Cómo elegir el mejor controlador de señales de tráfico automatizado para un control de tráfico coordinado, adaptativo y de múltiples intersecciones

Las condiciones del tráfico en las intersecciones urbanas rara vez son constantes a lo largo del día. Los picos matutinos y vespertinos, la demanda de tráfico desigual entre accesos, los cruces de peatones, los movimientos de vehículos de emergencia y los cambios entre las vías arteriales y locales pueden afectar el funcionamiento de una intersección señalizada. Un plan de cronometraje que funcione para una condición de tráfico puede no ser adecuado cuando la demanda cambia significativamente.

El control tradicional de las señales de tráfico puede resultar difícil de gestionar cuando los planes de sincronización fija deben adaptarse a múltiples patrones de tráfico o cuando varias intersecciones deben operar como una red coordinada. La flexibilidad limitada en la sincronización de las señales, las entradas de detección insuficientes y la dificultad para manejar prioridades especiales de tráfico pueden afectar la eficacia con la que un sistema de control responde a las condiciones reales de la intersección.

Para las agencias de transporte, empresas de ingeniería de tráfico, integradores de sistemas y contratistas de infraestructura, seleccionar el mejor controlador automatizado de señales de tráfico requiere algo más que comparar las especificaciones del producto. El controlador debe coincidir con la configuración de la intersección, el método de detección, los requisitos de fase, la estrategia de coordinación, la operación de peatones, la prioridad de emergencia y los requisitos de expansión futura del sistema.

Un sistema automatizado de control de semáforos también debe considerarse como una arquitectura de control completa. El controlador de señales de tráfico, las entradas de detección, las salidas de señales, la interfaz de comunicación, la configuración de sincronización y el equipo de campo conectado deben trabajar juntos para respaldar la estrategia de control de tráfico prevista.

¿Qué controla realmente un controlador automatizado de señales de tráfico?

Un controlador de señales de tráfico automatizado es la unidad de control que recibe entradas relacionadas con el tráfico, procesa la lógica de control programada y determina el funcionamiento de las fases de la señal de acuerdo con la estrategia de control y temporización configurada.

Un sistema típico puede entenderse a través de varios componentes funcionales:

• Las entradas de detección proporcionan información sobre la demanda de vehículos o peatones.

• Los módulos de control procesan las entradas según la lógica de control seleccionada.

• Los parámetros de temporización de la señal determinan cómo se operan las fases.

• Las interfaces de comunicación admiten la comunicación con equipos de campo o sistemas de gestión de tráfico de nivel superior, cuando corresponda.

• Las salidas de señal controlan el funcionamiento de las indicaciones de los semáforos.

La importancia de estos componentes depende de la intersección. Una intersección relativamente simple puede requerir principalmente control de fase y sincronización programada, mientras que una red más grande o coordinada puede requerir múltiples entradas de detección, diferentes planes de sincronización, funciones de coordinación e interfaces de sistema adicionales.

Esta es la razón por la que la selección del controlador debe comenzar con los requisitos de ingeniería de tráfico en lugar de con una afirmación genérica de ser el "mejor" controlador.

Control coordinado para múltiples intersecciones

El control coordinado de las señales de tráfico es particularmente importante cuando varias intersecciones operan a lo largo del mismo corredor o dentro de una red de tráfico conectada.

En lugar de tratar cada intersección como una señal aislada, el control coordinado considera la relación entre la sincronización de las señales en diferentes intersecciones. Parámetros como la duración del ciclo, la división del verde, la secuencia de fases y el desplazamiento pueden influir en cómo avanza el tráfico entre intersecciones adyacentes.

Por ejemplo, cuando las intersecciones a lo largo de una vía arterial necesitan operar de acuerdo con un plan de sincronización coordinado, el controlador debe configurarse de modo que la relación de sincronización entre las intersecciones respalde el movimiento de tráfico previsto. El objetivo no es simplemente maximizar el tiempo verde en una intersección, porque hacerlo sin considerar las señales adyacentes puede alterar el funcionamiento del corredor más amplio.

FAMA desarrolla un controlador de señales de tráfico de la serie FM5000, también conocido como controlador de señales de tráfico coordinado, como una nueva generación de sistema de control de señales de tráfico coordinado. Según la información del producto proporcionada, conserva las funciones establecidas que se encuentran en los controladores coordinados convencionales al tiempo que incorpora un diseño modular y tecnologías centrales adicionales.

Sus funciones de control declaradas incluyen:

• control inductivo

• Control adaptativo

• Apoyo al paso de peatones

• Prioridad de emergencia

• Esquemas de temporización de varios períodos

• control coordinado

Estas funciones permiten que la arquitectura del controlador aborde diferentes requisitos de control de tráfico en lugar de depender de un único modo operativo fijo.

