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TRAFICO INTELIGENTE
Página 1
MECATRÓNICA AREA AUTOMATIZACIÓN
DIVISIÓN DE ELETRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN
9IMT1
TRAFICO INTELIGENTE
REPORTE TÉCNICO
P R E S E N T A:
SIMBRÓN CALIXTO RICARDO
VEGA FRAGOZO ALDO JONNATHAN
PRUDENCIO GARCIA LUIS ALBERTO
CERON PEREZ EDUARDO JOSE
GUERRERO MOLINA OSCAR RAFAEL
PASTEN RAMOS VICTOR ALFONSO
TRAFICO INTELIGENTE
Página 2
INDICE:
RESUMEN…………………………………………………………………………….….11
ABSTRACT……………………………………………………………………………….12
MISIÓN.....................................................................................................................13
VISIÓN
VALORES
LOGO…………………………………………………………………………………..…14
OBJETIVOS………………………………………………………………………..…….15
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
JUSTIFICACION………………………………………………………………………....16
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………...……….17
CAPITULO 1………………………………………………………………………..……19
1.1 MARCO TEÓRICO
1.1.1 Historia
1.1.2 Orígenes
1.1.3 Pasado……………………………………………………………….…………….20
1.1.4 Controlador de tránsito...…………………………………………………………21
1.1.5 Dispositivo de audio…………………………………………………..…………..22
1.2 Semáforos inteligentes reducen la contaminación y agilizan el tráfico.
1.2.1 Análisis de estrategias creativas………………………………………………...24
1.2.3 Reglas y principios………………………………………………………………..25
1.2.4 Operador de pensamiento c.c (considere consecuencias)
1.2.5 Operador de pensamiento c.p.v (considere puntos de vista)…..…………….26
1.3 Fundamentos físicos y conceptos básicos sobre sensores……………….……26
1.4 Características técnicas de los diferentes tipos de Sensores…………...……..49
1.5 Historia de la programación………………………………………………..………52
TRAFICO INTELIGENTE
Página 3
1.6 Conclusiones del marco teórico………………………………………..…………76
CAPITULO 2……………………………………………………………………………..77
2.1 Marco metodológico
2.1.1 Creación de grupos de trabajo……………………………………….………….78
2.2 ANÁLISIS DE MERCADO…………………………………………………………79
2.2.1 Segmentación…………………………………………………………..…………82
2.2.2 Producto
2.2.3 Contexto espacial………………………………………………………..………..83
2.2.4 Contexto temporal……………………………………………………..………….87
2.2.5 Generalidades de análisis
2.2.6 Ventajas y desventajas del producto sobre la competencia………….………88
2.2.7 Puesto en el mercado el semáforo inteligente…………………………..……..89
2.2.8 Medios en los que se publicara el producto
2.2.9 Análisis foda…………………………………………………………………..…..90
2.2.10 Análisis de datos de encuesta………………………………………………….92
2.2.11 Cuestionarios o encuesta…………………………………………..…………..93
2.2.12 Análisis de cuestionario…………………………………………………………94
2.2.13 Resultados de encuestas…………………………………………..……….…..99
2.2.14 Conclusiones de la encuesta para el análisis de mercado
2.2.15 Conclusiones finales del análisis de mercado
2.3 ESTUDIO TÉCNICO OPERATIVO………………………………..…………….100
2.3.1 Construcción e instalación del semáforo inteligente………………….……..101
2.3.2 Materiales recomendados
2.3.3 Localización adecuada………………………………………………...………102
2.3.4 Construcción del diseño para el semáforo……………………….…………..106
2.3.5 Materiales recomendados……………………...…………………………...….111
2.3.6 Remaches de aluminio estándar……………...…………………….…………112
2.3.7 Aplicación de soldadura…………...……………………………………………113
2.3.8 Placa de aluminio datos del producto…………………………….…………..117
2.3.9 Características del acero inoxidable………………………..…………………120
2.3.10 Acrílico características y aplicaciones……………………………………….123
TRAFICO INTELIGENTE
Página 4
2.3.11 Led ultra brillante RGB 10 mm características……………………….……128
2.3.12 Estructura……………………………………………………………………….129
2.3.13 Cable de pvc calibre 22…………………………………………………….….131
2.3.14 Pic-micro controlador para semáforo inteligente…………………..……….133
2.3.15 ¿Qué es proton ide v1.0.4.6 ?....................................................................136
2.3.16 Mecanismos de control………………………………………………………..138
2.3.16.1 División del tiempo total del ciclo…………………………….……………139
2.3.16.2 Coordinación de semáforos pre-sincronizados………………………….142
2.3.16.3 Tipos de coordinación…………………………………………………..…..143
2.3.16.4 Semáforos accionados por el tránsito
2.3.17 Objetivo estándar para sensores inductivos…………………..…………….144
2.3.18 Paneles y celdas solares………………………………………………...…..…148
2.3.19 Conclusiones análisis Técnico Operativo……………………………………153
2.4 ESTUDIO ECONÓMICO FINANCIERO…………………………...…………….154
2.4.1 Estudio Económico-Financiero
2.4.2 Análisis de ventas………………………………………...……………….…….155
2.4.3 Listado de insumos (materiales) que intervienen en la construcción……...156
2.4.4 Determinación de la inversión………………………………………………….157
2.4.5 Inversión fija…………………………………………………………….………..158
2.4.6 Mobiliario y equipo
2.4.6 Inversión diferida………………………………………………………….……..160
2.4.7 Capital de trabajo………………………………………………………………...161
2.4.8 Necesidades totales de capital……………………………..…………………..163
2.4.8.1 Factores de salario real……………………………………………………….164
2.4.8.2 Salario mínimo en México………………………………...…………………..165
2.4.8.3 Presupuesto de ingresos y egresos
2.4.8.4 Presupuesto de ingresos…………………………………………………….166
2.4.9 Conclusiones de análisis Económico-Financiero…………..…………...…..168
2.5. ANÁLISIS SOCIOECONÓMICO…………………………………………….….169
2.5.1 Estudio socioeconómico………...………………………………………….…..170
2.5.2 Resultados de cuestionarios aplicados………………………...…….……….177
TRAFICO INTELIGENTE
Página 5
2.5.2.1 Análisis de cuestionario………………………………………………..……..178
2.5.3 Resultados de encuestas……………………………………………………….182
2.5.4 Conclusiones de la encuesta para el Análisis de Mercado
2.5.5 Conclusiones generales……………………………………………...…………183
2.6 ANÁLISIS MEDIO AMBIENTAL…………………………………….…………...184
2.6.1 Propósito del análisis ambiental
2.6.2 Análisis ambiental del semáforo inteligente………………….……………….185
2.6.3 Los semáforos inteligentes y el medio ambiente……………………………..186
2.6.4 Análisis foda…………………………………………………………….…….…..187
2.6.5 Que es un panel solar…………………………………………......………….…189
2.6.5.1 ventajas y desventajas de los paneles solares…………………….………190
