ES2206299T3 - Procedimiento para el control de las condiciones del trafico en una red de circulacion con unos puntos estrechos efectivos. - Google Patents
Procedimiento para el control de las condiciones del trafico en una red de circulacion con unos puntos estrechos efectivos.Info
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Abstract
Procedimiento para el control de las condiciones de tráfico en una red de circulación con uno o con varios puntos estrechos efectivos, sobre todo en una red de circulación vial, según el cual las condiciones del tráfico son clasificadas - teniendo en cuenta unos datos registrados de medición tráfico de uno o de varios parámetros de circulación, que comprenden por lo menos unas informaciones sobre la densidad del tráfico y/o sobre la velocidad media de los vehículos en una fase respectiva de varias fases de condiciones, que comprenden por lo menos las fases de ¿tráfico libre¿ y de ¿tráfico sincronizado¿; procedimiento éste que está caracterizado porque las condiciones del tráfico son clasificadas - corriente arriba del respectivo punto estrecho efectivo de la red de circulación y al ser detectado un flanco (FS, F), fijado en este punto estrecho entre el tráfico libre corriente abajo (BF) y el tráfico sincronizado corriente arriba (BS) - como un modelo del tráfico denso, el cual es representativo del respectivo punto estrecho efectivo y el cual comprende una o varias zonas diferentes (BS, BGS, BSt) - sucesivas en el sentido de corriente arriba - de la composición de distintas fases de las condiciones, como asimismo comprende el perfil correspondiente de los parámetros de circulación, que se han tenido en cuenta para la determinación de las fases de las condiciones del tráfico.
Description
Procedimiento para el control de las condiciones
del tráfico en una red de circulación con unos puntos estrechos
efectivos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el control incluido el pronóstico - de las
condiciones del tráfico dentro de una red de circulación con unos
puntos estrechos efectivos, sobre todo en una correspondiente red
de circulación vial, según lo indicado en el preámbulo de la
reivindicación de patente 1). Por el término de "puntos estrechos
efectivos" se han de entender aquí tanto los puntos de un
estrechamiento en el sentido propio, es decir, una reducción en el
número de los carriles de conducción utilizables, como asimismo
unos puntos de estrechamiento en el sentido más amplio, que se
producen, por ejemplo por la desembocadura de uno o de varios
carriles de acceso o por una curva; por una cuesta arriba o por una
cuesta bajo; por la división de la calzada en dos o en más carriles
de conducción; por una o por varias salidas de la vía o bien a
causa de un punto estrecho, que se desplaza lentamente (en
comparación con la velocidad media de los vehículos en un tráfico
libre) como, por ejemplo, debido a un vehículo de un desplazamiento
lento.
Los procedimientos para el control y el
pronóstico de las condiciones del tráfico dentro de una red de
circulación como, por ejemplo en una red de circulación vial, ya se
conocen en diferentes versiones, y los mismos sobre todo son
también en un interés para las distintas aplicaciones del sistema
telemático dentro de los vehículos. Un objetivo de estos
procedimientos consiste en obtener de los datos de medición de
tráfico, registrados en los puntos de medición de tráfico, una
descripción cualitativa de las condiciones del tráfico en el
respectivo punto de medición y de su entorno. Los puntos de
medición son, en este sentido y en el presente caso, tanto los
puntos de medición instalados de una manera estacionaria en la red
de carreteras, como asimismo los puntos de medición móviles, tal
como los mismos son representados por los vehículos de pruebas al
azar, que también participan. en el tráfico (los llamados
"floating cars" o coches flotantes), o por una medición del
desarrollo del tráfico, la cual es obtenida mediante una vigilancia
del universo, del espacio o de una región aérea.
A efectos de una descripción cualitativa de las
condiciones del tráfico, ya es conocido dividir las mismas en
distintas fases como, por ejemplo, en una fase de "tráfico
libre", en la que los vehículos más rápidos pueden adelantar sin
problema; en una fase de "tráfico sincronizado" en la que
apenas existe la posibilidad de un adelantamiento, pero prevalece
una elevada fluidez en el tráfico; y en una fase de "atasco",
en la que los vehículos están prácticamente parados y la fluidez el
tráfico se reduce a unos valores muy bajos; véase para ello, por
ejemplo, el artículo de B.S. Kerner y H. Rehborn "Experimental
Properties of Complexity in Traffic Flow" (Propiedades
experimentales de la complejidad de la fluidez del tráfico), en la
Revista "Physical Review" Núm. E 53, R 4275, 1.996. Por
"fase de tráfico sincronizado" se ha de entender aquí tanto
una condición, en la que - debido al hecho, de que en esta fase
existe apenas posibilidades para adelantar todos los vehículos
conducen, en distintos carriles, con una muy parecida velocidad
"sincronizada", tal como este es el caso, por ejemplo, sobre
todo en unos tramos sin puntos de acceso ni de salida, como
asimismo se ha de entender una condición de tráfico, en la que la
distribución de la velocidad de los vehículos en los distintos
carriles puede ser todavía distinta, pero existe una tendencia
hacia la sincronización de las velocidades de aquellos vehículos en
los diferentes carriles, cada uno de los cuales lleva la misma
dirección, habida cuenta de que, en relación con una misma ruta de
marcha, apenas existen posibilidades para efectuar un
adelantamiento. Esta división en fases está basada en la idea de
elegir las fases de tal manera, que cada una corresponde a unas
específicas propiedades características del desarrollo del tráfico,
de tal modo que pueda ser estimada la extensión - tanto temporal
como geográfica - de unos tramos, en los cuales las condiciones del
tráfico se encuentran dentro de una determinada fase. En el
artículo de B.S. Kerner "Experimental Features of
Self-Organization in Traffic Flow" (Aspectos
experimentales de la auto-organización de la fluidez
del tráfico) en la Revista "Physical Review Letters", Tomo
81, Núm. 17, página 3.797, es así que dentro de la fase de
"tráfico sincronizado" son elegidas unas zonas de "tráfico
sincronizado restringido" (las llamadas "zonas
restringidas"), que luego son tratadas con mayor detalle. Estas
son unas zonas dentro del tráfico sincronizado, en las que se puede
conducir solamente a unas muy reducidas velocidades y en las cuales
se forman espontáneamente unas condiciones cortas de atasco, que se
desplazan corriente arriba y que, por lo tanto, se pueden
incrementar, lo cual puede conducir, en su caso, a unas condiciones
de atasco permanente.
Para la vigilancia y el pronóstico de la
condición del tráfico de "atasco" ya son conocidos distintos
procedimientos; véase para ello el análisis automático de la
dinámica del atasco, descrito en la Patente de Publicación Alemana
Núm. DE 196 47 127 A1, y los procedimientos conocidos a través de
la literatura mencionada en la misma.
Además en la anterior Solicitud de Patente
Alemana Núm. DE 198 35 979.9, que no ha sido publicada previamente,
también están descritos el control y el pronóstico del tráfico
sincronizado, sobre todo la detección de una transición de las
fases entre el tráfico libre y el tráfico sincronizado, así como el
pronóstico de una extensión geográfica del tráfico sincronizado,
según el cual la posición del flanco de corriente arriba del
tráfico sincronizado es deducido por el hecho de que para un
correspondiente punto de medición corriente arriba ya no son
cumplidas - corriente arriba - las condiciones especiales para una
inducida transición de las fases desde un tráfico libre a un
tráfico sincronizado, o bien se ha producido un atasco ancho. Este
procedimiento está sobre todo apropiado para detectar el comienzo
de una fase de tráfico sincronizado con un punto estrecho efectivo
de la red de circulación y para seguir el desarrollo temporal de la
zona de tráfico sincronizado, que se constituye corriente arriba de
este punto estrecho, y cuyo flanco de corriente abajo permanece,
por regla general, fijado en este punto estrecho efectivo. En este
caso, por flanco fijado en el "punto estrecho efectivo" se ha
de entender un flanco que permanece - de una manera esencialmente
estacionaria - en el entorno de este punto estrecho, es decir, en
el entorno de un punto estrecho efectivo y estacionario, o bien se
desplaza, de forma principalmente sincronizada, con un punto
estrecho efectivo y móvil. Por consiguiente, el lugar del punto
estrecho efectivo es aquél, en el cual se encuentra momentáneamente
el flanco de corriente abajo del tráfico sincronizado.
En la Memoria de Patente de Publicación Alemana
Núm. DE 199 44 077 A1, que ha sido publicada a posteriori, está
descrito un procedimiento para la vigilancia de las condiciones del
tráfico, en el cual las condiciones actuales del tráfico son
controladas en relación con unas diferentes fases de condiciones y
sobre todo en cuanto a un tráfico sincronizado así como en relación
con un tráfico sincronizado restringido y en cuanto a una
transición de las fases entre las condiciones de un tráfico
sincronizado, por un lado, y las de un tráfico libre, por el otro
lado, y - en el caso de necesidad - en base a estos datos es
efectuado un pronóstico sobre las futuras condiciones del tráfico.
