Sistemas emergentes semafóricos para la circulación de vehículos prioritarios
- Autores: Sergio Rojas Blanco
- Directores de la Tesis: Manuel Otero Mateo (dir. tes.), Alberto Cerezo Narváez (codir. tes.), Antonio Juan Gámez López (tut. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Cádiz ( España ) en 2026
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Amalia Luque Sendra (presid.), Magdalena Ramírez Peña (secret.), Renzo Angles Rojas (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Fabricación, Materiales e Ingeniería Ambiental por la Universidad de Cádiz
- Menciones:
- Internacional
- Calificación: Sobresaliente
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El crecimiento del parque vehicular y la expansión de los núcleos urbanos han agravado los problemas de congestión, afectando de manera crítica a los tiempos de respuesta de los vehículos de emergencia. Los enfoques de priorización semafórica convencionales, basados en la interrupción abrupta de fases y en rutas fijas predefinidas, suelen generar una severa disrupción en la red viaria, penalizando los tiempos de viaje del tráfico general. Esta tesis doctoral propone un sistema de priorización dinámico e integrado a escala de red que resuelve esta problemática sin requerir intervención manual del operador ni históricos masivos de trayectorias.
La investigación desarrolla tres componentes algorítmicos modulares: un sistema de extracción automatizada de relaciones de adyacencia a nivel de señal luminosa individual, una matriz topológica para la detección paramétrica de conflictos semafóricos, y un algoritmo de control direccional denominado "onda verde extendida". Este último genera corredores prioritarios expansivos en tiempo real, anticipándose a la posición del vehículo de emergencia sin depender de rutas preestablecidas. La validación del sistema se llevó a cabo mediante microsimulación dinámica (PTV VISSIM y MATLAB) en un entorno multiescenario, contrastando redes de naturaleza topológica disímil: infraestructuras reticulares (Boise), mallas de alta densidad (Luxemburgo) y trazados históricos irregulares (Londres).
Los resultados empíricos demuestran que la arquitectura propuesta garantiza una alta resiliencia cinemática para el vehículo prioritario, estabilizando su velocidad de crucero de forma independiente al nivel de saturación transversal y logrando reducciones netas del tiempo de viaje de hasta un 57,7 %. Simultáneamente, la evaluación microscópica certifica que el algoritmo revierte el paradigma clásico de disrupción civil: mediante un efecto de vaciado preventivo unidireccional y el bloqueo selectivo de flujos transversales ("línea roja"), el sistema actúa como un mecanismo de descompresión sistémica, logrando incrementar la velocidad media de la red civil hasta un 28,1 % y reduciendo drásticamente la proporción global de vehículos detenidos. En conclusión, la presente investigación aporta un modelo escalable, interoperable y de alto impacto en seguridad vial, que optimiza las operaciones de emergencia mientras mejora el equilibrio general del tráfico urbano.