2.6.5.2 las ventajas de los paneles solares…………………………………...….….192
2.6.5.3 impacto del ahorro de energía con led……………………………...………195
2.6.5.4 ventajas de la aplicación de leds…………………………………......……...197
2.6.5.5 ahorro energético………………………………………………………...……198
2.6.5.6 comparación de la vida util de un led y un foco normar…………………..199
2.6.6 conclusión del análisis ambiental…………………………………..………….202
2.6.6.1 conclusiones y crítica del sistema……………………….…………………...204
APENDICE I…………………………………………………………………….……….205
Normatividad
APENDICE II……………………………………………………...……………………..206
Norma Mexicana especifica el proceso para el diseño de las señales
luminosas de semáforos inteligentes
APENDICE III………………………………………………….………………………..209
NORMAS GENERALES
PRIORIDAD DE LAS SEÑALES
LAS SEÑALES DE LOS AGENTES
APENDICE IV………………………………………………………………………….214
GLOSARIO
ANEXO 1. Programa de pic´s (proton ide) de secuencia del semáforo…….…..216
ANEXO2. Pruebas de dureza de materiales……………………………….……….219
TRAFICO INTELIGENTE
Página 6
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 (tablas de ventajas y desventajas)……………………………………….….34
Tabla 2 (tabla de ventajas y desventajas)……………………………………………38
Tabla 3 (tabla de ventajas y desventajas)…………………………………….……..40
Tablas 4 (tablas de ventajas y desventajas)……………………………..…………..45
Tabla 5 (tabla de ventajas y desventajas)……………………………………………45
Tabla 6 (tabla de ventajas y desventajas)………………………………….………..48
Tabla 7 (tabla de análisis foda)………………………………………………….…….92
Tabla 8 (tabla de dimensiones 1er y 2do semáforo)………………………………102
Tabla 9 (tabla de construcción del diseño para el semáforo)……………………106
Tabla 10 (tabla de dimensiones para los remaches de aluminio)…..…………..112
Tabla 11.Tabla Clasificación de los primeros 2 o 3 dígitos………………………..114
Tabla 12. (Tabla Clasificación del tercer o 4to digito en nomenclatura….………114
Tabla 13. (Tabla Clasificación de último digito en nomenclatura……...…..……..115
Tabla 14. (Tabla de datos básicos de la placa de aluminio)………………………117
Tabla 15. (Tabla de composición química de la placa de aluminio)………….…..118
Tabla 16. (Tabla de composición química del acero inoxidable)…………………121
Tabla 17. (Tabla de dimensiones del acero inoxidable)……………………….….121
Tabla 18. (Tabla de propiedades del acrílico)…………………………………..….127
Tabla 19. (Tabla de pesos y medidas del acrílico)…………………………..…….127
Tabla 20. (Tabla de especificaciones de un led ultra-brillante)…………..……….128
Tabla 21. (Tabla de especificaciones de un sensado)…………………...…….….145
Tabla 22. (Tabla de especificaciones técnico……………………...…………….…150
Tabla 23. (Tabla de especificaciones)……………………………………………….152
Tabla 24. Listado de materiales (Fuente propia)………………...…………………157
Tabla 25. Tabla de inversión fija (Fuente propia)………………………….……….158
Tabla 26. Tabla de mobiliario y equipo (fuente propia)……………………………158
Tabla 27. Tabla de gastos (fuente propia)……………………………………….….159
Tabla 28. Tabla de herramientas (fuente propia)…………………..………………159
Tabla 29. Tabla de inversión diferida (fuente propia)………………..…………….160
TRAFICO INTELIGENTE
Página 7
Tabla 30. Tabla de capital de trabajo materia prima (fuente propia)…………….161
Tabla 31. Tabla de capital de trabajo insumos (fuente propia)…………………...161
Tabla 32. Tabla de capital de trabajo mano de obra (fuente propia)……....…….162
Tabla 33. Tabla de capital de trabajo (Fuente propia)……………………………..163
Tabla 34. Presupuesto de ingresos anuales (Fuente propia)……………………..167
Tabla 35. Ubicación geográfica del Mun. De Tecámac (Fuente: INEGI 2010)….171
Tabla 36. Ubicación geográfica del Mun de Tecámac (Fuente: INEGI 2010)…..172
Tabla 37. Porcentaje de educación del municipio……………………………….…174
Tabla 38. Vivienda y urbanización del municipio (INEGI 2010)………..…………175
Tabla 39 de ahorro de energía…………………………………………...…………..195
Tabla 40. Ventajas de la aplicación de leds………………………………...………198
Tabla 41. Tabla de comparación de leds vs focos…………………………………200
Tabla 42. Tabla de resultados………………………………………………………..200
Tabla 43. Comparación de leds y bombillas…………...……..…………………….201
Tabla 44. Diseño de las señales luminosas de semáforos inteligentes…………207
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 (Orígenes del semáforo)…………………………………….………….19
Ilustración 2 (Primeros semáforos)……………………………………….…………..20
Ilustración 3 (Secuencias de semáforo)…………………………...………….……..21
Ilustración 4 (semáforos inteligentes)………………………………………………..22
Ilustración 5 (Power Led)…………………………………………………….………..23
Ilustración 6 (semáforo con panel solar)…………………………………..…………23
Ilustración 7 (calculo de distancia)………………………………………..………….28
Ilustración 8 (distancia de detección nominal)………………………………………28
Ilustración 9 (conmutación de sensor)……………………………………...………..29
Ilustración 10 (sensor ultrasónico)…………………………………………..………..32
Ilustración 11 (sensor de limit switch)……………………………………………..…33
Ilustración 12 (partes de un sensor limit switch)…………………………….………34
Ilustración 13 (sensor magnético)………………………………………………….…35
Ilustración 14 (funcionamiento de un pistón)……………………………………….35
Ilustración 15 (pistón)……………………………………………………..……………36
TRAFICO INTELIGENTE
Página 8
Ilustración 16 (tipos de sensores)……………………………………………...……..36
Ilustración 17 (sensores inductivos)………………………………………….………37
Ilustración 18 (estructura de un sensor)……………………………………………..37
Ilustración 19 (aplicaciones se sensores)……………………………………………38
Ilustración 20 (sensor capacitivo)………………………………...…………..………39
Ilustración 21 (grafica de oscilación)………………………………………..………..39
Ilustración 22 (estructura del sensor)…………………………………………..…….40
Ilustración 23 (aplicaciones)……………………………………………………….…41
Ilustración 24 (sensor fotoeléctrico)…………………………………………………..41
Ilustración 25 (funcionamiento de sensor fotoeléctrico)……………………………42
Ilustración 26 (sensores fotoeléctricos)………………………………….…………..43
Ilustración 27 (estructura del sensor)……………………………………….……….43
Ilustración 28 (sensor foto eléctrico)………………………………….………………44