Por medio de este procedimiento, sobre todo los flancos de las
zonas de un tráfico sincronizado pueden ser estimados de una manera
relativamente exacta para los momentos actuales, y estos flancos
pueden ser pronosticados para los momentos futuros, en los que los
mismos ya no se encuentran en el punto de medición, sino en
cualquier otro lugar entre los puntos de medición. De forma
preferente, para ello es empleada una lógica de distorsión o lógica
fuzzy.
Por medio de la Memoria de Patente de Publicación
Europea Núm. 0 884 708 A2 es conocido un procedimiento para el
pronóstico de las condiciones del tráfico dentro de una red de
circulación con unos nudos y con unos flancos, que se extienden
entre estos últimos; procedimiento éste en el cual los datos
relacionados con el tráfico actual, son registrados y son pasados
hacia una central, que sobre la base de éstos realiza una
descripción de las condiciones actuales del tráfico dentro de la red
de circulación en la forma de una fases de tráfico, que representan
las condiciones de un flanco o de un tramo del flanco, y esta
central pronostica las condiciones del tráfico mediante el cálculo
de por lo menos los movimientos de las posiciones futuras del
tráfico. La descripción de las fases es efectuada de manera binaria
en forma de las fases "libre" y "atascado" o bien en
cinco graduaciones en la forma de las fases de "libre";
"intenso"; "denso" "lento" y "atascado"; o bien
por el empleo de otro número de distintas fases. Para el pronóstico
son aplicadas unas velocidades límites de fases, que son
calculadas, por ejemplo, mediante una regresión lineal sobre la
base de unos "datos de detección" actuales o anteriores o bien
como cociente de la diferencia en la entrada al y en la salida del
límite de fases así como de la diferencia en la densidad de
vehículo por delante y por detrás del límite de fases.
Como problema técnico, la presente invención
tiene el objeto de proporcionar un procedimiento de la clase
mencionada al principio, por medio del cual las condiciones
actuales del tráfico puedan ser controladas, de una manera
relativamente segura, en especial también dentro de la zona
corriente arriba de unos puntos estrechos efectivos, y sobre esta
base asimismo sea posible efectuar, en el caso de necesidad, un
pronóstico relativamente fiable de las futuras condiciones del
tráfico.
De acuerdo con la presente invención, este objeto
se consigue por medio de un procedimiento con las características
indicadas en la reivindicación de patente 1). Este procedimiento
esta caracterizado sobre todo por el hecho de que las condiciones
del tráfico son clasificadas -corriente arriba de un respectivo
punto estrecho efectivo dentro de la red de circulación - como el
modelo de un tráfico denso al ser detectado un flanco, relacionado
con el respectivo punto estrecho efectivo, entre el tráfico libre
corriente abajo y el tráfico sincronizado corriente arriba, es
decir, al formarse un tráfico denso corriente arriba del punto
estrecho. Esta clasificación de Modelo de las condiciones del
tráfico comprende una división del tráfico corriente arriba del
punto estrecho en una o bien en varias zonas sucesivas entre si
corriente arriba - de una distinta composición de las fases de
condiciones. Esta clasificación de modelo, comprende además, un
perfil - que está en función de las fases de las condiciones, del
tiempo y del lugar - de los parámeros de tráfico, tenidos en
consideración para la determinación de las fases de condiciones
tales como son, por ejemplo, la velocidad media de los vehículos,
la fluidez del tráfico y/o la densidad del tráfico.
Con frecuencia es así, que por un incremento en
el tráfico - en especial por aquellos puntos estrechos efectivos,
los que pueden ser, en la mayoría de los casos, unos puntos
estrechos estacionarios en algunos casos, sin embrago, también unos
puntos estrechos móviles como son, por ejemplo, los vehículos de un
movimiento muy lento de la construcción o del mantenimiento de
carreteras o unos puntos de obras migratorias - la condición de un
tráfico anteriormente libre y corriente arriba del punto estrecho
pasa, en primer lugar, a la zona del llamado tráfico sincronizado
para luego constituir con ello, en función del tráfico ulterior, el
modelo de un típico tráfico denso para este punto estrecho. Este
modelo puede consistir en la versión mínima de solamente la zona del
tráfico sincronizado, que corriente arriba limita con el punto
estrecho efectivo. Por un incremento en el tráfico y/o con una
correspondiente infraestructura en el tramo de carretera, es
observada adicionalmente la formación de una zona de tráfico
sincronizado y restringido. De esta última se pueden desarrollar
unos atascos que se propagan corriente arriba; en este caso, entre
cada vez dos atascos puede existir un tráfico libre o un tráfico
sincronizado y restringido. La zona dentro de la cual están
situados los atascos anchos, que se propagan corriente arriba (en
contraposición a los atascos estrechos, que se presentan dentro de
las zonas de un tráfico sincronizado y restringido - es denominada
zona de "los atascos anchos en movimiento".
Como resultado de estos conocimientos, y con la
detección de un tráfico sincronizado, que se está formando
corriente arriba de un punto estrecho, el procedimiento de la
presente invención puede llevar a efecto - por medio de unos datos
de medición de tráfico que son relativamente menos actuales 6 que
son pronosticados - la asignación de una condición del tráfico a un
modelo típico, que está ajustado al respectivo punto estrecho. El
ulterior análisis o la evaluación y, en especial, también el
pronóstico de la condición del tráfico, la cual ha de ser esperada
en el futuro pueden estar efectuados entonces en base a esta
detección del modelo y con relativamente poco material de datos a
procesar y, por consiguiente, con una inversión en cálculos
relativamente reducida. Otra importante ventaja más de este
procedimiento consiste en el hecho de que el mismo incorpora - en
contraposición a unos modelos matemáticos de las condiciones del
tráfico con muchos parámetros, que han de ser validados - una
modelación, que está basada en unos modelos y sin unos parámetros,
que tengan que ser válidos.
Un procedimiento, perfeccionado conforme a la
reivindicación de patente 2), hace una posible clasificación de
modelos de las condiciones del tráfico también para el caso de que
el modelo de un tráfico denso, el cual se produce, en primer lugar,
por un punto estrecho efectivo, se haya extendido - corriente
arriba - por unos o por varios puntos estrechos efectivos. De este
modo, se pone de manifiesto, que la clasificación de modelos
también puede ser aplicada para este caso, y que el modelo, que
abarca varios puntos, está constituido por las mismas zonas como un
modelo individual, que se refiere solamente un punto estrecho
efectivo, es decir, que también el modelo, que abarca varios
puntos, se compone de una sucesión característica de zonas de
"tráfico sincronizado"; de tráfico sincronizado y
"restringido"; así como de "atascos anchos en
movimiento".
En el procedimiento, perfeccionado según la
reivindicación de patente 3), resulta que el modelo - que, en
función del tiempo y del lugar, es fijado para el respectivo punto
estrecho - es determinado de una manera empírica por unos datos
registrados de la medición del tráfico, y el mismo es memorizado de
forma recuperable. Gracias a ello, para el punto estrecho pude ser
elegido - en cualquier momento posterior, en el cual en el mismo
punto sea detectado un flanco fijado entre el tráfico libre
corriente abajo y el tráfico sincronizado corriente arriba - de los
perfiles de modelos memorizados el perfil de modelo, que más se
ajuste a los datos de medición de tráfico actualmente registrados o
bien pronosticados para el respectivo momento, y el mismo puede ser
empleado como la condición de tráfico actual o pronosticada para el
correspondiente tramo de carretera e la red de circulación,
corriente arriba del punto estrecho.
En el procedimiento, perfeccionado según la
reivindicación de patente 4), es así que la condición de un tráfico
denso corriente arriba de un punto estrecho efectivo es
diferenciada - en función de la afluencia de vehículos - según tres
variantes de modelos y a cada una de las tres variantes es
asignado un correspondiente perfil de modelo - en función del
tiempo y del lugar para uno o para varios importantes parámetros de
circulación como son "velocidad media del vehículo";
"fluidez del tráfico" y "densidad del tráfico". Según una
primera variante, este modelo se compone de solamente una zona de
tráfico sincronizado. En una segunda variante es así, que el modelo
se compone adicionalmente de una zona de tráfico sincronizado y
restringido, la cual se presente a continuación y en dirección de
corriente arriba, y según una tercera variante es añadida una zona
de atascos anchos de movimiento, corriente arriba de la zona del
tráfico sincronizado y restringido. Las correspondientes posiciones
de flanco - que, por regla general, están en función del tiempo -
entre las distintas zonas de modelos son determinadas mediante unos
respectivos procedimientos apropiados como, por ejemplo de la
clase mencionada al principio.
