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Las calles de un solo sentido en el centro de la ciudad están recibiendo una mirada crítica. Las autoridades municipales y los planificadores urbanos han iniciado un movimiento para convertir las redes de calles del centro de la ciudad de su tradicional funcionamiento en un solo sentido a un funcionamiento en dos sentidos. Este esfuerzo parece tener mucho éxito: muchas ciudades (por ejemplo, Denver, CO; Dallas y Lubbock, TX; Tampa, FL; Des Moines, IA; Salina, KS; Kansas City, MO; Sacramento, CA) han realizado recientemente o están en proceso de realizar dichas conversiones. El objetivo de estas transformaciones es mejorar el acceso de los vehículos y reducir la confusión de los conductores. En esta decisión intervienen muchos otros factores, pero la premisa general es clara: los viajeros y los residentes prefieren las calles de doble sentido por diversas razones económicas y de habitabilidad, mientras que los ingenieros de tráfico y los planificadores del transporte creen que las calles de un solo sentido sirven al tráfico de forma más eficiente.
Nuestro estudio utiliza un modelo de red de tráfico idealizado para comparar directamente la eficiencia de las redes de calles de un solo sentido y de dos sentidos. Se concluye que las calles de doble sentido pueden servir al tráfico de manera más eficiente, especialmente cuando los viajes dentro de la red son cortos.
Las redes de calles de doble sentido aumentan la actividad económica y la habitabilidad
La literatura actual sobre el diseño de la red de calles urbanas subraya que las calles de doble sentido crean mayores niveles de actividad económica y mejoran la habitabilidad de las áreas del centro. Por ejemplo, las calles de doble sentido son mejores para los negocios locales que dependen en gran medida del tráfico de paso. Además, los semáforos de las calles de doble sentido obligan a los vehículos a detenerse con más frecuencia que los de las calles de un solo sentido, lo que hace que los conductores estén más expuestos a los negocios locales.
También se ha comprobado que las calles de doble sentido son más seguras que las de un solo sentido, por varias razones. Aunque las intersecciones de las calles de doble sentido tienen más maniobras conflictivas, las calles de un solo sentido se correlacionan con menores niveles de atención del conductor. Las calles de un solo sentido también permiten una mayor velocidad de desplazamiento, ya que la sincronización de las señales da lugar a paradas menos frecuentes de los vehículos. Los peatones también prefieren cruzar las calles de doble sentido ya que los conductores tienden a viajar más lentamente en ellas y los conflictos vehiculares son más predecibles.
Una red de un solo sentido puede impedir que los conductores se acerquen a su destino desde la dirección más lógica. Esta incertidumbre puede intimidar a los conductores y, en algunos casos, hacer que duden en volver.
Los visitantes del centro de la ciudad, tanto si llegan en coche como en transporte público, prefieren las redes de calles de doble sentido a las de un solo sentido porque son menos confusas. Los visitantes que circulan por una red de dos sentidos pueden acercarse fácilmente a su destino desde cualquier dirección. Una red unidireccional puede impedir que los conductores se acerquen a su destino desde la dirección más lógica. Esta incertidumbre puede intimidar a los conductores y, en algunos casos, hacer que duden en volver. Del mismo modo, las calles de doble sentido facilitan la localización de la parada de tránsito para un viaje de regreso desde el centro de la ciudad: en casi todos los casos, la parada de autobús se encuentra simplemente al otro lado de la calle. Sin embargo, en las redes de un solo sentido, la parada para el viaje de vuelta suele estar en otra calle, lo que puede confundir a los visitantes y hacer que se pierdan.