Control inductivo: uso de la detección de vehículos como entrada de control

El control inductivo utiliza información de detección de tráfico como entrada para el control de señales. En una aplicación típica, la detección de vehículos puede proporcionar información sobre si hay vehículos presentes en una aproximación o en un carril.

Esto crea una diferencia importante con respecto al funcionamiento puramente de tiempo fijo. En lugar de depender exclusivamente de una suposición predeterminada sobre la demanda de tráfico, el controlador puede utilizar información de detección dentro de la lógica de control configurada.

Por ejemplo, una intersección puede experimentar diferentes demandas entre accesos durante diferentes períodos. Si la detección de vehículos indica que la demanda se concentra en una aproximación, el controlador puede utilizar la información de detección disponible de acuerdo con su estrategia de control configurada.

La tecnología de detección exacta depende de la configuración del sistema. Las soluciones inteligentes de control de señales de FAMA pueden integrar tecnologías que incluyen bobina, geomagnetismo, RFID, radar y tecnologías de identificación visual para la detección y el monitoreo relacionados con el tráfico.

Por lo tanto, para los compradores, la pregunta clave no es simplemente si un controlador admite la “detección de vehículos”, sino qué métodos de detección se requieren para el proyecto y si la arquitectura y las interfaces del controlador pueden acomodarlos.

Control adaptativo de señales de tráfico para cambiar la demanda de tráfico

El control adaptativo aborda un requisito diferente al de la sincronización coordinada convencional.

Un plan de cronometraje fijo normalmente se diseña para una condición de tráfico definida. Sin embargo, la demanda de tráfico puede variar durante un solo período operativo. Cuando los volúmenes o movimientos del tráfico cambian, es posible que un plan de cronometraje que fue diseñado para otra condición ya no represente la demanda actual.

El control adaptativo de las señales de tráfico utiliza la información del tráfico disponible para ajustar la sincronización de las señales de acuerdo con la lógica de control configurada y las condiciones actuales del tráfico.

Por ejemplo, cuando la demanda de tráfico cambia entre aproximaciones, el control adaptativo puede utilizar la información de detección como entrada para determinar cómo se debe ajustar la sincronización de la señal. Esto hace que el control adaptativo sea particularmente relevante en las intersecciones donde la demanda de tráfico varía considerablemente en lugar de permanecer relativamente predecible.

Sin embargo, el control adaptativo no debe considerarse automáticamente un sustituto del control coordinado. Las dos funciones abordan diferentes requisitos de control.

El control coordinado se centra en la relación de tiempo entre intersecciones o a lo largo de un corredor de tráfico. El control adaptativo se centra en responder a la demanda cambiante del tráfico. Por lo tanto, es posible que un controlador de señales de tráfico necesite admitir ambos tipos de control cuando un proyecto requiere coordinación de red junto con una demanda de tráfico cambiante.

Temporización de varios períodos para diferentes patrones de tráfico

La demanda de tráfico suele ser diferente durante los períodos pico de la mañana, el funcionamiento diurno, los picos nocturnos y los períodos de menor demanda. Es posible que utilizar una única configuración de cronometraje para todas las condiciones no sea apropiado para todas las intersecciones.

Los esquemas de cronometraje de períodos múltiples permiten configurar diferentes planes de cronometraje para diferentes períodos.

Un plan de cronograma puede involucrar parámetros como:

• Duración del ciclo

• Secuencia de fases

• división verde

• Configuración de coordinación

• Compensar

• Otros parámetros de temporización de señal configurados

El objetivo es alinear el plan operativo del controlador con las diferentes condiciones de tráfico esperadas.

Por ejemplo, un corredor arterial puede requerir una estrategia de coordinación durante un período pico y otra durante un período de menor demanda. De manera similar, una intersección con demanda direccional significativamente diferente durante la mañana y la tarde puede requerir diferentes horarios.

Por lo tanto, para los equipos de adquisiciones, el soporte para múltiples planes de cronometraje debe evaluarse en relación con el cronograma operativo real y los requisitos de ingeniería de tráfico, en lugar de simplemente verificar si un controlador incluye “cronometraje de períodos múltiples” como una característica.

Paso de peatones y prioridad de emergencia

El movimiento de vehículos no es la única consideración en el control de intersecciones.

Los requisitos de cruce de peatones introducen consideraciones adicionales sobre fases y tiempos. El controlador debe adaptarse a la demanda de los peatones dentro de la secuencia de señales configurada mientras mantiene el funcionamiento previsto de la intersección.

Esto se vuelve particularmente relevante en las intersecciones cercanas a áreas comerciales, instalaciones públicas, centros de transporte, escuelas u otros lugares donde los movimientos de los peatones forman una parte importante del patrón de tráfico.