Un procedimiento perfeccionado según la
reivindicación 5), hace posible la detección y el seguimiento de
los modelos de un tráfico denso, los cuales abarcan varios puntos
dentro de la red de circulación, y esto en función de las afluencias
de vehículos. Sobre todo es así que dentro de cada modelo, que
barca varios puntos, pueden ser determinados - en función de la
afluencia de vehículos - el lugar y el momento de la representación
de un respectivo modelo, que abarca varios puntos, así como la
sucesión de las zonas individuales de "trafico sincronizado"
de "tráfico sincronizado y restringido" y de "atascos anchos
en movimiento" en cada modelo, que abarca varios puntos. Además,
puede ser pronosticado el desarrollo temporal y geográfico de los
atascos, que se propagan corriente arriba - por las zonas de un
tráfico sincronizado y/o de un tráfico sincronizado y restringido
al solapar, dentro del modelo que abarca varios puntos, una zona
de "atascos anchos en movimiento" con las zonas de un tráfico
sincronizado y/o de un tráfico sincronizado y restringido.
Según otra ampliación de esta medida para la
determinación de las posiciones de los flancos resulta que, en un
procedimiento según la reivindicación de patente 6), está previsto
un seguimiento temporal de las posiciones de varios flancos entre
las distintas zonas de modelo o bien de los atascos en los modelos,
que abarcan varios puntos, y/o está prevista la detección de unos
nuevos modelos, que abarca varios puntos, de tal manera que puedan
ser seguidas - en cuanto a su desarrollo temporal - la posición y
la extensión de cada una de las zonas - que se diferencian entre si
por su composición de las fases de las condiciones de tráfico de
cada modelo individual o bien de cada modelo, que abarca varios
puntos.
En otro procedimiento perfeccionado según la
reivindicación de patente 7), es así que es determinado y memorizado
de forma adicional - en función el tiempo - el tiempo de
desplazamiento, que previsiblemente sea necesario para atravesar el
tramo de carretera, dentro del cual se encuentra el modelo
individual de un tráfico denso 6 el modelo, que abarca varios
puntos y que se refiere asimismo a un tráfico denso. A
continuación, estas memorizadas informaciones acerca del tiempo de
desplazamiento pueden ser aprovechadas - por ejemplo, de forma
directamente dentro del marco de un procedimiento para la
estimación de los tiempos de viaje, que se han de esperar
actualmente o para el pronóstico de los tiempos de desplazamiento,
que han de ser esperados en el futuro para pasar por unos
determinados tramos de la red de circulación, los cuales pueden ser
establecidos previamente.
Según una ampliación de la forma de realización
del procedimiento de la reivindicación de patente 8), resulta que
después de la detección de un modelo individual o bien de un
modelo, que abarca varios tramos - son registradas actualmente las
posiciones de los respectivos flancos así como la afluencia de
vehículos al modelo. Por medio de estas informaciones, el perfil de
modelo - que más se ajuste a ellas - es elegido de los memorizados
perfiles de modelos, y se lleva a efecto un pronóstico acerca del
ulterior desarrollo del modelo de un tráfico denso en el respectivo
punto estrecho. Esto puede comprender sobre todo un pronóstico de
los relevantes parámetros de las condiciones del tráfico como, por
ejemplo, la velocidad media de los vehículos; la fluidez del
tráfico y/o la densidad del tráfico así como, en el caso de
necesidad, también el tiempo de desplazamiento, que ha de ser
esperado.
A continuación, se describen algunas convenientes
formas para la realización de la presente invención, las cuales
están representadas en los planos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 muestra el esquema de un tramo de una
red de circulación vial con un punto estrecho efectivo, así como de
un modelo corriente arriba - de un tráfico denso, el cual se
compone de la zona de un tráfico sincronizado;
La Figura 2 indica un esquema de forma análoga al
esquema de la Figura 1, pero para un modelo de tráfico denso, que
comprende adicionalmente la zona de un tráfico sincronizado y
restringido;
La Figura 3 muestra un esquema de forma análoga
al esquema de la Figura 2, pero para un modelo de tráfico denso,
que comprende adicionalmente la zona de unos atascos anchos en
movimiento;
La Figura 4 indica un esquema para la
determinación de las condiciones actuales y futuras del tráfico en
un punto de medición a efectos del control y del pronóstico de las
condiciones del tráfico, incluidos los modelos de un tráfico denso
corriente arriba de los puntos estrechos; mientras que
La Figura 5 muestra un esquema de forma análoga
al esquema de la Figura 4, pero para el caso de una determinación
de la posición de un flanco - que se encuentra situado dos puntos
de medición - entre un tráfico libre y un tráfico sincronizado.
La Figura 1 indica - a titulo de ejemplo - un
tramo de una vía de conducción de una red de circulación vial como,
por ejemplo, el tramo de una autopista, cuyas condiciones de
tráfico son estimadas, por ejemplo, por una central de tráfico y
para el momento actual, es decir, que las mismas son determinadas
mediante cálculo y son pronosticadas para futuros momentos. Para el
registro de los datos de medición de tráfico, que sirven para este
fin, se han previsto - en función de las necesidades - unos puntos
de medición estacionarios y/o unos puntos de medición móviles. Los
datos de medición son recibidos, de una manera apropiada, por la
central de tráfico para ser evaluados aquí de forma correspondiente
por una unidad de cálculo. En cuanto a otros detalles más sobre la
implementación de unos sistemas de control de las condiciones del
tráfico de esta clase, se remite a la literatura mencionada al
principio, y en especial, a la Solicitud de Patente Alemana aquí
referida, la cual es presentada en paralelo con la presente
Solicitud de Patente.
Característica para el presente sistema de
control de las condiciones del tráfico es la implementación de un
procedimiento de control, que comprende una detección de los
típicos perfiles de modelo de un tráfico denso corriente arriba de
unos puntos estrechos efectivos, como asimismo comprende una
clasificación de los perfiles, por medio de la cual es luego
posible efectuar una estimación - relativamente sencilla y fiable -
de las condiciones actuales del tráfico así como un pronóstico de
las condiciones del tráfico, las que en el futuro se han de esperar
dentro de este tramo de la carretera.
La Figura 1 muestra el supuesto de ejemplo, que
en una posición X_{S,F} se encuentra un punto estrecho efectivo y
que, a causa de una formación de tráfico relativamente elevada, se
ha constituido un flanco F_{S,F} - fijado en el punto estrecho
efectivo - entre una zona B_{F} de un tráfico libre - corriente
abajo - y una zona B_{S} de un tráfico sincronizado corriente
arriba. La formación de un flanco F_{S,F} de este tipo puede ser
detectada, por ejemplo, con el procedimiento descrito en la antes
referida Solicitud de Patente Alemana Núm. 198 35 979.9. En este
caso, se pude tratar de un punto estrecho localmente fijo como, por
ejemplo, de una permanente reducción en el ancho de carril de
conducción en este lugar pero también de un punto estrecho móvil,
tal como el mismo puede ser constituido por un "punto de obra
migratoria" o bien por unos vehículos de obras públicas, que se
desplazan muy lentamente.
Por la detección de un tal flanco fijado
F_{S,F} entre el tráfico libre B_{F} corriente abajo y el
tráfico sincronizado B_{S} corriente arriba tiene lugar, según el
presente procedimiento, una clasificación de las condiciones del
tráfico corriente arriba del punto estrecho efectivo, y esto
mediante un modelo de tráfico denso. A este efecto, se saca
provecho del hecho - observado de forma experimental - de que con
una mayor formación de tráfico se constituyen corriente arriba de
tales puntos estrechos efectivos, unos muy típicos perfiles de
modelos de tráfico denso, es decir, que las condiciones del tráfico
pueden ser clasificadas aquí en unas determinadas variantes típicas
de un modelo de tráfico denso.
Un tratamiento de las condiciones del tráfico
dentro de esta zona como un modelo de tráfico denso facilita luego
efectuar un pronóstico relativamente fiable - de las futuras
condiciones del tráfico así como del tiempo de desplazamiento
necesario para atravesar esa zona, y esto con una inversión
relativamente reducida en cálculo y con relativamente pocas pocas
informaciones de datos de medición. Para ello, al respectivo punto
estrecho efectivo se asigna - sobre todo a todos los puntos con
entrada de vehículos - un determinado moldeo del tráfico denso,
corriente arriba de los puntos y sobre la base de unas mediciones
del tráfico, es decir, unas mediciones de los parámetros de
circulación, que son representativos de las condiciones del
tráfico. Un tal modelo de un tráfico denso incluye los
correspondientes perfiles - en función del tiempo y del lugar - del
parámetro de circulación tenido en consideración como, por ejemplo,
la velocidad media del vehículo, la fluidez del tráfico y/o la
densidad del tráfico así como, de forma preferente, también el
tiempo de desplazamiento correspondiente al respectivo modelo. Se
ha puesto de manifiesto que estos perfiles - en función de tiempo y
de lugar - del modo de un tráfico denso difieren claramente - en
más de una medida previamente determinada - de los perfiles
correspondientes de un modelo de tráfico libre. Se ha puesto de
manifiesto, además, que tienen unas propiedades características en
cada punto estrecho los perfiles en función de tiempo y de lugar -
de los parámetros de circulación tenidos en cuenta, los cuales
están asignados al respectivo modelo de tráfico denso, tales como
la velocidad media del vehículo, la fluidez el tráfico y/o la
densidad del tráfico así como el tiempo de desplazamiento, que
forma parte del modelo. Estas propiedades son características en el
sentido de que las mismas son reproducibles y pronosticables para
diferentes tiempos como, por ejemplo, las distintas horas del día
y/o para distintos días de la semana; quiere decir esto que estas
propiedades características - aquí incluida su característica
función del tiempo pueden ser pronosticadas sin ser validados los
parámetros del modelo de pronóstico empleado para el tráfico.