Ilustración 29 (aplicaciones)…………………………………………………………..45
Ilustración 30 (sistema réflex)………………………………………...……………….46
Ilustración 31 (sistema auto réflex)…………………………………..………………46
Ilustración 32 (aplicaciones)……………………………………………………..……46
Ilustración 33 (sensores ultrasónicos)……………………………………………….47
Ilustración 34 (sensor ultrasónico funcionamiento)………………...…...…………47
Ilustración 35 (estructura del sensor)………………………………………….……..48
Ilustración 36 (aplicaciones)…………………………………………………….…….49
Ilustración 37 (diagrama de conexión NPN y PNP)…………………..…………….50
Ilustración 38 (diagrama de conexión NPN y PNP interno y externo)……………51
Ilustración 39 (Charles Babbage)………………………………………...…………..52
Ilustración 40 (primeros procesadores)……………………………….……………..53
Ilustración 41 (Organigrama de grupo de trabajo)………………………………….78
Ilustración 42 (Estructura general de la evaluación de proyectos)………………..79
Ilustración 43 (Estructura del análisis de mercado)……………………………...…80
Ilustración 44 (contexto espacial)………………………………………………...…..83
Ilustración 45 (Contexto espacial México)…………………………………...………84
Ilustración 46 (Contexto Espacial Estado de México)………………………...……85
TRAFICO INTELIGENTE
Página 9
Ilustración 47 Contexto Espacial Tecámac de Felipe Villanueva…………………85
Ilustración 48 Contexto Espacial UTTEC…………………...……………………….86
Ilustración 49 (Estructura general de la evaluación de proyectos)………………100
Ilustración 50 (Semáforos montados en postes)……………………………….….104
Ilustración 51 (Semáforos montados en ménsula larga sujeta a parte lateral)...105
Ilustración 52 (Semáforos suspendidos por cables)……...…………………..…..105
Ilustración 53 Nomenclatura de electrodo……………………...……………….113
Ilustración 54 (placas de aluminio)………………………...…………………….118
Ilustración 55 plano de dimensiones de la parte trasera del 1er semáforo...119
Ilustración 56 plano de dimensiones de la parte trasera del 2do semáforo..120
Ilustración 57 plano de dimensiones de la parte delantera del 1er semáforo….122
Ilustración 58 plano de dimensiones de la parte delantera del 2do semáforo…123
Ilustración 59 (dimensiones de un led ultra-brillante)……………………………..128
Ilustración 60 (plano de dimensiones de un led ultra-brillante)…………….……129
Ilustración 61 (plano de dimensiones de la estructura de los semáforos)……...130
ilustración 62. Plano explosión de los componentes del semáforo……………..131
Ilustración 63 (cable de pvc calibre 22)……………………………………...……..132
Ilustración 64 (estructura interna de un microcontrolador)……………………….134
Ilustración 65 (programador master-prog usb)…………………………………….136
Ilustración 66 (entorno de software proton)………………………………………..138
Ilustración 67 (sensor inductivo estándar)……………………………….…………144
Ilustración 68 (sensores de corriente directa)………………………………….….145
Ilustración 69 (sensores de corriente sourcing)……………………………………146
Ilustración 70 (sensor de 4 hilos complementario)……………..…………………147
Ilustración 71 (símbolos de sensores de 3 hilos)………………………………….147
Ilustración 72 (símbolos de sensores de 2 hilos)……………………….…………148
Ilustración 73 (estructura general de la evaluación de proyectos)……….……..154
Ilustración 74. Estructura general de la evaluación de proyectos……….………169
Ilustración 75. Población en relación a sexo (Fuente: INEGI 2010)…………….173
Ilustración 76. Porcentaje en sexo y edad de la población (INEGI 2010)….......173
Ilustración 77. Porcentaje de educación del municipio…………………………...174
TRAFICO INTELIGENTE
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Ilustración 78. Vivienda y urbanización del municipio (INEGI 2010)………...….176
Ilustración 79 .familias que cuentan con automóvil (INEGI 2010)……………...177
Ilustración 80. Análisis ambiental…………………………………………………..184
Ilustración 81. Panel solar………………...…………………………...……………190
Ilustración 82. Componentes del panel solar………………………………………194
Ilustración 83. Grafica de ahorro de energía……………………..………………..196
TRAFICO INTELIGENTE
Página 11
RESUMEN
El presente proyecto se enfocara en el estudio del control de las variables que
afectan un sistema de vialidad, esto como necesidad de buscar fuentes
alternas de mayor flujo en la vialidad, para satisfacer la gran demanda de
automovilistas como personas.
El control de las variables que afecta la vialidad de las avenidas, calles como lo
son el trafico, mal funcionamiento de los semáforos, etc. son algunas de las
variables que consideraremos para el desarrollo de este proyecto.
La aplicación de un sistema integral de programación que proporcionará las
condiciones adecuadas para el mejor funcionamiento de los semáforos, será el
motivo del presente trabajo, la utilización de un micro controlador programable
a las condiciones de cada tipo de congestionamiento vial.
Así mismo se llevara a cabo el reaprovechamiento de la energía solar con el
cual se pretende evitar un gasto y ahorrar.
El desarrollo de semáforos inteligentes está creciendo paulatinamente como
una alternativa de evitar el congestionamiento vial y la contaminación que este
produce. Esta problemática, permite la oportunidad de establecer un proyecto y
crear tu propio negocio sin necesidad de contar con grandes empresas.
Es posible crear pequeños o medianos, centro de distribución y
comercializadoras, el creciente aumento de zonas congestionadas de
automóviles (trafico vial) en el país y el mundo ha provocado buscar nuevas
alternativas de mejorar esta problemática.
Un país con problemas ambientales principalmente el trafico el ruido entre otro
problemas y su pobre en su aprovechamiento es la situación actual que se vive
en México, hoy en día el sobre poblamiento afecta el entorno social ya que las
personas adquieren automóviles los que provoca un gran problema ambiental.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 12
ABSTRACT
This project will focus on the study of the control of variables affecting a system
of roads, as this need to seek alternative sources of increased flow on the
roads, to meet the high demand for motorists as people.
