Evaluación de los impactos de los vehículos autónomos y conectados (CAVs) mediante microsimulación de tráfico. Aplicación Avda. Hermanos Machado (Valencia)

Abstract

[ES] En los últimos tiempos, los avances tecnológicos vienen siendo significativos, los vehículos no se encuentran excluidos de estos avances, la Inteligencia Artificial a representado muchos de estos grandes avances, el parque automotor viene incorporando este tipo de tecnología para dar cabida a la implementación de Vehículos Autónomos y Conectados (CAVs), en la actualidad ya se ve la presencia de CAVs de Nivel 2, los cuales permiten el control longitudinal y lateral del vehículo en la vía simultáneamente. El principal objetivo de esta investigación es estudiar el impacto en la seguridad vial, operación del tráfico y cambio climático de los vehículos autónomos y conectados (CAVs) mediante la microsimulación de tráfico. En ese sentido, en la presente investigación, se analizó el comportamiento de los CAVs en un tramo de vía real en Valencia, específicamente en la Av. Bulevar Periférico Norte, a partir de parámetros ya desarrollados por varios investigadores sobre Vehículos Autónomos y Conectados. Para ello se utilizará un modelo de simulación microscópica de tráfico, que incluya Vehículos Convencionales y su interacción con CAVs Se realizaron observaciones naturalísticas del tráfico en el tramo de estudio que sirvieron para caracterizar el tráfico y fueron la base para el desarrollo, calibración y validación del modelo de microsimulación del tráfico. El modelo calibrado permite replicar la realidad de una forma fiable, permitiendo analizar la funcionalidad de las carreteras considerando las medidas de desempeño propuestas por el HCM (2022), y con ello plantear varios escenarios que muestren el desempeño de los CAVs en materia de seguridad vial, niveles de tráfico y cambio climático. Los escenarios planteados muestran la incorporación gradual de CAVs al modelo base, con el fin de analizar los cambios y/o variaciones en los resultados, estos resultados se centrarán principalmente en; Tiempos de Demora, Emisiones Emitidas y Cantidad de Conflictos ocurridos en cada escenario de tráfico simulado. Los resultados obtenidos, son el punto de partida para la implementación de diferentes propuestas de gestión de tráfico al modelo base, con la finalidad de optimizar estos resultados. Es ahí que nace la propuesta de implementar un Carril Exclusivo para CAVs e implantar la segregación de carriles en la glorita con el concepto de Turboglorieta. Según el análisis realizado en la presente investigación, se pudo concluir que, la incorporación de CAVs traerá mejoras en materia de seguridad vial, operación del tráfico y cambio climático. En relación a las propuestas planteadas, los resultados obtenidos fueron alentadores, siendo la propuesta con mayor incidencia en cuanto a resultados, la segregación de carriles en la glorieta como concepto de Turboglorieta.

[EN] In recent times, technological advancements have been significant, and vehicles have not been excluded from these advancements. Artificial Intelligence has driven many of these major advancements, with the automotive sector incorporating this technology to facilitate the implementation of Connected and Autonomous Vehicles (CAVs). Currently, Level 3 Connected and Autonomous Vehicles are already present, featuring characteristics that distinguish them from conventional vehicles. The primary objective of this research is to study the impact of Connected and Autonomous Vehicles (CAVs) on road safety, traffic operation, and climate change through traffic microsimulation. In this study, the behavior of CAVs was analyzed on a real road segment in Valencia, specifically along the entire Av. Bulevar Periférico Norte, using parameters developed by various researchers on Connected and Autonomous Vehicles. For this purpose, a microscopic traffic simulation model was used, which includes Conventional Vehicles and their interaction with Connected Autonomous Vehicles. This model was constructed based on the traffic study of conventional vehicles traveling on Av. Bulevar Periférico Norte. For model calibration and validation, observations were made using data collected from the study segment, with a sufficient number of replications to accurately represent traffic behavior on Av. Bulevar Periférico Norte. The calibrated model will reliably replicate reality, allowing for the analysis of road functionality considering the performance measures proposed by the HCM (2022). This will facilitate the proposal of several scenarios to demonstrate the performance of CAVs in terms of road safety, traffic levels, and climate change. The proposed scenarios show the gradual incorporation of CAVs into the base model in percentages to analyze changes and/or variations in the results. These results will primarily focus on Delay Times, Emissions, and the Number of Conflicts occurring during Microsimulation. The results obtained will serve as the starting point for implementing various traffic management proposals into the base model to optimize these results. This led to the proposal of implementing an Exclusive Lane for CAVs and lane segregation at the roundabout with the Turbo Roundabout concept. According to the analysis conducted in this research, it was concluded that the incorporation of CAVs will bring improvements in road safety, traffic operation, and climate change. Regarding the proposed measures, the results were encouraging, with lane segregation at the roundabout as the Turbo Roundabout concept showing the most significant impact in terms of results.