Tal como indicado, en el ejemplo de la Figura 1
es así que el modelo de tráfico denso se compone solamente de la
zona B_{S} de tráfico sincronizado, con un flanco corriente abajo
F_{S,F} en el lugar X_{S,F} del punto estrecho efectivo y con
un flanco corriente arriba F_{F,S}, cuya posición X_{F,S} es
registrada por una técnica de medición y mediante cálculo y es
observada en su desarrollo temporal; posición ésta a continuación
de la cual está situada - corriente arriba - otra zona BF de
tráfico libre.
En la Figura 2 está indicada otra variante del
modelo de tráfico denso, la cual se presente normalmente, y la
misma comprende adicionalmente a la zona B_{S} del tráfico
sincronizado - una zona B_{GS} del tráfico sincronizado y
restringido, la cual está situada corriente arriba y a continuación
del flanco F_{GS, S}, también corriente arriba de la misma.
Dentro de una tal zona de "tráfico sincronizado y restringido"
(también denominada "zona restringida") se producen, en un
tráfico normalmente sincronizado, unos atascos estrechos que, sin
embargo, no son observados de forma individual. Para la
clasificación de las condiciones del tráfico en las fases de
condiciones "tráfico libre"; "tráfico sincronizado", con
o sin las zonas de "tráfico sincronizado y restringido"; así
como "atascos", véase también la anteriormente mencionada
Patente Alemana Núm. DE 199 44 077 A1, en la cual se indican
asimismo unas medidas apropiadas para el seguimiento temporal de la
posición X_{GS,S} del flanco F_{GS,S} corriente abajo y de la
posición X_{F,GS} del flanco F_{F,GS}, a continuación de la cual
está situada, a su vez y corriente arriba, la zona BF de un tráfico
libre.
Por una formación relativamente elevada del
tráfico y/o con una correspondiente infraestructura de la
carretera, en una manifestación completa se puede constituir - como
otra variante más - un modelo de tráfico denso tal como el mismo
está representado en la Figura 3. Este modelo comprende -
adicionalmente a la zona B_{S} de tráfico sincronizado y de la
zona B_{GS} de tráfico sincronizado y restringido, la cual está
situada a continuación de la primera corriente arriba - otra zona
B_{St} de atascos anchos en movimiento, que está dispuesta a
continuación de ésta última y detrás de la cual está situada otra
vez - corriente arriba - una zona B_{F} de un tráfico libre. Con
otras palabras: El presente modelo clasificado de tráfico denso
consiste - por regla general y corriente arriba de un punto
estrecho efectivo - de tres zonas, entre si sucesivas en el sentido
de corriente arriba, de un tráfico sincronizado B_{S}, de un
tráfico sincronizado y restringido B_{GS} y de los atascos anchos
en movimiento B_{St}, de las que las Figuras 1 y 2 muestran unas
formas más reducidas, en las cuales se han suprimido la zona
B_{St} "atascos anchos en movimiento" y, adicionalmente, la
zona B_{GS} "tráfico sincronizado y restringido", lo cual se
produce sobre todo, por ejemplo, en la fase de desarrollo del
modelo completo de la Figura 3. Con otras palabras: El modelo
completo correspondiente a la Figura 3 se constituye - corriente
arriba de un punto estrecho efectivo - normalmente en el orden de
las Figuras 1 hasta 3 y por el hecho de que, en primer lugar, en el
punto estrecho efectivo se produce la zona B_{S} del tráfico
sincronizado, de la cual se forman luego - corriente arriba de la
misma y si la formación de tráfico se mantiene a un nivel
relativamente elevado y/o si esto lo permite la infraestructura del
correspondiente tramo de la carretera - la zona B_{GS} del
tráfico sincronizado y restringido y, dado el caso, también la zona
B_{St} de los atascos anchos, que se encuentran en
movimiento.
La zona B_{St} de los atascos anchos en
movimiento se compone de unos atascos anchos, que se propagan
corriente arriba y que pueden ser observados individualmente como,
por ejemplo, S_{1}, S_{2}, S_{3}, de los que el atasco
S_{3} - que está situado más corriente arriba - representa, en el
momento de su observación el último atasco. Por la fase de
condiciones de tráfico de un "atasco" se entiende aquí, tal
como esto es usual, una estructura de la corriente de tráfico, la
cual se mueve corriente arriba y en la que dos flancos del atasco
se desplazan en contra de la dirección de marcha. Dentro de la
fase de condición de tráfico de "atasco" son muy reducidas
tanto la velocidad media del vehículo como la fluidez del tráfico.
Con frecuencia se constituyen, en el transcurso del tiempo, varios
atascos S_{1}, S_{2} y S_{3}, corriente arriba de la zona
B_{GS} de tráfico sincronizado, los cuales están distanciados
entre si y que forman, por consiguiente, la zona B_{St} - situada
a continuación y en el sentido de corriente arriba - de los
"atascos anchos en movimiento". Entre las individuales zonas
de atasco S_{1}, S_{2} y S_{3}, el estado del tráfico pueden
corresponder a las fases de condiciones de un tráfico libre y/o de
un tráfico sincronizado, con o sin las zonas de un tráfico
sincronizado y restringido. La posición X_{F, St} del flanco
F_{F, St}, corriente arriba del último atasco S_{3}, constituye
corriente arriba la transición hacia la zona B_{F} de tráfico
libre, que está situada a continuación y en el sentido de corriente
arriba.
En la aplicación del procedimiento de la presente
invención, y con el fin de conseguir una coordinación entre los
modelos y el respectivo punto estrecho efectivo, dentro de la red
de circulación se eligen, antes que nada, los lugares en los cuales
se encuentran los puntos estrechos efectivos. A continuación, y en
base a unos datos experimentales del tráfico, a cada punto estrecho
efectivo es asignado - en función de la formación del tráfico por
el entorno de este punto estrecho efectivo - o el modelo
"completo" o bien una o dos versiones "cortas" de los
mencionados modelos. Cada modelo comprende adicionalmente un
correspondiente perfil - en función del tiempo y/o del lugar - de
los distintos parámetros de circulación como son, por ejemplo, la
velocidad media del vehículo; la densidad de vehículos; el tiempo
de desplazamiento; etc., etc. Estos perfiles, que están en función
del tiempo y/o del lugar, no solamente se refieren al respectivo
modelo, sino también al correspondiente punto estrecho
efectivo.
Tal como ya anteriormente indicado, según el
procedimiento de control de tráfico de la presente invención en
primer lugar es determinado, de una manera emírica mediante unas
correspondientes mediciones del tráfico dentro de la zona corriente
arriba del respectivo punto estrecho efectivo, el perfil - en
función del tiempo y/o del lugar - del modelo de tráfico denso, que
es típico para este punto estrecho, sobre todo en cuanto a estos
perfiles de los esenciales parámetros de circulación tenidos en
consideración como son la velocidad media del vehículo y/o la
fluidez del tráfico y/o la densidad del tráfico, y este perfil es
memorizado. Además para los distintos valores son determinados y
registrados la afluencia de vehículos al respectivo punto estrecho
así como el hecho si el modelo se compone, en el momento en
cuestión, solamente de la zona B_{S} de un tráfico sincronizado,
según lo indicado en la Figura 1; ó de la zona B_{S} de tráfico
sincronizado y de la B_{GS} de un tráfico sincronizado y
restringido, según lo indicado en la Figura 2; o si se compone de
todas las tres distintas zonas de modelo B_{S}, B_{GS} y
B_{St}, según lo indicado en la Figura 3.
A cada una de las tres variantes de modelo es
asignado el perfil - en función de tiempo y/o de lugar - de la
velocidad media del vehículo, de la fluidez del tráfico y/o de la
densidad del tráfico, el cual es memorizado. Además, y de forma
preferente, para cada una de estas tres variantes de modelo es
determinado y memorizado también el tiempo de viaje ó de
desplazamiento, que ha de ser esperado en el respectivo punto
estrecho efectivo. De una manera especial, para cada punto estrecho
y para las distintas afluencias al respectivo punto estrecho son
determinadas y registradas - como una función de la afluencia de
vehículos a cada uno de los mencionados flancos - la posición
X_{S,F} del flanco F_{S,F} corriente debajo de la zona B_{S}
del tráfico sincronizado, es decir, el lugar del punto estrecho
efectivo; la posición X_{GS,S} del flanco F_{GS,S} entre la
zona B_{S} del tráfico sincronizado y la zona B_{GS} del
tráfico sincronizado y restringido, la cual está situada a
continuación en el sentido de corriente arriba; así como la
posición X_{St,GS} del flanco F_{St,GS} entre la zona B_{GS}
del tráfico sincronizado y restringido y la zona B_{St}- situada
a continuación corriente arriba - de los atascos anchos en
movimiento.