The control variables that affect the viability of the avenues, streets such as
traffic, malfunctioning traffic lights, etc. are some of the variables to consider in
the development of this project.
The implementation of a comprehensive program that will provide the right
conditions for the better functioning of traffic lights will be the subject of this
paper, the use of a programmable microcontroller to the conditions of each type
of traffic congestion.
Also will be held reuse solar energy which is to avoid spending and saving.
The development of intelligent traffic lights is growing steadily as an alternative
to avoid traffic congestion and pollution it produces. This problem, allows the
opportunity to establish a project and create your own business without need for
large companies.
You can create small or medium, distribution and marketing center, the
increasing number of car congested areas (road traffic) in the country and the
world has led to finding new ways to improve this problem.
A country with environmental problems mainly traffic noise among other
problems and poor in its use is the current situation that exists in Mexico today
on settlement affects the social environment as people acquire cars which
causes great environmental problem.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 13
MISIÓN
Somos una empresa comprometida a la elaboración de sistemas
automatizados de semáforos inteligentes, que ayude al usuario a disminuir
tiempos, estrés y aumentar su fluidez minimizando el tráfico, comprometidos
con la ecología reaprovechando al máximo los recursos de los que
disponemos, como lo son las energías inagotables.
VISIÓN
Consolidarnos como una empresa líder dedicada a la implementación de
sistemas de semáforos inteligentes, ser el proveedor preferido de nuestros
usuarios así como ser una empresa altamente productiva y plenamente
humana.
VALORES
Confianza- Labramos cada relación con integridad
Equipo- trabajamos en equipo, Colaboramos juntos, sumamos
esfuerzos y así multiplicamos logros.
Calidad- Ofrecemos diariamente sistemas de automatización e
innovación de calidad superior.
Efectividad- laboramos con precisión y excelencia.
Rentabilidad- Logramos resultados para seguir creciendo y
emprendiendo.
Persona- Vemos siempre a cada integrante de nuestra empresa como
persona, nunca como instrumento.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 14
TRAFICO INTELIGENTE
Página 15
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Desarrollar la automatización y colocación de semáforos inteligentes,
controlando las variables de fluidez del tráfico en base a sensores colocados en
las calles o avenidas aledañas generando así que el tráfico disminuya para una
mejor circulación de los usuarios en lugares muy concurridos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar la existencia de demanda en sistemas de semáforos
inteligentes así como su automatización, objeto de estudio de este
proyecto, además de conocer la oferta y demanda de los mismos
Determinar las especificaciones cualitativas y cuantitativas de los
semáforos inteligentes, las condiciones ambientales y materiales que
vamos a necesitar, así como el análisis de equipos más rentables,
suministros e insumos requeridos para poner en operación éste
proyecto.
Determinar si es factible o no el desarrollo de semáforos inteligentes en
la construcción del proyecto, realizando análisis financieros y
socioeconómicos para optimizar los recursos.
detectar los lugares más concurridos para colocar semáforos inteligentes
que ayuden al usuario.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 16
JUSTIFICACIÓN
Podemos ver que el tráfico es uno de los principales problemas que en las
carreteras, en algunos cruces peatonales, en algunas zonas escolares y
principalmente en las zonas centro de las ciudades.
Es por eso que nos hemos dado a la tarea a desarrollar un semáforo inteligente
que nos permita facilitar tanto el paso vehicular como el paso peatonal.
Esto constara de un semáforo inteligente que dará la facilidad de poder cruzar
el mayor número de carros dependiendo donde haya mayor demanda de ellos
en un cruce de cuatro vías o algún otro tipo de cruce.
Ya que como su nombre lo indica es un semáforo inteligente podrá saber por
medio de algunos sensores donde hay mayor demanda de carros y donde dar
mayor número de tiempo para poder pasar.
De esta manera habrá un mejor control en los cruces vehiculares y dar una
mayor seguridad en las calles.
TRAFICO INTELIGENTE
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Existe un gran problema relacionado él con el tráfico en las grandes ciudades
esto lleva consigo grandes problemas como la contaminación el uso excesivo
de combustibles el estrés de las personas por las necesidad de trasladarse a
sus centros de trabajo.
Los problemas de tráfico en las grandes ciudades, suceden diariamente por
muchos motivos, personas manejando sin haber pasado u aprobado el curso
de manejo sin una licencia válida y cometen muchos errores. Existen personas
a las que les gusta la velocidad y pasen de un carril a otro pudiendo contribuir
con esto a que otros chóferes no sepan que hacer en ese momento,
actualmente lo que se está asiendo es colocar cámaras para poder ver la
cantidad de carros que están circulando
A todo esto se le suma la cantidad de combustibles que se desperdicia al
momento de estar atascado en el trafico se calcula que en la ciudad de México
se pierden 33 mil mdp que se pierden al año en la ciudad de México a causa
del tránsito. Según una encuesta global del IBM el 67% de los automovilistas
mexicanos consideran que su nivel de estrés, su salud física y sus hábitos de
vida se ven afectados por el tráfico. En la ciudad de México la circulación en
calles y avenidas principales muchas veces permanece lenta o a vuelta de
rueda debido a la mala planeación remediar esta situación parece imposible en
una ciudad habitada por más de 20 millones de personas que no cuentan con
un planeamiento urbano.
El trafico no solo tiene un impacto social y psicológico sino también económico.
Según un estudio reciente publicado por el centro de transporte sustentable
(CTS) los capitalinos pierden 3.3 millones de horas al día estancados en el
trafico lo que según varias organizaciones civiles, se traduce, en perdidas
económicas por 3mil 500 millones de dólares estos datos parten de otro estudio
elaborado por el instituto mexicano de la competitividad.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 18
Es por eso que nuestro proyecto pretende poner nuestro granito de arena para
contribuir al gran problema que existe en las grandes ciudades el contribuir con
una simple idea que de hecho ya existe pero administrarla de una mejor
manera puede hacer una gran diferencia.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 19
CAPITULO 1
1.1 MARCO TEÓRICO
1.1.1 HISTORIA
La historia del semáforo está marcada por una evolución constante originada
por las necesidades del hombre como muchos otros inventos e instrumentos.
La intención de regular la circulación se ha dado desde la época de los
romanos y sigue siendo un punto clave y esencial en hoy en día.
