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¿Cómo saben los semáforos que un autobús está cerca y le dan prioridad?

Categoría: Tecnología

Los conductores de autobuses urbanos no cambian los semáforos manualmente. Una máquina instalada en el autobús envía una señal mediante luz infrarroja cercana para avisar "estoy aquí", y el sistema de los semáforos reacciona automáticamente [2]. Pero, ¿pueden los autobuses pasar siempre en verde? La respuesta es no, y hay razones específicas para ello. En este artículo exploramos qué se comunican el autobús y la carretera, cómo se eligen los tiempos de luz y cuánto tiempo se ha logrado ahorrar realmente.

1. El sistema PTPS: cómo el semáforo da prioridad al autobús sin que el conductor lo opere

El sistema que da prioridad a los autobuses se denomina PTPS. Cuando el autobús se acerca a una intersección, una baliza óptica instalada en la carretera previa recibe la señal infrarroja cercana de un dispositivo especial del autobús, detectando su aproximación. Entonces, el sistema ajusta el semáforo en la dirección de avance, acortando el tiempo en rojo o alargando el tiempo en verde [1]. Lo crucial aquí es que el conductor no presiona ningún botón. La comunicación ocurre entre la máquina especializada del autobús y la baliza óptica de la carretera, permitiendo que el control del semáforo sea automático [2]. ¿Pero qué método utilizan para comunicarse?

2. El autobús avisa de su presencia al semáforo con infrarrojos cercanos

El dispositivo instalado en el autobús emite infrarrojos cercanos. Cuando la baliza óptica de la carretera recibe esta señal, el sistema de semáforos sabe que el autobús se acerca [2]. Los infrarrojos cercanos son una forma de luz invisible para el ojo humano. Aunque los controles remotos de televisión también usan infrarrojos, esos envían una señal en una sola dirección. En el caso del PTPS, se dice que los equipos en la carretera y el dispositivo del autobús se comunican mutuamente [2]. Sin embargo, la comparación con el control remoto es solo una analogía para imaginar el envío de señales con luz invisible. Una vez conocida la posición del autobús, ¿qué cambia el semáforo?

3. El semáforo alarga la luz verde y acorta la luz roja para el autobús

El sistema realiza dos acciones principales: extender la luz verde y acortar la luz roja [1]. Si funciona bien, el autobús puede pasar por la intersección sin detenerse. El Libro Blanco de la Policía explica el objetivo de este sistema: dar prioridad al verde en la dirección de avance para que el autobús se detenga lo menos posible. Esto permite transportar a más personas a la vez, mejorar la puntualidad y la comodidad de los autobuses, que suelen llevar a muchos niños y personas mayores [3]. En ciudades sin trenes, el autobús es el medio para ir a la escuela o al médico. La meta no es solo acelerar al autobús, sino reducir el tiempo de espera de todos los pasajeros. Entonces, ¿por qué no mantener siempre el verde cuando llega el autobús?

4. Por qué el PTPS no deja siempre el semáforo en verde para el autobús

El PTPS no mantiene el semáforo siempre en verde para el autobús; es un sistema que controla las luces según las condiciones del tráfico [2]. Como explicación general, consideremos que en las calles que se cruzan también hay coches y peatones esperando. Si se extendiera el verde solo para el autobús, se obligaría a los demás a esperar demasiado tiempo. Es necesario elegir según la situación para que ningún grupo se vea perjudicado. Un sistema más avanzado, llamado PTPS de alta gama, se caracteriza por poder ajustar los tiempos de los semáforos con mayor flexibilidad, realizando dos detecciones del autobús [8]. Además, existen otras restricciones: se requieren semáforos compatibles, y las obras para instalar el equipo son difíciles de realizar mientras se mantiene el tráfico, además de que los presupuestos son limitados [2]. ¿Cuánto tiempo se ha ahorrado realmente?