Durante el funcionamiento efectivo del control de
las condiciones del tráfico, y después de la detección de un
flanco F_{S,F,} fijado, en un punto estrecho efectivo entre una
zona B_{F} de tráfico libre corriente abajo y una zona B_{S} de
tráfico sincronizado, la cual se constituye corriente arriba, es
determinada la posición X_{S,F} del flanco F_{F,S} corriente
arriba de esta zona, a continuación de la cual está dispuesta -
según lo indicado en la Figura 1 - otra vez una zona B_{F} de
tráfico libre. Además, son registradas la afluencia a ese flanco
F_{F,S} o - como alternativa - la fluencia al respectivo punto
estrecho efectivo. A continuación, y por medio de estos datos de
entrada, de la memoria es elegida y aplicada la variante de modelo
de un tráfico denso, la cual se ajuste más a estos datos, sobre
todo el correspondiente perfil - en función de tiempo y/o lugar -
de la velocidad media del vehículo; de la fluidez del tráfico y/o
de la densidad del tráfico así como del correspondiente tiempo de
desplazamiento. A través de la posición actual X_{F,S} -
determinada de una manera constante - del flanco F_{F,S} entre la
zona B_{S} del tráfico sincronizado y la zona B_{F} de un
tráfico libre, la cual está situada a continuación en el sentido de
corriente arriba, así como por medio de las afluencias al
respectivo punto estrecho, se establece ahora - partiendo del
perfil de modelo actualmente elegido - un pronóstico sobre el
ulterior desarrollo del Modelo. Esto comprende en especial un
pronóstico sobre si del modelo inicial según la Figura 1 se puede
formar uña de las otras dos variantes de modelo según las Figuras 2
y 3, y para cuando el modelo de un tráfico denso se convierta otra
vez en una condición de tráfico libre en el respectivo punto
estrecho efectivo.
Al contener el modelo de tráfico denso -
determinado actualmente o bien pronosticado para el futuro - en el
respectivo punto estrecho asimismo la zona B_{BG} de un tráfico
sincronizado y restringido según indica la Figura 2, también es
realizada para esta zona B_{GS} - de una manera constante - una
determinación de las posiciones X_{St, GS} y X_{GS,S} de los
flancos F_{St,GS} y F_{GS, S}, que delimitan esta zona, tal como
esto está descrito, por ejemplo, en la arriba mencionada solicitud
de Patente Alemana, presentada en paralelo a la presente Solicitud
de Patente. Adicionalmente es registrada otra vez la
correspondiente afluencia hacia el punto estrecho en cuestión. En
base a estas informaciones de partida son elegidos, de nuevo, de
los perfiles de modelo memorizados, aquella variante de modelo y el
correspondiente perfil- en función de tiempo y/o de lugar - de los
parámetros de circulación tenidos en consideración y del tiempo de
desplazamiento, que ha de ser esperado, los cuales se ajusten mejor
a estos datos de entrada. A continuación, y sobre la base del
elegido perfil de modelo, se establece ahora un perfeccionado
pronóstico acerca del perfil - en función del tiempo y/o del lugar
- de los parámetros de circulación tenidos en cuenta, sobre todo de
la velocidad media del vehículo, de la fluidez del tráfico y/o de
la densidad del tráfico así como del correspondiente tiempo de
desplazamiento.
Al comprender el modelo - actualmente existente o
bien pronosticado para el futuro - también la zona B_{St} de unos
atascos anchos en movimiento, los atascos individuales S_{1},
S_{2} y S_{3}, de esta zona son observados, en cuanto a su
desarrollo temporal, por medio de un procedimiento para un
seguimiento dinámico de atascos y para el pronóstico - tal como el
mismo está descrito, por ejemplo, en la antes mencionada Patente de
Publicación Alemana Núm. DE 196 47 127 A1 - el cual es aplicado
corriente arriba del flanco F_{St,GS} corriente arriba de la zona
B_{GS} de un tráfico sincronizado y restringido, y los mismos son
tenidos en cuenta, de forma correspondiente, en la determinación
del respectivo tiempo de desplazamiento, que ha de ser
esperado.
Se ha puesto de manifiesto, que mediante el antes
descrito procedimiento según la presente invención, las
condiciones de tráfico, corriente arriba de unos puntos estrechos
efectivos, pueden ser estimados puntualmente y ser pronosticadas
para el futuro, asimismo en el caso de una mayor formación de
tráfico, con una inversión relativamente reducida en cálculos, y
esto por hacer uso de un proceso de detección de modelos, el cual
aprovecha el hecho empíricamente observado - de que, corriente
arriba de los puntos estrechos efectivos de este tipo y al tratarse
de una elevada formación de tráfico, se constituye un modelo
característico de un tráfico denso. Este modelo comprende por lo
menos una zona de tráfico sincronizado que, corriente arriba, está
situada a continuación del punto estrecho efectivo y, en su caso,
puede comprender también una zona de tráfico sincronizado y
restringido, que está dispuesta corriente arriba - a continuación
de ésta última zona y, en su completa manifestación, este modelo
puede incluir, de forma adicional, la zona de unos atascos anchos
en movimiento, la cual está situada a continuación. Por la
aplicación de unos apropiados procedimientos de cálculo, se pueden
estimar y pronosticar - de una manera muy fiable - los flancos de
las individuales zonas de modelo así como los respectivos perfiles
- en función de tiempo y/o de espacio - correspondientes a los
parámetros de circulación representativos para las condiciones del
tráfico tales como son, por ejemplo, la velocidad media del
vehículo, la fluidez del tráfico y la densidad del tráfico. Esto
ofrece también la posibilidad de establecer unos pronósticos -
relativamente muy seguros - de tiempo del desplazamiento para
atravesar los puntos estrechos efectivos de esta clase.
Mientras que, según la anterior descripción del
procedimiento de la presente invención, se ha tenido en
consideración el supuesto de un modelo de tráfico denso, que se
forma en un punto estrecho efectivo, pero sin ejercer ninguna
influencia sobre los otros puntos estrechos efectivos, el presente
procedimiento puede ser aplicado también para el caso de varios
puntos estrechos efectivos, que se encuentran implicados en un
modelo de tráfico denso, a lo cual se hace a continuación
referencia con más detalles. Este caso, se produce al alcanzar el
extremo - corriente arriba de un modelo, que forma parte de un
primer punto estrecho efectivo, la posición de un segundo punto
estrecho efectivo que, corriente arriba está más cerca del primer
punto estrecho efectivo. En función del desarrollo del modelo de
tráfico denso, y aparte del segundo punto estrecho efectivo,
también pueden estar involucrados en un modelo tan extenso de
tráfico denso otro o bien otros puntos estrechos efectivos más.
Estos modelos de tráfico denso, que se extienden por varios puntos
estrechos efectivos, se denominan a continuación "modelos de
tráfico denso, que abarcan varios puntos", en contraposición al
"modelo individual", que se refiere a un modelo de tráfico
denso, que comprende solamente un punto estrecho efectivo.
La formación de un tal modelo, que abarca varios
puntos, comienza en el momento, en el cual el extremo corriente
arriba de un primer modelo - que forma parte del referido primer
punto estrecho efectivo corriente abajo - alcance la posición del
segundo punto estrecho efectivo que, corriente arriba, está situado
más cerca el primer punto. Teniendo en cuenta que la formación de
un tráfico sincronizado a partir de un tráfico libre representa, por
cada punto estrecho efectivo, una transición de fases "de primer
orden", la cual se produce por cualquier perturbación de
tráfico, que sea mayor que una perturbación crítica, es así que la
llegada del extremo - corriente arriba - del primer modelo de
tráfico denso corriente abajo puede iniciar la transición de fases.
Esta transición de fases se presenta si - debido a la formación
del tráfico así como a la infraestructura de la carretera las
condiciones de un tráfico libre ya están de por si precarias por el
punto estrecho efectivo corriente arriba, de tal manera que aquí
resulte que la llegada del extremo - corriente arriba - de este
modelo de tráfico denso, perteneciente al primer punto estrecho
efectivo, "dispara" esta transición de fases. Como
consecuencia de esta transición de fases, se produce luego -
corriente arriba del segundo punto estrecho efectivo de corriente
arriba - otra vez una zona de tráfico sincronizado o de tráfico
sincronizado y restringido.