1.1.2 ORÍGENES
El semáforo se creó a principios del siglo pasado para solventar las
aglomeraciones cada vez más frecuentes de las ciudades. Pero la intención de
regular la circulación y el tránsito vehicular se remonta a la época de los
romanos. Estos últimos utilizaban antorchas en las calzadas de la ciudad
milenaria. Siglos después se recreó el sistema para controlar la circulación del
tráfico ferrovial y fluvial. Estas señales lumínicas que controlaban tanto barcos
como ferrocarriles son las antecedentes directas del semáforo actual. Como de
muestra en la ilustración 1.
Ilustración 1. Orígenes del semáforo
TRAFICO INTELIGENTE
Página 20
1.1.3 PASADO
El primer semáforo que controlaba el tráfico de la calle se instaló el 10 de
diciembre de 1868 en Londres en el exterior del Parlamento y constaba de sólo
dos luces, una roja y otra verde, que funcionaban con gas. Este hecho fue
llevado a cabo el ingeniero británico J.P. Knight, especialista en señalización
ferroviaria e inventor de las luces de tráfico o semáforos. Como lo muestra la
ilustración 2.
Disponen de un sistema de baterías que les permite funcionar aunque se
queden sin suministro eléctrico. Disponen de cámaras de vídeo que envían
imágenes al centro de control de tráfico para poder así gestionar los atascos.
Sería interesante que los semáforos cambiasen su frecuencia automáticamente
para optimizar el tránsito de vehículos, pero parece que esta tarea será manual
por el momento.
También pueden disponer de un receptor GPS (ya que pueden cambiarse de
sitio), utilizar tecnologías sin cables para comunicarse con otros semáforos y se
baraja la incorporación de paneles solares.
Ilustración 2. Primeros semáforos
TRAFICO INTELIGENTE
Página 21
Es un sistema de última tecnología de semáforos que funciona en tiempo real
inmediato. Se desea reducir el tiempo de viaje y aumentar la fluidez del
tránsito. Disponen de funcionalidades avanzadas que ayudaran en la mejora de
la seguridad y la regulación del tránsito, también contaran con algunas
novedades respecto de los tradicionales, que salvo la incorporación de luces
LED (diodos emisores de luz), no han recibido grandes modificaciones en los
últimos tiempos.
El funcionamiento del sistema dispondrá de un controlador de transito,
dispositivo de audio, cables de registros de información los cuales se explican a
continuación:
1.1.4 CONTROLADOR DE TRÁNSITO
Podrá tener la capacidad para controlar más de dos intersecciones
sanforizadas con valores de secuencia, tiempos y desfases independientes
para cada intersección como se muestra en la ilustración 3, aunque los
proponentes deberán considerar la utilización de 180 controladores de
semáforos.
Ilustración 3. Secuencias de semáforo
TRAFICO INTELIGENTE
Página 22
1.1.5 DISPOSITIVO DE AUDIO
Ayudará a los discapacitados visuales a escuchar un sonido particular a través
del cual identificarán el momento en que pueden cruzar.
CABLES DE REGISTROS DE INFORMACION
1. ADAPTABILIDAD
2. ESPECIFICO
3. COLA DE ESPERA
4. ESTRATEGICO
1.2 SEMAFOROS INTELIGENTES REDUCEN LA CONTAMINACION Y
AGILIZAN EL TRÁFICO. Como ejemplo se muestra la ilustración 4.
Ilustración 4. Semáforos inteligentes
Como podemos ver los diodos LED han significado un gran avance en la
tecnología ya que estos elementos electrónicos permiten el ahorro de energía y
mayor rendimiento por eso es de gran interés desarrollar dispositivos en base a
la tecnología de los diodos LED que es de gran utilidad en el campo de la
iluminación y visualización y sobre todo por que poseen un nivel muy bajo de
consumo de energía. En un mundo en el cual la meta es crear métodos más
económicos de energía los LED se presentan como una opción muy importante
para lograr la meta del ahorro de electricidad. Ilustración 5.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 23
Este proyecto está basado bajo la premisa del ahorro de energía en un aparato
que es muy usado en la sociedad como lo son los semáforos públicos, el
desarrollo del proyecto está enfocado en una gran variedad de inventos
tecnológicos entre los que se pueden nombrar: los diodos LED, el oscilador
555, Contadores digitales y sensores de proximidad entre otras.
Ilustración 5.Power Led
Los paneles solares o celdas solares con la tecnología ICP brindan a realizar
un gran ahorro y darle mejor utilidad a la energía eléctrica que obtenemos por
compañías que nos surten de ella. Compuesto por un material muy resistente,
que incluso soporta los rigores extremos de las radiaciones solares. Funciona
incluso bajo la lluvia y sobre cielos nublados y noche ya que está diseñado
para cargar acumuladores de voltaje de corriente continua que nutren al
sistema. Continuando Así bajo el esquema del ahorro energético y reducir la su
demanda. Ver Ilustración 6.
Ilustración 6. Semáforo con panel solar
TRAFICO INTELIGENTE
Página 24
1.2.1 ANÁLISIS DE ESTRATEGIAS CREATIVAS
OPERADOR DE PENSAMIENTO P.N.I (POSITIVO, NEGATIVO,
INTERROGANTE)
Aspectos Positivos:
Ahorro de energía eléctrica al prescindir de ella por el uso de un panel
solar.
Colocación en mayor cantidad de estos dispositivos.
Disminución de accidentes viales.
Mayor fluidez vehicular debido al sistema de sensores que obtiene datos
externos de forma autónoma evalúa la zona y trasmite la decisión en
tiempo real organizando así el tráfico eficientemente.
Aspectos Negativos:
El costo de fabricación, es mayor al valor de un sistema tradicional.
Interrogantes:
¿Cuál es el objetivo de sustituir el semáforo que utiliza energía eléctrica
por uno que funciona con energía solar?
¿Será 100% efectivo este dispositivo en horas nocturnas?
¿Será aceptado este modelo de semáforo que emite los cambios de las
señales por su versátil sistema regulando con mayor eficiencia el trafico?
OPERADOR DE PENSAMIENTO C.V (CONSIDERE VARIABLES)
Para realizar el invento se deben considerar las siguientes variables:
Costo de fabricación del dispositivo.
Sitio de ubicación de los mismos.
Personal capacitado para el mantenimiento.
Efectividad del funcionamiento en horas nocturnas.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 25
1.2.3 REGLAS Y PRINCIPIOS
El principio de funcionamiento de este semáforo consiste en una panel solar…
Un panel solar sistema que permite capturar la energía del sol mediante
paneles compuestos por celdas de entre cinco y diez centímetros de placas de
silicio y boro, llamadas células fotovoltaicas, y que son capaces de convertir la
luz solar en electricidad.
La regla de este invento radica en sus colores lo cual es la base de su función.
