Sincronización de semáforos basado en el modelo maxband y su relación con base de ciclos.

Abstract

La sincronización deficiente de semáforos ha representado un problema notable desde su implementación alrededor del mundo. Sus efectos van desde pérdidas económicas, daños ambientales y complicaciones en la salud de las personas. Por esta razón, se propone optimizar la sincronización de semáforos a través de la formulación MAXBAND. Esta formulación permite obtener una sincronización tal que maximiza el tiempo en el cual un carro, a determinada velocidad, puede pasar por las luces verdes de un número determinado de semáforos sin parar (bandwith). En este trabajo se utilizó el lenguaje de programación Python junto con el paquete de programación lineal Pyomo y el solver CPLEX para la implementación de la formulación MAXBAND como un problema de programación lineal. Se empezó programando la formulación más básica del caso arterial hasta llegar a la formulación más general con restricciones de ciclos sobre una red, en cuyo caso también se utilizó Wolfram Mathematica para encontrar las bases de ciclos necesarias. Considerando un conjunto de calles de un sector del norte de Guayaquil y un tiempo de ciclo para las luces verdes y rojas entre 55 y 75 segundos por semáforo y límites de velocidad entre 13.4 m/s y 17.9 m/s; se obtuvo, para las diferentes calles consideradas, un tiempo óptimo de bandwitth que oscila entre 0.52 y 0.58 ciclos. Finalmente, este trabajo puede aplicarse en cualquier ciudad del mundo para la sincronización eficiente de semáforos, sin la necesidad de recurrir a costosos programas que hagan el mismo trabajo.