Para el caso de que el modelo de tráfico denso,
que llega hasta el punto estrecho efectivo corriente arriba, sea de
una de las formas más reducidas indicadas en las Figuras 1 y 2, la
zona mencionada en último lugar enlaza con la zona de tráfico
sincronizado o de tráfico sincronizado y restringido de este otro
punto, de tal modo que se constituya un modelo que abarca varios
puntos y que es considerado como un modelo de nueva constitución
para ser asignado conjuntamente a los dos puntos estrechos
efectivos, desarrollándose luego, de forma análoga, para constituir
un modelo "individual". A este efecto, el desarrollo del
modelo, que abarca varios puntos - es decir, el desarrollo, tanto
temporal como geográfico, de los flancos de las distintas zonas de
los modelos está en función de las propiedades de los dos puntos
estrechos efectivos implicados. El modelo, que abarca varios puntos
y que están asignado a los dos puntos estrechos efectivos, es -al
igual que en el caso de un modelo "individual" - memorizado
con el correspondiente perfil - en función del tiempo y/o el
lugar- de los distintos parámetros de circulación tenidos en
consideración, y el mismo es tomado en cuenta durante un ulterior
control y pronóstico de las condiciones de tráfico.
La aquí comentada forma de proceder para incluir
el respectivo punto estrecho efectivo corriente arriba, que es
alcanzado por un modelo de tráfico denso corriente abajo, es
llevada a efecto para todos los puntos estrechos efectivos, de
manera sucesiva desde un punto estrecho efectivo hasta el siguiente
punto estrecho efectivo y en el sentido de corriente arriba.
Gracias a ello, a una red de circulación pueden ser asignados uno o
bien varios modelos que abarcan varios puntos; modelos éstos que,
en algunos casos, pueden alcanzar una extensión muy considerable
de, por ejemplo, varias decenas de kilómetros hasta incluso cien
kilómetros. Cada modelo, que abarca varios puntos, se compone de
toda una serie de modelos individuales completos, correspondientes
a lo indicado en la Figura 3, y/o de unos modelos reducidos, según
lo indicado en las Figuras 1 y 2. Además un tal modelo, que abarca
varios puntos, también puede tener una configuración, en la cual la
zona de "atascos anchos en movimiento" - que se ha formado en
un modelo de tráfico denso, que está situado corriente abajo -
solapa con una zona de tráfico sincronizado y/o de tráfico
sincronizado y restringido dentro de un modelo de tráfico denso,
que está dispuesto corriente arriba. Esto es posible gracias al
hecho de que los atascos anchos en movimiento pasan libremente -
corriente arriba - tanto por el sincronizado como asimismo por el
tráfico sincronizado y restringido. Además, la velocidad del flanco
corriente debajo de cada atasco ancho en movimiento constituye una
magnitud característica, cuyo valor medio no está en función si un
atasco ancho en movimiento atraviesa una zona de tráfico libre o
una zona de tráfico sincronizado o una zona de tráfico sincronizado
y restringido.
Teniendo en cuenta que varias zonas de los
atascos anchos en movimiento de distintos modelos "completos"
de tráfico denso se pueden producir al mismo tiempo en los
correspondientes puntos estrechos efectivos, dentro de un modelo,
que abarca varios puntos, también pueden existir varias solapaduras
de las diferentes zonas de los atascos anchos en movimiento con las
zonas de un tráfico sincronizado y restringido. En este caso, los
atascos se desplazan - dentro de cada zona de atascos anchos en
movimiento - siempre corriente arriba, y los mismos pueden ser
observados en su desarrollo por medio de uno de los procedimientos
convencionales de seguimiento de atascos arriba mencionados, con lo
cual puede ser observado, por consiguiente también, el desarrollo
temporal de las solapaduras. Estas informaciones acerca de la
variación temporal de un modelo, que abarca varios puntos, a través
del movimiento de los distintos atascos, son también memorizados -
dado que forman parte del modelo de tráfico denso, que abarca
varios puntos - y las mismas pueden ser tenidas en consideración,
por una correspondiente llamada del modelo, que barca varios
puntos, para establecer un pronóstico sobre el tráfico dentro de la
red de circulación en cuestión.
Esta forma de proceder está basada en el
conocimiento, de que los atascos se desplazan - como unos propios
objetos del tráfico corriente arriba a través del tráfico con sus
fases de condiciones de circulación de un tráfico libre o de un
tráfico sincronizado. Al llegar, por consiguiente, una zona de
atascos anchos en movimiento de un modelo de tráfico denso - que
forma parte de uno o de varios puntos estrechos efectivos corriente
abajo - a un punto estrecho efectivo corriente arriba, resulta que
los atascos anchos de este modelo se siguen desplazando
sencillamente por el punto estrecho efectivo corriente arriba.
Aquí, sin embargo, los atascos pueden iniciar - al estar cumplidas
las condiciones necesarias en cuanto a la formación del tráfico así
como en cuanto a las características del punto estrecho efectivo -
la transición de fases, desde un tráfico libre hacia un tráfico
sincronizado, al no existir todavía un tal tráfico sincronizado.
Esta transición de fases tiene lugar de una manera relativamente
fácil, toda vez que el máximo flujo de circulación es - por el
punto estrecho efectivo - más bajo a la condición de un tráfico
sincronizado que a la condición de un tráfico libre. Por lo tanto,
con un tráfico libre, con un flujo de circulación lo
suficientemente elevado, ya a causa de una leve perturbación en el
tráfico - como la misma puede estar representada, por ejemplo, por
un atasco ancho, que atraviesa el punto estrecho - se
"dispara" a la condición de un tráfico sincronizado.
Al alcanzar ahora una zona de los atascos en
movimiento - como la zona corriente arriba de un modelo individual
"completo" o como la parte correspondiente de un modelo, que
abarca varios puntos con su extremo corriente arriba el punto
estrecho efectivo, colindante corriente arriba, y al desencadenar
aquí la formación de un tráfico sincronizado, resulta que,
corriente abajo de este punto estrecho, se puede producir otra vez
la formación de un modelo individual o de un modelo, que abarca
varios puntos, con unas estructuras según lo indicado en las
Figuras 1 hasta 3, si esto queda inducido por la formación del
tráfico así como por la infraestructura de la carretera; en este
caso, la formación del modelo se puede desarrollar o perfeccionar
prácticamente con independencia de la estructura de los modelos
previstos en los puntos estrechos efectivos, situados corriente
abajo.
La formación de unas zonas de tráfico
sincronizado o de tráfico sincronizado y restringido así como de
las zonas de unos atascos anchos en movimiento se puede comprender
y detectar por las reflexiones siguientes. Con el tráfico libre
resulta que, como término medio, toda la circulación de salida Q es
- por la sección del respectivo punto estrecho efectivo - de la
misma magnitud como la totalidad de la afluencia neta de
circulación Qn corriente arriba y hacia el lugar de localización
del punto estrecho efectivo al tenerse en consideración todas las
entradas y salidas de la carretera dentro de la zona en cuestión. A
este efecto, el lugar de localización de un punto estrecho efectivo
es aquél lugar, en el cual el flanco corriente abajo entre el
tráfico sincronizado que se produce a causa de la existencia de
este punto estrecho efectivo - y el tráfico libre está localizado
corriente debajo de los mismos. Con tras palabras: Esta afluencia
neta de tráfico hacia el punto estrecho efectivo es igual a la
totalidad de la circulación de todos los vehículos, que -
procedentes de todas las direcciones posibles - han de atravesar el
correspondiente lugar de localización. Ahora bien, el flujo de
tráfico por la sección de cada uno de los puntos estrechos
efectivos está limitado - durante la fase de la condición de un
tráfico sincronizado - a un determinado flujo de tráfico máximo
Q_{SMAX}, que se reduce por un aumento en la parte proporcional
de camiones dentro del flujo de tráfico. Por consiguiente, si
durante un lapso de tiempo \Deltat es mayor que un determinado
primer lapso de tiempo mínimo \Deltat_{1} y la afluencia neta
de circulación Qn se encuentra, como valor medio, en más de un
determinado primer valor de exceso \DeltaQ_{1} por encima del
máximo flujo de tráfico Q_{Smax} de la fase de condición de un
tráfico sincronizado, los vehículos "excedentes" - cuyo número
se obtiene como una correspondiente integral de tiempo en función
de la diferencia de flujo - tienen que ser "guardados"
corriente arriba por el lugar de localización del punto estrecho
efectivo.
Esta es la razón porque, dentro de la fase de la
condición de un tráfico sincronizado, se puede constituir una zona
de tráfico sincronizado y restringido, en la que estos vehículos
excedentes se encuentran acumulados dentro de unos típicos atascos
temporales "estrechos". El criterio aquí indicado
Qn-Q_{Smax}, \geq \DeltaQ_{1} para un
intervalo de tiempo \Deltat \geq \Deltat_{1} puede ser
aplicado, por consiguiente, como el criterio para la formación de
la reducida configuración del modelo según la Figura 2, y aquí más
exactamente aún si la afluencia neta Qn corresponde a un tráfico
libre corriente arriba del flanco F_{F,S} corriente arriba del
tráfico sincronizado según la Figura 1 para cada dirección, tanto
de la afluencia como de la salida.