A saber el Amarillo indica Prevención cambio de señal, de verde a rojo; el Rojo
indica Detenerse y el Verde Avanzar. Este novedoso dispositivo tiene como
característica principal el uso de energía solar para su funcionamiento, recibir
información externa del volumen de automóviles por medio de dispositivos
electrónicos y un avanzado sistema de iluminación.
1.2.4 OPERADOR DE PENSAMIENTO C.C (CONSIDERE
CONSECUENCIAS).
La utilización de este dispositivo novedoso traería consecuencias a corto y a
largo plazo. A saber:
Corto Plazo: Mejorar la seguridad para regular el tráfico en la arteria vial
logrando eficiencia al fluir el tráfico.
Largo Plazo: Lograr el óptimo desempeño para regular el tráfico, y disminuir la
demanda de energía eléctrica reduciendo el deterioro de la capa de ozono por
medio de su sistema de producción de energía eléctrica de forma ecológica a
través de celdas solares.
OPERADOR DE PENSAMIENTO C.O.P (CONSIDERE OBJETIVOS Y
PROPOSITOS)
Objetivo General: Disminuir el tráfico organizándolo según el nivel que el
sistema actuado provea para lograr el avance de vehículos en la arteria vial con
TRAFICO INTELIGENTE
Página 26
mayor eficiencia. Tomando en cuenta que el tipo de tecnología que se instale
para dicho trabajo, disminuya la contaminación del medio ambiente y a la capa
de ozono.
. Objetivos Específicos: diseñar el semáforo ecológico e inteligente....
Propósito: desarrollar la seguridad vial y su óptimo desempeño a través de la
combinación de diferentes tecnologías logrando una mejor calidad de mi vida
en las personas y contribuir en un amplio sentido a rescatar y preservar nuestro
medio ambiente.
1.2.5 OPERADOR DE PENSAMIENTO C.P.V (CONSIDERE PUNTOS DE
VISTA)
La creación de este invento y su posterior uso traería diversas matrices de
opinión entre el inventor, entes gubernamentales, fabricante y usuario:
El inventor considera que este dispositivo será de gran utilidad como lo es el
actual semáforo pero con la novedosa utilización de una energía que no
contamina el ambiente y es limpia y renovable.
Los entes gubernamentales consideraran que con el uso de este dispositivo
ahorraran en energía eléctrica y
Producir nuevas fuentes de empleos con el desarrollo de este dispositivo.
Para el usuario el dispositivo será similar al semáforo normal. Satisfaciendo el
ahorro de tiempo mejorando así las rutinas diarias de las personas.
1.3 FUNDAMENTOS FÍSICOS Y CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE
SENSORES
Un sensor es un dispositivo para detectar y señalar una condición de
cambio. Con frecuencia, una condición de cambio, se trata de la presencia o
ausencia de un objeto o material (detección discreta). También puede ser una
TRAFICO INTELIGENTE
Página 27
cantidad capaz de medirse, como un cambio de distancia, tamaño o color
(detección analógica). Los sensores posibilitan la comunicación entre el mundo
físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos como
electrónicos, utilizándose extensivamente en todo tipo de procesos industriales
y no industriales para propósitos de monitoreo, medición, control y
procesamiento.
Cálculo De Sn (Distancia máxima de conmutación)
Al utilizar un sensor para una aplicación, se debe calcular una distancia de
detección nominal y una distancia de detección efectiva.
Distancia nominal de detección La distancia de detección nominal corresponde
a la distancia de operación para la que se ha diseñado un sensor, la cual se
obtiene mediante criterios estandarizados en condiciones normales
Distancia efectiva de detección La distancia de detección efectiva corresponde
a la distancia de detección inicial (o de fábrica) del sensor que se logra en una
aplicación instalada. Esta distancia se encuentra más o menos entre la
distancia de detección nominal, que es la ideal, y la peor distancia de detección
posible. Existen otros términos asociados al cálculo de la distancia nominal en
los sensores los cuales son: Histéresis, Respetabilidad, Frecuencia de
conmutación y Tiempo de respuesta. Como lo muestra la Ilustración 7.
Histéresis La histéresis, o desplazamiento diferencial, es la diferencia entre los
puntos de operación (conectado) y liberación (desconectado) cuando el objeto
se aleja de la cara del sensor y se expresa como un porcentaje de la distancia
de detección. Sin una histéresis suficiente, el sensor de proximidad se conecta
y desconecta continuamente al aplicar una vibración excesiva al objeto o al
sensor, aunque se puede ajustar mediante circuitos adicionales. Ver Ilustración
7.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 28
Ilustración 7. Calculo de distancia
Repetitividad
La repetitividad es la capacidad de un sensor de detectar el mismo objeto a la
misma distancia de detección nominal y se basa en una temperatura ambiental
y voltaje eléctrico constantes. Ilustración 8.
Ilustración 8. Distancia de detección nominal
1.3.1 FRECUENCIA DE CONMUTACIÓN
La frecuencia de conmutación corresponde a la cantidad de conmutaciones por
segundo que se pueden alcanzar en condiciones normales. En términos más
generales, es la velocidad relativa del sensor. Ver Ilustración 9.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 29
Ilustración 9. Conmutación de sensor
1.3.2 Tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta de un sensor corresponde al tiempo que transcurre
entre la detección de un objeto y el cambio de estado del dispositivo de salida
(de encendido a apagado o de apagado a encendido). También es el tiempo
que el dispositivo de salida tarda en cambiar de estado cuando el sensor ya no
detecta el objeto. El tiempo de respuesta necesario para una aplicación
específica se establece en función del tamaño del objeto y la velocidad a la que
éste pasa ante el sensor.
1.3.3 Sensores Inductivos
Los sensores inductivos tienen una distancia máxima de accionamiento, que
depende en gran medida del área de la cabeza sensora (bobina o electrodo),
por ello a mayor diámetro, mayor distancia máxima; en relación a la distancia
real de accionamiento Sn dependerá de la temperatura ambiente y de la
tensión nominal y se sitúa dentro del +/- 10% de la distancia nominal Sn.
