Practica 1 - Semáforos

Nombre de la practica : Semáforos.
Fecha de inicio: 13 - Agosto - 2012
Fecha tentativa de entrega: 18 - Septiembre - 2012


Descripción: Como parte del aprendizaje en el desarrollo de Sistemas
Adaptativos se creara un programa, el cual representará la función de los semáforos en un cruce de vehículos.

Para la primera parte de la practica se desarrollaran los siguientes conceptos:

• Diseño del cruce.
• Posibles conflictos en base al diseño del cruce.
• Diseño de la solución.
• Código.

POSIBLES CONFLICTOS EN BASE AL DISEÑO DEL CRUCE

• Tiempos estimados muy bajos para la afluencia de vehículos (por carril).
• Tiempos estimado muy altos para la afluencia de  vehículos  (por carril).
• Posibles conflictos en colisiones al estar dos semáforos en verde.

DISEÑO DE LA SOLUCIÓN

• Se pretende utilizar una metodología que se utiliza normalmente en las ciudades con una gran afluencia de vehículos. La metodología consiste en tener sensores en cada uno de los sentidos del crucero y dar prioridad a los que muestran mayor afluencia de vehículos adaptándose a las necesidades de cada carril. Se da prioridad al sentido con mayor cantidad de vehículos y a partir de él, se monitorea la afluencia de los demás carriles para lograr una mejor fluidez. Dependiendo de si hay vehículos en el sentido, se dará verde en el semáforo y si no, pasará al siguiente sentido.

AVANCE DEL CODIGO

En el siguiente codigo se observa el hilo principal donde se muestran los parametros del semáforo (Verde, Amarillo, Rojo), da los tiempos en base a un "tiempo inicial" entre el cambio de un color del semaforo a otro y quita carros en relación al "tiempo asignado fijo" en base a el tiempo que tarda un solo vehiculo en "salir del carril".

DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN

Para el diseño de la solución unicamente utilizamos una "cinta" de color dividida en 4 partes, las cuales simularan los carriles, diferenciados por el nombre del carril en la parte superior (Carril A, B, C y D) y el numero de vehículos en el carril.

El carril "A" se tiene con la leyenda (Prioridad) dado que en todas las avenidas existe un carril que recibe una mayor cantidad de vehículos en comparación con los demás. Debido a esto, el carril "A" siempre tendra prioridad de tiempo para desalojar vehículos del mismo.

La asignación de vehículos por carril está dada por una clase llamada "Push.java" la cual funciona en un hilo independiente, asignando vehículos al azar tanto en cantidad como en ubicación en los 4 carriles. (Se puede obtener el código completo dando clic aquí).

El modelo de solución se basa en un "Sensor de Piso" el cual detecta la cantidad de vehículos en el carril, y en base a esto, aumenta o disminuye el tiempo que dura el semáforo en verde, siempre dandole prioridad al carril con mayor afluencia de vehículos "carril A".

En caso de no existir vehículos en el carril, automáticamente pasa a "Ambar" y despues "Rojo" permitiendo una mayor velocidad en el desahogo de vehículos en los carriles con mayor número de vehículos.

Es importante tomar en cuenta que a pesar de la "automatización" de los tiempos que dura el "verde" de cada semaforo, par evitar posibles abusos de tiempo en cada carril, se tienen un tiempo MÁXIMO y un tiempo MÍNIMO de duración del "Verde" en el carril.

EJEMPLO EN VIDEO




CONCLUSIÓN

Creando este metodo de solución, llegamos a la conclusion que puede ser de mucha utilidad ya que trabaja en tiempo real con el tráfico, creando una mejora en los tiempos de respuesta de los semáforos en base a la afluencia de vehículos en cada carril, dando solución de una manera muy eficiente al problema de los tiempos que tarda un semaforo en cada cambio.

Con respecto al problema de posibles colisiones, sabemos de antemano que las colisiones no son viables, ya que existe un tiempo (aproximadamente 2 segundos) en el cual todos los semáforos están en rojo, así mismo es muy poco probable que dos semáforos se encuentren en verde al mismo tiempo.

Tambien podemos concluir que la implementación de un sensor de piso en cada uno de los carriles de las ciudades puede ser un gasto sumamente alto para el gobierno, pero, de ser correctamente implementado, puede llegar a ser una solución de mucha ayuda para la creciente afluencia de vehículos en las ciudades.


REFERENCIAS

Algunas investigaciones e ideas utilizadas de referencia.

Ingeniería de Tránsito
Plataforma para Gestión de la Red de Semáforos de Zonas Urbanas
Administración para el Diseño