Modelo de microsimulación del entorno vial de un terminal BRT debido a la ampliación de su red

Abstract

La puesta en operación del sistema BRT del Metropolitano ha generado un impacto en torno a sus estaciones, tanto para los vehículos que circulan en vías próximas como población que reside cerca del área de influencia del sistema. La estación de Naranjal viene siendo la de principal afectación al ser la de mayor concurrencia de pasajeros, ocasionando que durante las horas pico las vías sean rebasadas en su capacidad e incrementen los tiempos de viaje. El proyecto de ampliación del tramo norte del Metropolitano generaría que el impacto se extienda e incremente tanto para la población cercana como para los vehículos que circulan por vías circundantes. La presente investigación aborda el análisis los tiempos de viaje y demoras en las intersecciones entorno a la intersección Naranjal a través del desarrollo de un modelo de simulación microscópica y que permita evaluar alternativas que aminoren el tiempo de viaje y nivel de servicio. Mediante el apoyo de grabaciones aéreas, se recopiló información del flujo vehicular y tiempos de viaje durante el periodo de mayor demanda para las vías que atraviesan las intersecciones de la avenida Túpac Amaru con las avenidas Los Alisos, Chinchaysuyo y Naranjal. Estos insumos junto con información complementaria recopilada en campo permitieron crear el modelo de simulación microscópico para el área de estudio. Aplicando un muestro de hipercubos latinos, se ejecutó el análisis de sensibilidad en el micromodelo en donde se encontraron las variables de comportamiento del conductor más influyentes para el modelo de simulación. La calibración del modelo creado se llevó a cabo ejecutando Algoritmos Genéticos, teniendo como resultado para el modelo de simulación una diferencia de tiempos de viajes menor a tres segundos respecto a la información de campo. Para la validación del modelo se verificó que los resultados cumplan con las pruebas de valores anómalos, de distribución de la muestra y normalidad. Se crean escenarios considerando medidas aplicables antes del proyecto de ampliación del metropolitano, con la puesta en operación del proyecto de ampliación y para un horizonte al año 2030. La alternativa de ola verde obtiene un mejor desempeño en tiempos de viaje, nivel de servicio, así como la disminución de conflictos operacionales en la intersección de Chinchaysuyo. La alternativa de incluir una rotonda en la intersección de Naranjal consigue un mejor desempeño en tiempos de viaje y nivel de servicio a comparación del trazo considerado para el proyecto de ampliación norte del metropolitano.

The implementation of the Metropolitano BRT system has generated an impact around its stations, both for vehicles traveling on nearby roads and for the population living near the system's area of influence. The Naranjal station has been the most affected station, as it is the one with the highest passenger traffic, causing the capacity of the roads to be exceeded during peak hours and increasing travel times. The project to expand the northern section of the Metropolitano would cause the impact to extend and increase both for the nearby population and for vehicles traveling on surrounding roads. This research addresses the analysis of travel times and delays at the intersections around the Naranjal intersection through the development of a microscopic simulation model that allows the evaluation of alternatives that reduce travel time and level of service. Using aerial recordings, information was collected on vehicle flow and travel times during the peak period for the roads that cross the intersections of Túpac Amaru Avenue with Los Alisos, Chinchaysuyo and Naranjal Avenues. These inputs, together with complementary information collected in the field, made it possible to create the microscopic simulation model for the study area. Applying a sample of Latin hypercubes, a sensitivity analysis was performed on the micromodel where the most influential driver behavior variables for the simulation model were found. The calibration of the created model was carried out by executing Genetic Algorithms, resulting in a difference in travel times of less than three seconds for the simulation model with respect to the field data. For the validation of the model, it was verified that the results comply with the outliers, sample distribution and normality tests. Scenarios are created considering measures applicable before the metropolitan expansion project, with the implementation of the expansion project and for a horizon of 2030. The green wave alternative achieves better performance in terms of travel times, level of service, and reduced operational conflicts at the Chinchaysuyo intersection. The alternative of including a traffic circle at the Naranjal intersection achieves better performance in terms of travel times and level of service compared to the route considered for the northern extension project.