Al estar la diferencia
Qn-Q_{Smax} - como valor medio y durante un lapso
de tiempo \Deltat mayor o igual a un segundo lapso de tiempo
mínimo \Deltat_{2} - por encima de un segundo valor de exceso
\DeltaQ_{2} siendo, en este caso, el segundo valor de exceso
\DeltaQ_{2} mayor que el primer valor de exceso \DeltaQ_{1}
y/o el segundo intervalo de tiempo mínimo \Deltat_{2} mayor
que el primer intervalo de tiempo mínimo \DeltatQ_{1}, se
tienen que guardar aún más vehículos corriente arriba del lugar de
localización del punto estrecho efectivo, por lo cual se produce
corriente arriba de la zona de tráfico sincronizado y restringido -
la zona de los atascos anchos en movimiento. En este supuesto, los
vehículos excedentes no solamente están guardados dentro de los
atascos estrechos temporales, sino también en los permanentes
atascos anchos. Por lo tanto, este criterio puede ser aplicado
asimismo para la detección de la formación de un modelo completo
según la Figura 3, y este criterio es más exacto aún si la
totalidad de la afluencia neta Qn de un tráfico libre corresponde
corriente arriba al flanco F_{F,GS} corriente arriba de la zona
del tráfico sincronizado y restringido según la Figura 2, y otra
vez para cada dirección, tanto de la afluencia como de la
salida.
Como alternativa, también puede ser formulado
otro criterio para la formación de la zona de los atascos anchos
en movimiento corriente arriba de la zona del tráfico sincronizado
y restringido. Este criterio está basado en el hecho de que, en una
dirección de afluencia y de salida "j", la zona de los atascos
anchos en movimiento se produce - corriente arriba de la zona de
tráfico sincronizado y restringido - si la totalidad de afluencia
neta correspondiente Qn_{j} de esta dirección "j" en el
tráfico libre corriente arriba del flanco F_{F,GS} corriente
arriba del tráfico sincronizado y restringido según la Figura 2, es
lo suficientemente grande en comparación con el flujo total medio
Q_{nout,j} en esta dirección "j" y corriente debajo de los
atascos estrechos de la zona de un tráfico sincronizado y
restringido. Por consiguiente, este criterio alternativo deduce la
formación de la zona de los atascos anchos en movimiento corriente
arriba de la zona del tráfico sincronizado y restringido si - como
valor medio - la diferencia de Qn_{j} - Q_{nout,j} es para el
lapso de tiempo \Deltat de por lo menos una correspondiente
tercera duración mínima \Deltat_{3} - mayor o igual a un
correspondiente tercer valor de exceso \DeltaQ_{3}. A este
efecto, para los tres supuestos aquí descritos, las tres duraciones
mínimas, \Deltat_{1}, \Deltat_{2} y \Deltat_{3}, al
igual que los tres valores de exceso \DeltaQ_{1},
\DeltaQ_{2} y \DeltaQ_{2}, constituyen para el respectivo
punto estrecho efectivo o bien para el respectivo grupo de los
puntos estrechos efectivos - que son responsables de un modelo, que
abarca varios puntos - unas magnitudes previamente determinadas,
mientras que el flujo de circulación máxima Q_{Smax} dentro del
tráfico sincronizado y el flujo medio total Q_{nout,j}, son -
corriente bajo de los atascos estrechos de una dirección "j" -
unas magnitudes cuyos valores han de ser determinados, para cada
punto estrecho efectivo, en base a unos datos experimentales de la
circulación.
Un modelo, que abarca varios puntos y que está
memorizado con su desarrollo, tanto temporal como geográfico, y el
cual puede ser empleado - mediante una llamada - para un pronóstico
sobre el tráfico, no solamente se puede constituir a causa de unas
solapaduras entre las zonas de atascos anchos el movimiento y las
zonas de un tráfico sincronizado y restringido y por el
desplazamiento de los atascos, sino este modelo también puede ser
realizado por lo menos mediante los dos procesos relacionados a
continuación.
En el primer caso, es así que, en primer lugar,
el extremo corriente arriba de un modelo de tráfico denso alcanza,
en el transcurso del tiempo, el lugar del punto estrecho efectivo
más próximo y situado corriente arriba, después de lo cual el
extremo corriente arriba del modelo parcial de tráfico denso - que
por el último punto estrecho efectivo está formado como parte
corriente arriba de un modelo, que abarca varios puntos y que se
extienden hasta más allá - alcanzada el siguiente punto estrecho,
situado corriente arriba, etc., etc. Este proceso puede durar horas
y horas, y el mismo puede ser pronosticado, habida cuenta de que
el desarrollo de cada modelo individual por cada punto estrecho
efectivo puede pronosticado como una parte del modelo, que abarca
varios puntos. El correspondiente desarrollo de este proceso de la
formación y el ulterior desarrollo - tanto temporal como geográfico
- del modelo que abarca varios puntos, son memorizados y los mismos
están disponibles para ser llamados a efectos de un pronóstico
sobre el tráfico dentro de la red de circulación.
Como segundo caso, se puede presentar el hecho de
que el proceso anteriormente descrito de la formación de un modelo,
que abarca varios puntos, sea interrumpido a causa de que la
formación del tráfico en el entorno del siguiente punto estrecho
efectivo corriente arriba es demasiado reducida para constituir
aquí un modelo de tráfico denso. No obstante, algunos atascos en
movimiento pueden iniciar - a pesar de ello y en un punto estrecho
efectivo, que está situado corriente arriba - todavía un modelo de
tráfico denso, que corresponde a este punto estrecho. Teniendo en
cuenta que los atascos se propagan corriente arriba, los mismos
pueden estar situados a una distancia relativamente grande de, por
ejemplo, varios kilómetros corriente arriba de aquél modelo de
tráfico denso o del respectivo punto estrecho efectivo, en el cual
se han producido los atascos primitivamente, dentro de la zona
correspondiente de los atascos anchos en movimiento. Por lo tanto
estas atascos se pueden desplazar - con independencia del
desarrollo temporal y geográfico del restante modelo de tráfico
denso y, por consiguiente, también con independencia si el
correspondiente modelo de tráfico denso existe o no existe - pueden
iniciar - por distintos puntos estrechos efectivos situados
corriente arriba unos nuevos modelos "completos" o
"reducidos", pero también unos modelos que abarcan varios
puntos. Todos estos procesos pueden ser memorizados, de una manera
recuperable, para el pronóstico sobre la formación de uno o de
varios modelos individuales de tráfico denso y/o de uno o varios
modelos de tráfico denso que abarcan varios puntos.
Se quisiera hacer constar aquí que los procesos
anteriormente descritos para la formación de los modelos no
solamente han de ser entendidos en el plano unidimensional, sino
estos procesos contemplan también la formación bidimensional de
modelos dentro de una red de circulación bidimensional por el hecho
de que, por ejemplo, uno o varios modelos de tráfico denso se
ramifican - corriente arriba - a través de unas correspondientes
entradas o vías de acceso, es decir, los modelos se extienden
corriente arriba por varios tramos de carretera de la red de
circulación, de tal manera que se pueda constituir, finalmente, un
modelo bidimensional y ramificado de un tráfico denso.
En las Figuras 4 y 5 se indican dos ejemplos de
realización para el procedimiento de la presente invención, los
cuales están combinados con el procedimiento descrito en la
anteriormente mencionada Patente de Publicación Alemana Núm.
DE 199 44 077 A1. En el caso de la Figura 4, se trata de una
clasificación de las condiciones actuales y futuras del tráfico por
un punto de medición M del carril de deducción de una sola
dirección 1 de, por ejemplo, una autopista o autovía. En el punto
de medición M son medidas de forma constante - es decir, en función
del tiempo - la densidad de tráfico q(t) y la velocidad
media v(t) del vehículo, y estos datos son pasados a una
central de tráfico para su evaluación a través de un sistema lógico
de desdistorsionado de tipo Fuzzy. Este sistema comprende una
unidad 3 para el desdistorsionado de las magnitudes de entrada; un
sistema de interferencia Fuzzy 4 para la desviación de unos valores
de resultado indeterminados por la aplicación de unas reglas de
desdistorsionado, previamente establecidas, sobre las magnitudes de
entrada; como asimismo comprende una unidad 5 para el
desdistorsionado de los valores de resultado indeterminados, es
decir, para la formación de un valor de resultado más preciso. Como
tal resultado, se indica para las condiciones actuales del tráfico
del punto de medición M usado exactamente uno de los valores de
"tráfico libre"; de "tráfico sincronizado"; de "zona
restringida" dentro de la zona de "tráfico sincronizado": o
de "atasco"; véase el bloque 6 de la Figura 4. Al ser
aplicados unos valores pronosticados - en lugar de unos valores
actuales - para la densidad de tráfico q(t) y para la
velocidad media v(t), el sistema lógico de desdistorsionado
Fuzzy indica, como resultado, las condiciones de tráfico
pronosticadas para este momento futuro en el punto de medición M;
véase el bloque 7 en la Figura 4. En este sentido, la forma de
proceder está descrita en la mencionada Patente de Publicación
Alemana Núm. DE 199 44 077 A1, a la cual es aquí expresamente
referenciada.