Los sensores inductivos poseen una zona activa próxima a la sección extrema
del inductor, que está estandarizada por normas para distintos metales. Esta
zona activa define la distancia máxima de captación o conmutación Sn. La
TRAFICO INTELIGENTE
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distancia útil de trabajo suele tomarse como de un 90% de la de captación: Su
=0.9 x Sn. La técnica actual permite tener un alcance de hasta unos 100 mm
en acero. El alcance real debe tomarse en cuenta, cuando se emplea el mismo
sensor en otros materiales. Ejemplo: Para el Acero Inoxidable debe
considerarse un 80% de factor de corrección, para el Aluminio un 30 % y para
el cobre un 25%. La distancia de operación también depende si el sensor es
blindado o no. Los sensores blindados están construidos con un anillo de
protección alrededor del núcleo. Este tipo de sensor concentra el campo
electromagnético en la parte delantera de la cara frontal del sensor. En los
sensores inductivos no blindados no existe el anillo metálico alrededor, por lo
tanto, el campo no está concentrado sobre la parte delantera del sensor, estas
ConIlustraciónciones permiten un 50% más de rango de sensado que en un
sensor blindado del mismo tamaño.
1.3.4 Sensores Capacitivos
Los sensores capacitivos al igual que los inductivos tienen una distancia
máxima de accionamiento, que depende en gran medida del área de la cabeza
sensora (bobina o electrodo), por ello a mayor diámetro, mayor distancia
máxima.
Zona activa
Poseen una zona activa próxima a la sección extrema similar a los inductivos,
que define la distancia máxima de captación o conmutación Sn. La distancia útil
de trabajo suele tomarse como de un 90% de la de captación:
Objeto Patrón
Las distancias sensoras de los sensores capacitivos son especificadas por el
Accionador metálico, con lado igual a 3 veces la distancia sensora para los
modelos embutidos (en la gran mayoría), y en algunos pocos casos de
sensores capacitivos embutidos se utiliza el lado cuadrado igual al diámetro del
sensor.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 31
1.3.5 Sensores Fotoeléctricos
En los sensores fotoeléctricos la distancia nominal de detección varía de
acuerdo al sensor:
a) Sensores de Barrera. Cuando existe un receptor y un emisor apuntados uno
al otro.
Tiene este método el más alto rango de detección (hasta unos 60 m).
b) Sensores Réflex. Cuando la luz es reflejada por un reflector especial cuya
Particularidad es que devuelve la luz en el mismo ángulo que la recibe (9 m de
alcance).
c) Sensores Auto Réflex. Cuando el emisor tiene un lente que polariza la luz en
un sentido y el receptor otro que la recibe mediante un lente con polarización a
90 ° del primero. Con esto, el control no responde a objetos muy brillosos que
pueden reflejar la señal emitida (5m de alcance).
d) Sensores de Foco Fijo. Cuando la luz es reflejada difusamente por el objeto
y es detectado por el hecho de que el transmisor y el receptor están
estereoscópicamente acoplados, evitando con ello interferencia del fondo (3.5
m de alcance).
e) Sensores de detección difusa. Iguales a los anteriores pero los lentes son
divergentes, y se usan para detectar objetos muy próximos (1.5 m de alcance).
f) Sensores de Fibra Óptica. En este tipo, el emisor y receptor están
interconstruídos en una caja que puede estar a varios metros del objeto a
sensar. Para la detección emplean los cables de fibra óptica por donde circulan
los haces de luz emitido y recibido. La mayor ventaja de estos sensores es el
pequeño volumen o espacio ocupado en el área de detección.
1.3.6 Alcance Nominal (Sn)
Es la distancia máxima aconsejada que debe haber entre el emisor y el
receptor, emisor y reflector o emisor y objeto para garantizar la detección. El
TRAFICO INTELIGENTE
Página 32
alcance nominal es el indicado en los catálogos del producto y sirve de base de
comparación entre los distintos dispositivos.
Alcance de trabajo (Sa)
Es la distancia hasta la cual la detección está asegurada y toma en cuenta los
factores ambientales (polvo, humo, etc.) y un margen de seguridad. Este
alcance es siempre menor que el alcance nominal.
1.3.7 Sensores Ultrasónicos
Zona Ciega
Los sensores ultrasónicos tienen una zona ciega inherente ubicada en la cara
de detección. El tamaño de la zona ciega depende de la frecuencia del
transductor. Los objetos ubicados dentro de la zona ciega no se pueden
detectar de manera confiable. Ilustración 10.
Ilustración 10. Sensor ultrasónico
La técnica actual permite la fabricación de estos sensores con un rango de
detección desde 100 mm hasta unos 6000 mm con una exactitud de 0.05%.
Consideraciones sobre el objeto
Se deben tener en cuenta ciertas características de los objetos cuando se usan
Sensores ultrasónicos. Estas incluyen la forma, el material, la temperatura, el
tamaño y la posición del objeto, ya que de ellas dependen que éste devuelva el
eco más fuerte posible. La forma ideal del objeto es una superficie lisa y plana.
TRAFICO INTELIGENTE
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También pueden detectarse objetos redondos o disparejos pero se reducirán
las distancias de detección y/o los voltajes de salida analógica. Los materiales
suaves tales como telas o caucho esponjoso son difíciles de detectar por la
tecnología ultrasónica difusa porque no refleja el sonido adecuadamente.
Los Limit Switches, también llamados finales de carrera, son sensores neumáticos que se
utilizan para determinar la presencia, ausencia, paso y posicionamiento de un objeto,
transformando un movimiento mecánico en una señal eléctrica. En un comienzo se les
utilizaba para definir el final del recorrido de un objeto. Ilustración 11.
Ilustración 11. Limit switch
Principio de Funcionamiento:
El movimiento mecánico en forma de leva o empujador actúa sobre la palanca
o pistón de accionamiento del interruptor de posición haciendo abrir o cerrar un
contacto eléctrico del interruptor. Esta señal eléctrica se utiliza para posicionar,
contar, parar o iniciar una secuencia operativa al actuar sobre los elementos de
control de la máquina.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 34
Construcción: Ilustración 12.
Ilustración 12. Partes de un sensor
Tabla 1.Tablas de ventajas y desventajas
Aplicaciones:
Apertura y cierre de puertas, sistemas de cinta transportadora, conteo y
detección de piezas, máquinas de transferencia, fosas y taladros, entre otras.
1.3.8 SENSORES MAGNÉTICOS
Los sensores magnéticos también se les denominan relés tipo “reed”, son
utilizados en cilindros neumáticos para detectar la posición de fin de carrera a
través del vástago del cilindro. Ilustración 13
TRAFICO INTELIGENTE
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Ilustración 13. Sensor magnético
Principio de Funcionamiento:
Los sensores magnéticos constan de un sistema de contactos cuyo
accionamiento vendrá ocasionado por la aparición de un campo magnético. Los
contactos se cerrarán bajo la influencia de un campo magnético provocado por
un dispositivo imantado alojado en el objeto a detectar, en los cilindros
neumáticos el imán permanente va integrado en el émbolo, estos cuando el
campo magnético se acerca al sensor, estos transmiten una señal eléctrica o
neumática a los controles, electro válvulas o elementos de conmutación
neumáticos. Como lo muestra la Ilustración 14.