5. Cuánto redujo el PTPS el tiempo de viaje en Chiba, Fujisawa y Matsue

En la ciudad de Chiba, en un tramo de 2.0 km desde la estación JR Inage hasta el cruce de Anagawa, la introducción del PTPS redujo el tiempo de viaje en aproximadamente un 20 %. Los autobuses que pueden circular con retrasos de menos de 1 minuto aumentaron de aproximadamente el 60 % antes de la instalación a aproximadamente el 80 % después [1]. Esto puede interpretarse como que de 10 autobuses, los que llegaban a tiempo pasaron de 6 a 8. En la zona de Fujisawa, en la prefectura de Kanagawa, en un tramo de carretera prefectural, el tiempo de viaje se redujo en 5 minutos y 22 segundos en la dirección ascendente y en 2 minutos y 30 segundos en la descendente [5]. La reducción en la dirección ascendente es aproximadamente 2.1 veces la de la descendente. En la ciudad de Matsue, prefectura de Shimane, la tasa de puntualidad de los autobuses subió del 23 % al 63 %. Si se calcula la proporción entre estos porcentajes, el resultado es aproximadamente 2.7 veces. Sin embargo, en este documento no se especifica cómo se calcula la tasa de puntualidad. Es seguro aceptar esto como un cambio antes y después de la instalación, sin asumirlo como simplemente "la proporción de autobuses con menos retraso" [6]. Dado que los tres lugares y los métodos de estudio son diferentes, no se pueden comparar directamente las cifras para determinar cuál es mejor. No obstante, las tres regiones reportan mejoras en los indicadores tras la introducción. ¿Hasta dónde se ha extendido este sistema?

6. Cuántas prefecturas instalaron el PTPS y su aplicación a ambulancias

Según el Libro Blanco de la Policía, el número de prefecturas que han instalado el PTPS aumentó de 27 al final del año fiscal Heisei 14 a 40 al final del año fiscal Heisei 25 [3][4]. Esto significa un aumento de 13 prefecturas en 11 años. Se extendió para apoyar la puntualidad de los autobuses, pero existe otro sistema llamado Sistema de Apoyo para Llegada Rápida (FAST), que también se presenta como un control de semáforos que da prioridad a vehículos de emergencia como ambulancias [7]. Junto al sistema que apoya la puntualidad de los autobuses, existe un sistema de semáforos utilizado en situaciones que afectan la vida.

7. Observa cómo cambia un semáforo en una intersección con autobuses

Observa los semáforos desde la acera en una intersección donde pasan muchos autobuses. No salgas a la calzada. Usa el segundero de un reloj para comparar la duración del verde cuando pasa un autobús y cuando no pasa, y registra las diferencias que notes. Sin embargo, desde el exterior no se puede saber si ese cruce tiene PTPS instalado ni en qué se basó el semáforo para decidir. Si ves una diferencia, podría deberse a otras condiciones como el tráfico general, por lo que no se puede afirmar que el PTPS actuó. Si un día no ves cambios, no es un error. Para leer las fuentes originales, el Libro Blanco de la Policía (ediciones Heisei 15 y 26) son documentos primarios. La página de medidas contra la congestión de la Policía de la prefectura de Kanagawa incluye ejemplos de tramos equipados. La aplicación a ambulancias (FAST) es la siguiente pregunta interesante.

Fuentes

  1. Ciudad de Utsunomiya, "Materiales de estudio sobre autobuses" https://www.city.utsunomiya.lg.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/006/040/buskentou_02_siryou2-1.pdf (Resumen del sistema PTPS y ejemplo de los efectos en la ciudad de Chiba.)
  2. Kuruma News, "Explicación del PTPS" https://kuruma-news.jp/post/272495 (Detalles sobre la comunicación y las razones por las que no siempre está en verde.)
  3. Agencia Nacional de Policía, "Libro Blanco de la Policía Heisei 15" https://www.npa.go.jp/hakusyo/h15/html/E5008010.html (Objetivos del sistema y número de prefecturas equipadas al final del año fiscal Heisei 14.)
  4. Agencia Nacional de Policía, "Libro Blanco de la Policía Heisei 26" https://www.npa.go.jp/hakusyo/h26/honbun/html/q5430000.html (Número de prefecturas equipadas al final del año fiscal Heisei 25.)
  5. Policía de la Prefectura de Kanagawa, "Medidas contra la congestión" https://www.police.pref.kanagawa.jp/kotsu/jutai/mesf1021.html (Datos sobre la reducción de tiempos de viaje en la zona de Fujisawa.)
  6. Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo, "Relacionado con la ITF Internacional" https://www.mlit.go.jp/kokusai/itf/kokusai_itf_000017.html (Datos sobre la tasa de puntualidad en la ciudad de Matsue y la longitud total de las carreteras equipadas.)
  7. Norimono News, "Noticia sobre transporte" https://trafficnews.jp/post/670643 (Expansión del sistema para ambulancias (FAST).)
  8. SIP-adus, "Material de investigación" https://www.sip-adus.go.jp/rd/rddata/rd05/210s.pdf (Descripción del PTPS de alta gama y su flexibilidad.)