Además, las redes de calles de doble sentido permiten a los conductores tomar las rutas más directas desde el origen hasta el destino. Consideremos, por ejemplo, el viaje mostrado en la Figura 1a entre el origen O y el destino D. En una red de dos direcciones (mostrada por las flechas que denotan la dirección del viaje), el conductor puede tomar la ruta más directa desde O hasta D. Comparemos esta ruta con el mismo viaje en una red de una sola dirección, como se muestra en las Figuras 1b y 1c. El conductor puede tener que recorrer alguna distancia adicional en el origen (como en la figura 1b), en el destino (como en la figura 1c), o en ambos. Por lo tanto, el uso de redes de calles de un solo sentido aumenta la distancia media de conducción entre cualquier punto de origen-destino emparejado y dará lugar a más kilómetros recorridos por los vehículos (VMT). El aumento de VMT significa un mayor consumo de combustible, las emisiones y la exposición a los accidentes.
Las redes de calles de un solo sentido aumentan el flujo de vehículos
Las redes de calles de un solo sentido tienen una ventaja crítica sobre las redes de calles de dos sentidos: eliminan las maniobras conflictivas de giro a la izquierda en las intersecciones. Esto es fundamental porque los giros a la izquierda reducen los flujos máximos de vehículos en las intersecciones. Por ejemplo, los vehículos que giran a la izquierda mezclados con el tráfico de paso deben esperar a que haya un hueco en el tráfico contrario y pueden bloquear a los vehículos que están esperando para pasar. Los carriles separados pueden separar a los vehículos que giran a la izquierda del resto de vehículos para reducir este bloqueo, pero esta estrategia también reduce la cantidad de espacio disponible para que el resto de vehículos puedan circular por la intersección. Los semáforos de giro a la izquierda pueden utilizarse para eliminar el bloqueo, pero su presencia conlleva una sincronización de señales más complicada y aumenta la cantidad de tiempo perdido para el movimiento de los vehículos en la intersección. Dado que las intersecciones limitan los flujos máximos de la red, se deduce que las redes de calles de un solo sentido pueden dar servicio a flujos máximos de la red más elevados (es decir, tienen mayor capacidad de movimiento de vehículos) que las redes de calles de dos sentidos.
La reducción de la capacidad de los vehículos disminuye la eficiencia de la red.
Los defensores de la conversión de las calles de un solo sentido a las de dos sentidos suelen citar esta disminución de la capacidad de movimiento de los vehículos (además del coste y la viabilidad). Aunque las calles de doble sentido pueden aumentar la prosperidad y la habitabilidad, los responsables de la toma de decisiones temen que la pérdida de capacidad de movimiento de los vehículos dé lugar a periodos punta más largos y congestionados, a velocidades medias de los vehículos más bajas y a un mayor retraso de los mismos. Así, la reducción de la capacidad de los vehículos disminuye la eficiencia de la red. Peor aún, la congestión derivada de la pérdida de capacidad de movimiento de los vehículos puede hacer que la gente evite el centro de la ciudad y puede contribuir a su declive como centro de actividad económica y recreativa.
Capacidad de servicio de viajes: Una mejor medida de la eficiencia de la red
La capacidad de mover muchos vehículos no refleja el objetivo final de ninguna red de transporte. El objetivo es permitir que las personas lleguen a sus destinos lo más rápidamente posible. La velocidad máxima a la que las personas llegan a sus destinos, también conocida como capacidad de servicio de viajes de la red, capta con mayor precisión este objetivo. En igualdad de condiciones, una red con mayor capacidad de servicio de viajes servirá los viajes de los vehículos con menos retraso.
Por lo tanto, aunque la investigación actual y la sabiduría convencional sugieren que las redes de calles de un solo sentido son más eficientes que sus homólogas de dos sentidos, mostramos que las redes de un solo sentido son a veces menos eficientes porque restringen la velocidad a la que la gente llega a sus destinos. Cuando este es el caso, hay un mayor incentivo para convertir las redes tradicionales de un solo sentido en redes de dos sentidos.
Comparación de redes
Podemos comparar directamente las capacidades de servicio de viajes de varias redes de dos y un sentido. Las redes de calles de doble sentido difieren en su tratamiento de los giros a la izquierda conflictivos en las intersecciones. Aquí consideramos tres tratamientos para una red con dos carriles de circulación en cada dirección. La figura 2 muestra las configuraciones de las intersecciones de estas redes. La tabla 1 resume las ventajas y desventajas de estos tres tratamientos.
