953

448 438 424 -14 -3,19635

351 524 511 -13 -2,48092

454 771 758 -13 -1,68612

357 43 55 12 27,907

371 145 133 -12 -8,27586

538 524 512 -12 -2,29008

541 524 512 -12 -2,29008

369 39 29 -10 -25,641

345 57 48 -9 -15,7895

359 155 147 -8 -5,16129

368 46 38 -8 -17,3913

340 583 576 -7 -1,20069

366 163 156 -7 -4,29448

438 393 386 -7 -1,78117

365 226 220 -6 -2,65487

374 379 374 -5 -1,31926

346 8 12 4 50

356 198 202 4 2,0202

360 210 214 4 1,90476

445 415 411 -4 -0,963855

343 800 797 -3 -0,375

350 208 206 -2 -0,961538





372 170 172 2 1,17647

375 374 372 -2 -0,534759

378 264 266 2 0,757576

442 41 39 -2 -4,87805

337 208 207 -1 -0,480769

342 626 625 -1 -0,159744

358 34 35 1 2,94118

373 4 3 -1 -25

376 87 86 -1 -1,14943

361 12 12 0 0

364 86 86 0 0

370 16 16 0 0

380 0 0 0 0

Media 252,837 249,449 -3,38776 -1,3399

Para finalizar, se podrá comparar el flujo entre los análisis híbridos y macroscópicos, los cuales se presentan a continuación:





Objeto Referencia Comparado Diferencia Absoluta Diferencia Relativa (%)

343 797 905,84 108,84 13,6562

454 758 865,812 107,812 14,2232

351 511 599,416 88,416 17,3025

538 512 599,416 87,416 17,0734

541 512 599,416 87,416 17,0734

445 411 489,762 78,762 19,1635

342 625 703,62 78,62 12,5792

448 424 501,316 77,316 18,2349

340 576 646,286 70,286 12,2024

374 374 442,674 68,674 18,362

438 386 453,356 67,356 17,4497

437 347 413,328 66,328 19,1147

375 372 438,096 66,096 17,7677

360 214 278,814 64,8143 30,2871

363 311 369,208 58,208 18,7164

353 250 305,116 55,116 22,0464

809 250 305,116 55,116 22,0464

349 308 361,662 53,662 17,4227

348 493 545,788 52,788 10,7075

367 278 322,64 44,64 16,0576

350 206 248 42 20,3883

337 207 248 41 19,8068

355 210 250,918 40,918 19,4848

378 266 304,546 38,546 14,491

365 220 257,894 37,894 17,2245

361 12 48,6063 36,6063 305,053

359 147 178,542 31,542 21,4571

372 172 202,22 30,22 17,5698

371 133 162,192 29,192 21,9489

356 202 230,208 28,208 13,9644

377 186 213,774 27,774 14,9323

362 297 320,602 23,6017 7,9467

364 86 104,422 18,422 21,4209

347 225 241,242 16,242 7,21867

366 156 170,04 14,04 9

442 39 51,666 12,666 32,4769

379 45 57,116 12,116 26,9244

345 48 59,078 11,078 23,0792

368 38 47,96 9,96 26,2105

376 86 93,74 7,74 9

370 16 23,326 7,326 45,7875

358 35 40,984 5,984 17,0971





369 29 34,88 5,88 20,2759

354 192 197,29 5,29 2,75521

357 55 51,666 -3,334 -6,06182

344 191 193,064 2,064 1,08063

373 3 4,578 1,578 52,6

346 12 10,9 -1,1 -9,16667

380 0 0 0 0

Media 249,449 289,676 40,2273 16,1265

Para el caso de comparaciones a nivel macroscópico también se podría realizar en el caso que tengamos dos o más tipos de demandas diferentes, como por ejemplo una demanda de un día crítico y una demanda de un día no crítico.

5. RESUMEN DE COMPARACION ENTRE MODELOS. A continuación se presenta un cuadro resumen en el que se realiza las comparaciones más importantes entre los distintos modelos de análisis, teniendo en consideración que los valores indicados corresponden a la variación media de toda la red expresada en Diferencia Relativa (%). Los valores de signo negativo indican que los parámetros de comparación han mejorado y los positivos que han desmejorado.

Parámetro Micro vs

Meso Meso vs Hibrido

Hibrido vs Macro

Micro vs Macro

Flujo -4,54 -1,34 16,12 -

Velocidad 27,66 -5,76 - -

Densidad -41,18 9,36 - -

Ratio V/C -4,97 -1,61 11566,8 10808

Tiempo Demora -58,67 19,9 - -





6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Es evidente que el uso de la herramienta informática Aimsun 8.02, es sumamente versátil y útil al momento de realizar el trazado de la red y la cargada de información de la misma, la cual se tiene que realizar con absoluto cuidado para que el modelo entienda lo que sucede en campo, es responsabilidad del ingeniero de tránsito y transporte el entender e interpretar los resultados obtenidos de manera que sean coherentes y representativos con lo que sucede en campo. Una ventaja muy grande que tiene la herramienta informática es que se puede usar la misma demanda para cada uno de los modelos, lo cual ahorra tiempo en el proceso de ingreso de datos. La versatilidad del programa lo hace compatible con varias plataformas de gestión de tráfico mediante semáforos, lo cual es sumamente positivo al omento de aplicarlo a proyectos de semaforización. Con respecto a los resultados obtenidos en las distintas simulaciones, se observa una mejora significativa en el flujo, densidad v/c y tiempos de demora entre el análisis meso con respecto al micro, como es de esperar ya que el análisis meso no considera la aceleración. Se remienda realizar un análisis comparativo de resultados, generando otras demandas de tráfico correspondientes a periodos y situaciones diferentes a la del presente documento ya que esto permitirá analizar mejor otras situaciones. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS SIT, L. (2013). MANUAL DE AIMSUN. BOGOTA. Systems, T. S. (2014). Aimsun DTA. TSS.

manual de aimsun- moyano

Documents

transporte universidad

transporte moyano

anlisis macroscpico

anlisis microscpico

uso de aimsun

anlisis a nivel microscpico

anlisis operacional

anlisis comparativo