La prioridad de emergencia aborda otro requisito operativo especial. Los movimientos de vehículos de emergencia pueden requerir un tratamiento prioritario que difiere de la coordinación normal de señales.

Un controlador que admita prioridad de emergencia debe adaptarse a este requisito especial dentro de su lógica de control en lugar de tratar cada condición de tráfico como un ciclo estándar.

Por lo tanto, la cuestión importante de la adquisición no es simplemente si un controlador admite funciones de peatones o de emergencia, sino cómo interactúan estas funciones con los requisitos de coordinación y control de fase normal.

Cómo seleccionar un sistema de control de semáforo automatizado

La selección de un sistema de control de semáforo automatizado debe comenzar con los requisitos de la intersección y la red.

1. Identificar el tipo de intersección y el patrón de tráfico

Primero determine si el proyecto involucra:

• Una única intersección aislada

• Varias intersecciones coordinadas

• Un corredor arterial

• Una red de control de tráfico más amplia

Los requisitos operativos pueden ser sustancialmente diferentes. Un controlador para una intersección aislada puede centrarse en el control y la detección de fases, mientras que una red coordinada requiere atención adicional a la duración del ciclo, el desplazamiento, los planes de sincronización y la comunicación.

2. Defina el número requerido de fases

El número y la secuencia de las fases de la señal afectan directamente la configuración del controlador.

El equipo del proyecto debe identificar los movimientos requeridos de vehículos, movimientos de peatones, movimientos de giro y fases especiales antes de seleccionar el controlador.

Entonces, el controlador debe ser compatible con la configuración de fase y las salidas de señal requeridas.

3. Confirmar los requisitos de detección

La detección es la conexión entre las condiciones reales del tráfico y el control automatizado de señales.

Dependiendo del proyecto, la detección puede implicar tecnologías como bucles inductivos, detección geomagnética, radar, RFID o identificación visual.

Por lo tanto, la especificación de adquisición debe identificar:

• Tecnología de detección requerida

• Lugares de detección requeridos

• Requisitos de entrada de detección

• Cómo utilizará la información de detección la estrategia de control

Esto es particularmente importante cuando se requiere un control adaptativo o una operación que responda a la demanda.

4. Evaluar los requisitos de coordinación

Para intersecciones múltiples, determine si el proyecto requiere control coordinado.

Las preguntas clave incluyen:

• ¿Qué estrategia de duración del ciclo se utilizará?

• ¿Cómo se configurarán los greens splits?

• ¿Qué relaciones de compensación se requieren?

• ¿Se utilizarán diferentes planes de cronometraje?

• ¿Cómo cambiará la coordinación entre diferentes períodos de tráfico?

Estas preguntas ayudan a determinar si una configuración básica del controlador es suficiente o si un controlador de señales de tráfico coordinado es más apropiado.

5. Verifique los requisitos para peatones y de emergencia

Los cruces de peatones y la prioridad de emergencia deben identificarse durante el diseño del sistema en lugar de agregarse como consideraciones secundarias.

El controlador debe evaluarse de acuerdo con la lógica de control requerida, la secuencia de fases, los arreglos de temporización y la interacción con la operación coordinada normal.

6. Considere la comunicación y la integración de sistemas

Un sistema automatizado de control de semáforo normalmente incluye más que el propio controlador.

Los integradores de sistemas y los contratistas de transporte deben considerar cómo se conecta el controlador con:

• Equipos de detección de vehículos

• Cabezales de señales de tráfico

• Sistemas peatonales

• Equipo de campo

• Sistemas centrales de gestión del tráfico.

La capacidad de comunicación es particularmente importante cuando es necesario operar múltiples intersecciones como parte de un sistema de control de tráfico inteligente más amplio.

Los requisitos exactos de interfaz y comunicación deben confirmarse con las especificaciones del proyecto en lugar de asumirse a partir de una descripción genérica del producto.

Por qué es importante el diseño modular en el control de señales de tráfico

Los proyectos de control de tráfico a menudo desarrollan diferentes requisitos según el tamaño de la intersección, los patrones de tráfico, los métodos de detección y la arquitectura de la red.

Un diseño de controlador modular puede proporcionar un enfoque más estructurado para configurar un sistema para estos diferentes requisitos.

El controlador de señales de tráfico de la serie FM5000 utiliza el diseño modular como una de sus características arquitectónicas declaradas. Combinada con sus funciones de control coordinado, control inductivo, control adaptativo, cruce de peatones, prioridad de emergencia y temporización de períodos múltiples, la arquitectura está destinada a abordar una gama más amplia de requisitos de control de tráfico que un enfoque convencional de función fija.