Las capacidades de servicio de viajes de estas redes varían en función de factores como la distribución de la demanda, la temporización de las señales en las intersecciones y los esquemas de encaminamiento de los conductores. Para simplificar el análisis, comparamos las redes bajo condiciones ideales, que incluyen patrones de viaje uniformes, señales de giro a la izquierda dedicadas que están programadas para servir a la demanda de giro a la izquierda existente, y la ruta más directa de los conductores. Estas condiciones ideales facilitan una solución analítica para las capacidades de servicio de viajes de las diferentes redes, pero los resultados de este análisis también se aplican a las condiciones del mundo real en las que estos supuestos se relajan.
La capacidad de servicio de viajes de una red resulta ser una relación de dos cantidades: su capacidad de movimiento de vehículos y la longitud media del viaje. El número de vehículos que pueden pasar por una intersección durante un ciclo de señalización determina la capacidad de movimiento de vehículos. La aplicación de la teoría de la probabilidad a la geometría de la red puede ayudarnos a determinar la longitud media del trayecto al determinar la distancia que deben recorrer los vehículos dadas las restricciones de movimiento. Ambas cantidades, y por tanto la capacidad de servicio de la red, resultan ser una función de dos parámetros clave 1) la distancia media entre orígenes y destinos en la red; y, 2) la cantidad de tiempo perdido en los semáforos de giro a la izquierda. La figura 3 muestra la relación entre las capacidades de servicio de viajes de las redes de calles de doble sentido en comparación con la red de calles de sentido único para diferentes valores de estas variables. Este ratio mide la eficiencia relativa de una red de doble sentido en comparación con una red de sentido único. Los valores superiores a uno implican que la red de doble sentido sirve los viajes a un ritmo mayor, mientras que los valores inferiores a uno implican que la red de un solo sentido es superior.
En la Figura 3 las redes de doble sentido que permiten los giros a la izquierda tienen mayor capacidad de servicio de viajes para longitudes de viaje más cortas. Cuando las longitudes de los viajes son cortas, el circuito adicional de las redes de un solo sentido es tan perjudicial que una temporización de señales más sencilla en la intersección (y mayores capacidades de movimiento de vehículos) no puede compensar la distancia de viaje adicional. Sin embargo, cuando los viajes son más largos, una temporización más sencilla de la señalización compensa el viaje adicional requerido por la red de un solo sentido. Dado que la longitud media de los viajes debería ser proporcional al tamaño del centro de la ciudad, la conversión de una red de un solo sentido a una de dos sentidos puede aumentar la capacidad de la red para dar servicio a los viajes en las ciudades más pequeñas. La figura 3 también muestra que incluso si los viajes son largos, las redes de doble sentido con bolsas de giro a la izquierda pueden proporcionar capacidades de servicio de viajes que son sólo un 10% más bajas que las redes de un solo sentido. La longitud crítica del viaje que separa los viajes «cortos» de los «largos» es una función de la cantidad de tiempo que se pierde en los semáforos de giro a la izquierda. A medida que se pierde más tiempo en los semáforos de giro a la izquierda, esta longitud de viaje crítica disminuye.
La longitud de viaje crítica que separa los viajes «cortos» y «largos» es una función de la cantidad de tiempo perdido en los semáforos de giro a la izquierda.
En particular, la red de dos vías con giros a la izquierda prohibidos siempre tiene una mayor capacidad de servicio de viaje, incluso cuando los viajes son largos. Ambas estrategias proporcionan la misma capacidad de movimiento de vehículos (ya que ambas eliminan las maniobras de giro conflictivas), pero la red de dos direcciones con giros a la izquierda prohibidos impone rutas menos tortuosas que la red de una dirección. De hecho, la distancia de viaje adicional requerida en una red de un solo sentido es al menos el doble de la de una red de dos sentidos con giros a la izquierda prohibidos. Esto tiene sentido físico, ya que las redes de un solo sentido son más restrictivas y prohíben más movimientos vehiculares. Por lo tanto, si se prohíben los giros a la izquierda en las intersecciones, la conversión de una red unidireccional a una red bidireccional siempre puede aumentar la capacidad de la red para servir a los viajes, incluso para las ciudades más grandes con longitudes de viaje promedio más largas.
