MONOGRAFÍA TÉCNICA · INGENIERÍA DE TRANSPORTE VIAL
Fundamentos Metodológicos, Algorítmicos y Regulatorios de Transyt-T8S Web
Transyt-T8S Web es una plataforma computacional desarrollada por SCHUBIGER.CL para la modelación macroscópica de tránsito y la optimización analítica de redes de semáforos interconectados. Está adaptada con rigurosidad matemática al estándar oficial de la Secretaría de Planificación de Transporte (SECTRA) y la Unidad Operativa de Control de Tránsito (UOCT) del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones de Chile, así como a las prácticas internacionales de ingeniería de tránsito.
1. Genealogía Técnica: De Robertson (TRRL) a la Adaptación Chilena TRANSYT-8S
La metodología TRANSYT (Traffic Network Study Tool) fue concebida en 1967 por el investigador Dennis Robertson en el Transport and Road Research Laboratory (TRRL) del Reino Unido. A comienzos de la década de 1990, fue adaptada para la realidad vial chilena mediante un convenio de investigación y desarrollo entre el Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones (SECTRA / UOCT), el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile y la empresa tecnológica SONDA.
El resultado fue la versión TRANSYT-8S (denominada con sufijo "S" por SECTRA), diseñada específicamente para resolver las particularidades del tránsito urbano en ciudades chilenas: alta densidad de buses de locomoción colectiva, paradas en vía pública con detenciones variables y una marcada heterogeneidad en las velocidades de marcha y aceleración.
2. Dispersión Triangular Simétrica (DISPN = 0) vs. Modelo Geométrico Robertson
El modelo británico original utilizaba una función de dispersión geométrica truncada (DISPN = 1), adecuada para vías homogéneas con baja presencia de transporte público masivo. Sin embargo, los estudios de campo de la Universidad de Chile determinaron que en arterias chilenas, la dispersión de los pelotones vehiculares presenta una forma sustancialmente más concentrada y simétrica debido a la influencia reguladora de los buses.
Por ello, TRANSYT-8S incorporó la distribución triangular simétrica de dispersión de pelotones (DISPN = 0), convirtiéndose en el parámetro reglamentario de uso obligatorio por las especificaciones de SECTRA y UOCT para todos los estudios viales en el país.
3. Algoritmo de Optimización: Búsqueda en Colina (Hill-Climbing)
A diferencia de modelos basados en maximización de ancho de banda verde, TRANSYT optimiza directamente una función de costo global mediante el algoritmo de ascenso de colina (hill-climbing). El motor altera de forma iterativa y sistemática:
- Desfases de Sincronización (Offsets): Desfase temporal entre el inicio de ciclos de intersecciones contiguas para coordinar ondas verdes.
- Repartos de Fases (Green Splits): Distribución óptima de los tiempos de verde en cada controlador, respetando los tiempos mínimos de etapa (Tarjeta 12).
La iteración evalúa si el cambio reduce el Índice de Rendimiento (PI). Si la red mejora, el cambio se consolida; de lo contrario, se prueba en dirección contraria hasta converger al mínimo costo local.
4. Formulación Analítica de Demoras: Ecuación de Kimber-Hollis
El cálculo de demoras por arco se descompone en dos componentes analíticos fundamentales:
- Demora Uniforme (\(d_u\)): Retardo determinista producto del perfil cíclico de flujo enfrentando la fase roja del semáforo.
- Demora Aleatoria y por Sobresaturación (\(d_s\)): Evaluada mediante la ecuación dependiente del tiempo de Kimber-Hollis, que modela con precisión matemática la formación y disipación de colas en periodos de análisis finitos cuando el grado de saturación se aproxima o supera el 100% (\(X \ge 1.0\)).
$$d_{\text{total}} = d_{\text{uniforme}} + d_{\text{Kimber-Hollis}}(\text{flujo}, \text{capacidad}, \text{tiempo})$$
5. Índice de Rendimiento (Performance Index - PI)
El Índice de Rendimiento (\(PI\)) es la función objetivo escalar que resume monetariamente el costo operacional horario de la red vial evaluada:
$$PI = \sum_{i} \Big( C_d \cdot d_i + C_s \cdot s_i + P_{\text{cola}} \Big)$$
Donde \(d_i\) representa las horas de demora por hora (PCU-h/h), \(s_i\) es el porcentaje de vehículos detenidos, \(C_d\) y \(C_s\) son los costos unitarios reglamentarios fijados en las tarjetas de entrada, y \(P_{\text{cola}}\) penaliza arcos con excedente de cola que amenacen con bloquear intersecciones aguas arriba.