El procedimiento de la presente invención está
basado en ello, y el mismo prevé adicionalmente un más amplio
pronóstico sobre el tráfico, el cual se basa en las informaciones
de pronóstico, tenidas en el bloque 7 según lo indicado en la
Figura 4. En este caso, y en especial para unos tramos de carretera
situados corriente arriba de los puntos estrechos efectivos de la
red de circulación, las condiciones del tráfico son clasificadas en
la manera arriba explicada y con respecto al típico modelo de un
tráfico denso, y las variantes de modelo registradas así como de los
correspondientes perfiles memorizados es elegido el modelo, que
mejor se ajuste a los datos al constituir este punto de medición M
un punto estrecho efectivo y al formarse - corriente arriba del
mismo y a causa de una formación relativamente elevada de tráfico
- un tráfico denso, tal como esto está representado por el bloque 8
de la Figura 4.
La Figura 5 muestra un ejemplo del procedimiento,
el cual es ampliamente análogo al ejemplo del procedimiento de la
Figura 4, y el mismo permite adicionalmente la detección del flanco
F_{F,S} corriente arriba de la respectiva zona B_{S} de un
tráfico sincronizado, también para la posiciones X_{F,S} entre
dos puntos de medición, A y B, incluido un pronóstico de este
posición de flanco X_{F,S} y también en unas zonas intermedias de
esta clase; véase el bloque 9 en la Figura 5. En este sentido, se
puede remitir otra vez a la descripción de esta funcionalidad en la
mencionada Patente de Publicación Alemana Núm. DE 199 44 077 A1. El
presente ejemplo del procedimiento está basado en ello, y el mismo
proporciona ahora - por medio de los datos de pronósticos,
contenidos en el bloque 9 - un pronóstico sobre el tráfico, el cual
va más allá de la extensión y de la posición de la respectiva zona
B_{S} de un tráfico sincronizado y abarca el tráfico denso, que
se forma aquí así como dentro de la zona situada corriente arriba
de la misma, según la anteriormente descrita detección y el
seguimiento temporal del correspondiente modelo típico de un
tráfico denso, al poder ser éste último atribuido a un punto
estrecho efectivo, en cuyo entorno permanece fijado un flanco
corriente debajo de la zona B_{S} de un tráfico sincronizado. Tal
como indicado en el bloque 10 de la Figura 5, para esta finalidad,
de las variantes de modelos memorizados es elegida - para este
tramo de carretera y por medio de los datos de tráfico
pronosticados - la variante de modelo de tráfico denso, que mejor
se ajuste a estos datos y la que posteriormente pueda ser empleada
para otros fines de evaluación y sobre todo para los fines de
pronósticos.
Es evidente, que la forma de proceder -
anteriormente descrita en relación con las Figuras 4 y 5 - no
solamente puede ser aplicada para la determinación de unos
individuales modelos de tráfico denso actuales y para el pronóstico
de unos futuros modelos individuales de tráfico denso, en los
cuales se encuentra implicado solamente un respectivo punto
estrecho efectivo, sino la misma también puede ser empleada para
unos modelos actuales y futuros de un tráfico denso, los cuales
abarcan varios puntos estrechos efectivos, tal como explicado más
arriba. En este caso, el procedimiento es aplicado de forma
paralela para los distintos puntos estrechos efectivos implicados
de un respectivo modelo, que abarca varios puntos.
Claims (8)
1. Procedimiento para el control de las
condiciones de tráfico en una red de circulación con uno o con
varios puntos estrechos efectivos, sobre todo en una red de
circulación vial, según el cual las condiciones del tráfico son
clasificadas - teniendo en cuenta unos datos registrados de
medición tráfico de uno o de varios parámetros de circulación, que
comprenden por lo menos unas informaciones sobre la densidad del
tráfico y/o sobre la velocidad media de los vehículos - en una fase
respectiva de varias fases de condiciones, que comprenden por lo
menos las fases de "tráfico libre" y de "tráfico
sincronizado"; procedimiento éste que está caracterizado
porque las condiciones del tráfico son clasificadas - corriente
arriba del respectivo punto estrecho efectivo de la red de
circulación y al ser detectado un flanco (F_{S,F}), fijado en
este punto estrecho entre el tráfico libre corriente abajo
(B_{F}) y el tráfico sincronizado corriente arriba (B_{S}) -
como un modelo del tráfico denso, el cual es representativo del
respectivo punto estrecho efectivo y el cual comprende una o varias
zonas diferentes (B_{S}, B_{GS}, B_{St}) - sucesivas en el
sentido de corriente arriba - de la composición de distintas fases
de las condiciones, como asimismo comprende el perfil
correspondiente de los parámetros de circulación, que se han tenido
en cuenta para la determinación de las fases de las condiciones del
tráfico.
2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1)
y caracterizado, además, porque - al ser alcanzados uno o
varios puntos estrechos efectivos, que son sucesivos entre si en el
sentido de corriente arriba, por un modelo individual de tráfico
denso, que, en primer lugar, se ha producido en un correspondiente
punto estrecho efectivo - las condiciones del tráfico son
clasificadas, en este tramo del tráfico, como un modelo de tráfico
denso, que abarca varios puntos y el que es representativo de los
respectivos puntos estrechos efectivos y el cual comprende, al
igual que cada otro modelo individual, una o bien varias zonas
diferentes - que son sucesivas entre si en el sentido de corriente
arriba - de una diferente composición de las fases de condiciones
del tráfico, como asimismo comprende este modelo el perfil
correspondiente de los parámetros de circulación, que se han tenido
en cuenta para la determinación de las fases de las condiciones del
tráfico.
3. Procedimiento conforme a las reivindicaciones
1) o 2) y caracterizado, además, porque el respectivo modelo
de tráfico denso, que representa un punto estrecho efectivo o bien
el que, como un modelo, que abarca varios puntos, representa
varios puntos estrechos efectivos en su conjunto, es determinado -
con su perfil de parámetros de circulación, que están en función
del tiempo y del lugar - de manera emírica de los datos de medición
registrados del tráfico, y este modelo es memorizado de forma
recuperable.
4. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado, además, porque
para el respectivo punto estrecho es determinado, en función de la
afluencia de vehículos, si el modelo se compone solamente de una
zona (B_{S}) de tráfico sincronizado o se compone de esta zona
así como de otra -zona (B_{GS}) que le sigue en el sentido de
corriente arriba - de un tráfico sincronizado y restringido o bien
si se compone de estas dos zonas y de otra zona (B_{ST}) - que
sigue en el sentido de corriente arriba - de unos atascos anchos en
movimiento; porque son determinadas las correspondientes posiciones
de flancos entre las respectivas y distintas fases de condiciones
del tráfico, y a cada una de las tres variantes del modelo es
asignado un correspondiente perfil de la velocidad media de los
vehículos y/o de la fluidez del tráfico y/o de la densidad del
tráfico; perfil éste que está en función del tiempo y del
lugar.
5. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 2) hasta 4) y caracterizado, además, porque
para la red de circulación es determinado - en función de la
fluidez de los vehículos - donde y con que sucesión temporal se
producen unos modelos, que abarcan varios puntos; con que sucesión
temporal y geográfica se producen y se desarrollan - en cada una de
los modelos, que abarcan varios puntos - las zonas de un "tráfico
sincronizado", de un "tráfico sincronizado y restringido" y
de "atascos anchos en movimiento" y si tienen lugar unas
interferencias de estas zonas, y para una respectiva interferencia
es pronosticado el desarrollo temporal y geográfico de los atascos
a través de las zonas de un tráfico sincronizado y/o de un tráfico
sincronizado y restringido.
6. Procedimiento conforme a las reivindicaciones
4) o 5) y caracterizado, además porque las posiciones de
flancos (F_{F,S}, F_{GS,S}, F_{GS}, F_{ST,GS}) de las
distintas zonas del respectivo modelo de tráfico denso y/o las
posiciones de flancos de los atascos dentro de los diferentes
modelos, que abarcan varios puntos, y/o la presentación de un
respectivo nuevo modelo, que abarca varios puntos, son estimadas
puntualmente en cuanto a su desarrollo temporal y son pronosticadas
para unos momentos futuros.
7. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 4) hasta 6) y caracterizado, además, porque
para el respectivo modelo individual de tráfico denso o para el
respectivo modelo de tráfico denso, que abarca varios puntos, de
forma adicional estimado puntualmente el correspondiente tiempo de
desplazamiento, que ha de ser esperado, y/o el mismo es
pronosticado para unos momentos futuros.
8. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 4) hasta 7) y caracterizado, además, porque
para el respectivo modelo individual de tráfico denso o para el
respectivo modelo de tráfico denso o para el respectivo modelo de
tráfico denso, que abarca varios puntos, es registrada la puntual
afluencia de vehículos y son determinadas las posiciones puntuales
de los flancos entre las distintas zonas de los modelos, y por
medio de estos datos de entrada puntuales es elegido - de los
perfiles de modelos memorizados - el perfil de modelo, que mejor se
ajusta y éste último es empleado como la base para un pronóstico de
las futuras condiciones del tráfico dentro del respectivo tramo de
la carretera.
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