Conclusión
Contrariamente a la sabiduría convencional y los manuales de diseño, las redes bidireccionales son a menudo más eficientes que las redes unidireccionales. Aunque las redes bidireccionales pueden proporcionar una menor capacidad de movimiento de vehículos, pueden, en algunos casos, servir a los viajes a un ritmo mayor. Esta capacidad de servir viajes es una mejor métrica para predecir el rendimiento de la red durante los periodos punta. Cuando los viajes son cortos, las redes de doble sentido que permiten maniobras de giro conflictivas tienen una mayor capacidad de servicio de viajes que las redes de un solo sentido, ya que el circuito adicional en las redes de un solo sentido compensa el control más eficiente de la intersección. Las redes de doble sentido son más competitivas a medida que aumenta la longitud del ciclo de la señal. Además, las redes de doble sentido que prohíben los giros a la izquierda siempre pueden servir a los viajes a un ritmo mayor. Aunque ambas estrategias eliminan las maniobras de giro conflictivas, las redes de doble sentido con prohibición de giros a la izquierda imponen una menor circulación que las redes de un solo sentido.
Sin embargo, independientemente del tamaño de la ciudad, la conversión de calles de un sentido a dos sentidos siempre debería aumentar la eficiencia de las redes del centro.
Cuando consideren la conversión a calles de dos sentidos, los planificadores urbanos y los ingenieros de tráfico deberían examinar la longitud media de los viajes dentro de la red. La intuición sugiere que la duración media de los viajes tiende a ser proporcional al tamaño del centro de la ciudad: los centros más grandes deberían tener una mayor duración de los viajes. Por lo tanto, los centros más pequeños deben examinar cuidadosamente el tiempo perdido al proporcionar señales de giro a la izquierda para determinar qué tipo de configuración de red bidireccional utilizar. Dado que el tiempo perdido disminuye con la longitud media de los ciclos, las ciudades más pequeñas deberían acomodar los giros a la izquierda sólo cuando la longitud de los ciclos sea larga, y deberían prohibir los giros a la izquierda cuando la longitud de los ciclos sea corta. Las ciudades más grandes, sin embargo, también deberían pasar a ser de doble sentido, pero prohibir los giros a la izquierda en las intersecciones. Sin embargo, independientemente del tamaño de la ciudad, la conversión de calles de un solo sentido a dos sentidos siempre debería aumentar la eficiencia de las redes del centro. Dado que los residentes prefieren las redes de calles de doble sentido por diversas razones, la conversión de una red de calles de un solo sentido a una de doble sentido puede mejorar tanto la eficiencia como la habitabilidad de las ciudades.
Este artículo es una adaptación de la versión más larga, «Analytical Capacity Comparison of One-Way and Two-Way Signalized Street Networks», publicada originalmente en Transportation Research Record.
Las lecturas adicionales
Carlos F. Daganzo. 2007. «Urban Gridlock: Macroscopic Modeling and Mitigation Approaches», Transportation Research Part B, 41 (1): 49-62.
Vikash V. Gayah y Carlos F. Daganzo. 2012. «Analytical Capacity Comparison of One-Way and Two-Way Signalized Street Networks,» Transportation Research Record, Forthcoming.
Richard W. Lyles, Chessa D. Faulkner, and Ali M. Syed. 2000. Conversion of Streets from One-Way to Two-Way Operation, East Lansing: Michigan State University, Department of Civil and Environmental Engineering.
G. Wade Walker, Walter M. Kulash, and Brian T. McHugh. 2000. «Downtown Streets: Are We Strangling Ourselves on One-Way Networks?» Transportation Research Circular, 501 (F-2): 1-18.