6. Aplicación en Informes de Mitigación de Impacto Vial (IMIV - Ley 20.958)
En Chile, conforme a la Ley N° 20.958 de Aportes al Espacio Público y el Decreto Supremo N° 30/2017 del MTT, todo proyecto inmobiliario, de equipamiento, comercial o industrial que supere los umbrales de viajes debe ingresar un Informe de Mitigación de Impacto Vial (IMIV) en el Sistema de Evaluación de Impacto sobre la Movilidad (SEIM).
TRANSYT-8S es el software estándar exigido por las Direcciones de Tránsito municipales y la UOCT para la modelación macroscópica de las redes del área de influencia en:
- Situación Actual (SA): Calibración del estado operativo base con aforos vehiculares recientes.
- Situación Base (SB): Proyección temporal con crecimiento tendencial y proyectos con recepción vigente.
- Situación con Proyecto (SP): Incorporación de la carga vehicular del proyecto y evaluación cuantitativa de las medidas de mitigación vial propuestas (reprogramación semafórica, pistas de viraje, ensanches).
7. Modelación de Buses y Arcos Compartidos (Tarjetas 7 y 31)
La plataforma permite modelar el transporte público de manera diferenciada. Los buses se definen en arcos independientes con velocidades de crucero representativas de su aceleración (o velocidades ficticias de detención en paradas), mientras que la Tarjeta 7 vincula arcos que físicamente comparten la misma línea de detención en el acceso semaforizado, modelando con rigor la capacidad real remanente.
8. Intersecciones con Prioridad y Ceda el Paso (Tarjeta 30)
TRANSYT-8S modela no solamente cruces semaforizados, sino también accesos no semaforizados regulados por señales de Ceda el Paso y Pare mediante la Tarjeta 30. El algoritmo calcula la capacidad del acceso secundario en función de los flujos enfrentados de los arcos prioritarios aplicando la teoría de aceptación de brechas (gap acceptance).
9. Estructura de Tarjetas FORTRAN 16I5 y Validación Posicional
Los archivos de entrada .PRN utilizan un formato de columnas fijas estricto de 16 enteros de 5 caracteres (16I5 en FORTRAN). La plataforma implementa un analizador sintáctico en tiempo real con regla posicional para asegurar que no se generen errores de desfasaje de columnas al compilar o editar barajas de tarjetas.
10. Alcance Técnico y Complementariedad con Microsimulación
Alcance Óptimo: Redes arteriales coordinadas con ciclo común o submúltiplos, sincronización de ondas verdes, reprogramación estacional de planes UOCT y cálculo de impacto vial horario en régimen estacionario.
Límites: Al tratarse de un modelo macroscópico determinista, no modela trayectorias microscópicas individuales vehículo a vehículo ni efectos dinámicos de bloqueo bidimensional en red (spillback severo con trabamiento). Para evaluar dichos fenómenos hipercríticos, la normativa SECTRA estipula complementar los resultados con herramientas de microsimulación dinámica como Vissim o Aimsun.
Aviso Legal, Derechos de Autor y Uso Nominativo de Marca
1. Propiedad del Desarrollo Web: Esta plataforma web, su arquitectura de software, interfaces gráficas, código JavaScript, PHP y componentes de procesamiento han sido diseñados y desarrollados de forma 100% independiente por SCHUBIGER.CL (Chile).
2. Compatibilidad e Interoperabilidad Tecnológica: Transyt-T8S Web es una herramienta técnica desarrollada para fines de interoperabilidad con los formatos de archivo (.PRN y .PRT) utilizados históricamente por el software TRANSYT-8S en Chile. La compatibilidad de formatos de archivo, especificaciones técnicas de tarjetas y algoritmos matemáticos públicos de transporte están plenamente amparados por las excepciones de interoperabilidad tecnológica contempladas en la legislación chilena (Ley N° 17.336 de Propiedad Intelectual) y tratados internacionales de software.
3. Aviso sobre la Marca Registrada TRANSYT: TRANSYT es una marca registrada de Transport Research Laboratory (TRL Limited, Reino Unido). Esta plataforma no está afiliada, respaldada, patrocinada ni asociada comercialmente con TRL Limited, ni con organismos gubernamentales como SECTRA o la UOCT. El uso del término "Transyt" o "T8S" se realiza exclusivamente bajo el principio de uso nominativo legítimo (nominative fair use) para indicar compatibilidad técnica con el estándar vial ampliamente conocido en la ingeniería civil chilena e internacional.
4. Uso Gratuito: Esta plataforma se proporciona de forma pública y gratuita a la comunidad de ingenieros de transporte, consultores viales y estudiantes para facilitar el cálculo, visualización y análisis de impacto sobre el sistema de transporte.