Para los equipos de adquisiciones, el diseño modular debe evaluarse en términos prácticos:

• ¿Puede el controlador adaptarse a la configuración de control requerida?

• ¿Se pueden integrar las entradas de detección necesarias?

• ¿Puede el sistema soportar las fases de señal requeridas?

• ¿Se puede configurar la estrategia de cronometraje para diferentes períodos de tráfico?

• ¿Puede el controlador participar en una operación coordinada?

• ¿Puede la arquitectura adaptarse a los requisitos futuros del proyecto?

Las respuestas deben basarse en la configuración real del producto y las especificaciones del proyecto.

Selección del controlador: ¿qué deberían comparar los compradores?

Al comparar un controlador de señales de tráfico automatizado, los compradores deben considerar el requisito de control completo en lugar de una especificación aislada.

Este enfoque proporciona una base más significativa para comparar proveedores que el uso de descripciones generalizadas como "alto rendimiento" o "control inteligente avanzado".

Enfoque de FAMA para el control inteligente de señales de tráfico

FAMA: la empresa líder en la industria de semáforos de tráfico de China

Yangzhou FAMA Equipo Inteligente Co., Ltd. (FAMA) ofrece soluciones integradas para el transporte inteligente, con la misión corporativa de “hacer que los viajes sean más seguros e inteligentes”.

FAMA Traffic se centra en tres áreas principales: control inteligente de señales, seguridad del tráfico inteligente y poste inteligente multifuncional 5G, al tiempo que brinda servicios que incluyen optimización, operación y mantenimiento de la sincronización de las señales de tráfico, y alojamiento.

En el control inteligente de señales, FAMA se centra en escenarios personalizados de control de señales de tráfico. Su enfoque técnico declarado integra tecnologías relacionadas con el tráfico que incluyen bobinas, geomagnetismo, RFID, radar e identificación visual para monitorear el flujo de tráfico y el flujo de peatones en las intersecciones y optimizar dinámicamente los esquemas de operación del tráfico.

Este enfoque a nivel de sistema es relevante cuando un proyecto requiere más que un controlador de semáforo individual y, en cambio, necesita detección, control, coordinación y gestión operativa para trabajar juntos.

Para los compradores que evalúan el mejor controlador automatizado de señales de tráfico, la gama de productos y las aplicaciones de proyectos de FAMA proporcionan referencias útiles para comprender cómo se pueden aplicar los equipos de control de señales de tráfico en proyectos reales de transporte inteligente.

El controlador de señales de tráfico de la serie FM5000 está diseñado como un sistema de control de señales de tráfico coordinado que combina funciones establecidas como control inductivo, control adaptativo, soporte de cruce de peatones, prioridad de emergencia y esquemas de períodos múltiples con una arquitectura modular.

Los equipos de adquisiciones pueden revisar las aplicaciones de proyectos y la gama de productos de FAMA para evaluar el controlador y las soluciones de tráfico inteligente en el contexto de los requisitos de sus propios proyectos.

Conclusión: elegir un controlador según los requisitos de control de tráfico

El controlador automatizado de señales de tráfico adecuado debe seleccionarse de acuerdo con el problema real de control de tráfico que debe resolver.

Para una intersección aislada, las principales consideraciones pueden ser la configuración de fases, las entradas de detección, la sincronización de las señales y los requisitos de los peatones. Para intersecciones múltiples, la duración del ciclo, la división del green, el desplazamiento, los planes de cronometraje y el control coordinado se vuelven cada vez más importantes. Cuando la demanda de tráfico cambia sustancialmente, el control adaptativo y la detección en tiempo real también pueden convertirse en partes importantes de la estrategia de control.

A nivel de sistema, un sistema automatizado de control de semáforos necesita conectar la detección de tráfico, la sincronización de señales, el control de fases, la coordinación, la comunicación y los equipos de campo en una arquitectura operativa coherente.

Es por eso que la evaluación de un controlador de señales de tráfico automatizado Best debe centrarse en la compatibilidad funcional en lugar de en afirmaciones de rendimiento generalizadas. Los compradores deben verificar si el controlador puede admitir los métodos de detección, modos de control, configuración de fases, estrategia de coordinación, cruce de peatones, prioridad de emergencia, temporización de períodos múltiples, interfaces de comunicación, arquitectura modular y requisitos de expansión futuros requeridos.

Para las agencias de transporte, integradores de sistemas, contratistas de ingeniería y compradores de infraestructura, estos requisitos técnicos proporcionan un marco más práctico para seleccionar un controlador de señales de tráfico, una solución de control de señales de tráfico adaptativa, un controlador de señales de tráfico coordinado o un sistema de control de señales de tráfico inteligente más amplio.