Ilustración 14. Funcionamiento de un pistón
TRAFICO INTELIGENTE
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Construcción del pistón: Ilustración 15
Ilustración 15. Pistón
Aplicaciones:
Automatismos, acondicionamiento, control de cadenas transportadoras.
1.3.9 SENSORES INDUCTIVOS
Los sensores de proximidad inductivos son detectores de posición electrónicos,
que dan una señal de salida sin contacto mecánico directo, estos sensores
detectan todo tipo de objetos metálicos. En la Ilustración 16 se muestran los
tipos de sensores inductivos.
Ilustración16.Tipos de sensores
TRAFICO INTELIGENTE
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Principio de funcionamiento:
Consiste en una bobina cuya frecuencia de oscilación cambia al ser aproximado un objeto
metálico a su superficie axial. Esta frecuencia es empleada en un circuito electrónico para
conectar o desconectar un tiristor y con ello, lo que esté conectado al mismo, de forma digital
(ON-OFF) o, analógicamente. Si el objeto metálico se aparta de la bobina, la oscilación
vuelve a empezar y el mecanismo recupera su estado original. Ilustración 17.
Ilustración17. Sensores inductivos
Construcción: Ilustración 18.
Ilustración 18. Estructura de un sensor
TRAFICO INTELIGENTE
Página 38
Tabla 2. Tabla de ventajas y desventajas
Aplicaciones:
Estos sensores se utilizan en las condiciones de trabajo más difíciles donde
hay presente aceites, líquidos, polvos y vibraciones, entre algunas que se
mencionan están: herramientas, máquinas textiles, líneas transportadoras,
sistema de transporte, equipos de empaquetado y pale tizado, industria
automotriz, etc. Como lo muestran las siguientes ilustraciones. Ilustración19.
Ilustración 19 Aplicaciones se sensores
TRAFICO INTELIGENTE
Página 39
1.3.10 SENSORES CAPACITIVOS
Los sensores capacitivos, aunque también detectan materiales conductores,
están especialmente indicados para la detección de materiales aislantes, tales
como: papel, plástico, madera, etc. Ilustración 20.
Ilustración 20. Sensor capacitivo
Principio de funcionamiento:
Consta de una sonda situada en la parte posterior de la cara del sensor el cual
es una placa condensadora. Al aplicar corriente al sensor, se genera un campo
electrostático que reacciona a los cambios de la capacitancia causados por la
presencia de un objeto. Cuando el objeto se encuentra fuera del campo
electrostático, el oscilador permanece inactivo, pero cuando el objeto se
aproxima, se desarrolla un acoplamiento capacitivo entre éste y la sonda
capacitiva. Cuando la capacitancia alcanza un límite especificado, el oscilador
se activa, lo cual dispara el circuito de encendido y apagado. Ver Ilustración 21.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 40
Ilustración 21. Grafica de oscilación
Construcción del sensor: Ilustración 22.
Ilustración 22. Estructura del sensor
TRAFICO INTELIGENTE
Página 41
Tabla 3. Tabla de ventajas y desventajas
Aplicaciones
Detección de nivel de aceite, agua, PVC, colorantes, harina, azúcar, leche en
polvo, posicionamiento de cintas transportadoras, detección de bobinas de
papel, conteo de piezas metálicas y no metálicas, entre otros. Ilustración 23.
Ilustración 23. Aplicaciones
TRAFICO INTELIGENTE
Página 42
1.3.12 SENSORES FOTOELÉCTRICOS
Los sensores fotoeléctricos u ópticos, tienen como función principal la
detección de todo tipo de objetos independientemente de la distancia, ellos son
generalmente utilizados como detectores de posición. Ilustración 24.
Ilustración 24. Sensor fotoeléctrico
Principio de funcionamiento
Está basado en la generación de un haz luminoso por parte de un foto emisor,
que se proyecta bien sobre un foto receptor, o bien sobre un dispositivo
reflectante. La interrupción o reflexión del haz por parte del objeto a detectar,
provoca el cambio de estado de la salida de la fotocélula. Ilustración 25.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 43
Ilustración 25. Funcionamiento de sensor fotoeléctrico
Existen cuatro tipos de sensores fotoeléctricos, los cuales se agrupan según el tipo de
detección, estos son: de barrera, réflex, autoreflex y de fibra óptica. Ver las siguientes
ilustraciones, Ilustración 26.
TRAFICO INTELIGENTE
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Ilustración26. Sensores fotoeléctricos
Estructura del sensor: Ilustración 27.
Ilustración 27. Estructura del sensor
TRAFICO INTELIGENTE
Página 45
Ilustración 28. Sensor foto eléctrico
Las ventajas y desventajas de los sensores fotoeléctricos varían de acuerdo a
su con Ilustración Sensor fotoeléctrico: Ilustración 28:
TABLAS DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SENSORES DE
SISTEMA DE BARRERA Y REFLEX. Tabla 4.
Sistema barrera
TRAFICO INTELIGENTE
Página 46
Sistema Réflex:
Tablas 4.Tabla de ventajas y desventajas
1.3.13 Sistema Auto réflex: tabla 5.
Tabla 5. Tabla de ventajas y desventajas
Aplicaciones:
Detección de piezas, detección de nivel, detección de objetos pequeños,
conteo de piezas, detección de objetos brillantes, detección de objetos oscuros,
detección de personas. Ilustración 29.
Sistema de Barrera:
Ilustración29. Aplicaciones
TRAFICO INTELIGENTE
Página 47
Sistema Réflex: Ilustración 30.
Ilustración 30. Sistema réflex
Sistema Auto réflex: Ilustración 31.
Ilustración 31. Sistema auto réflex
Sistema de fibra óptica: Ilustración 32.
Ilustración 32. Aplicaciones
TRAFICO INTELIGENTE
Página 48
1.3.14 SENSORES ULTRASÓNICOS
Los sensores ultrasónicos tienen como función principal la detección de objetos
a través de la emisión y reflexión de ondas acústicas. Ver Ilustración 33.
Ilustración33. Sensores ultrasónicos
Principio de funcionamiento: Ilustración 34.
Ilustración 34. Sensor ultrasónico funcionamiento
TRAFICO INTELIGENTE
Página 49
Construcción del sensor: Ilustración 35.
Ilustración 35. Estructura del sensor
Tabla 6. Tabla de ventajas y desventajas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 50
Aplicaciones:
Instalaciones de almacenamiento, sistema de transporte, industria de la
alimentación, procesos de metales, procesos de vidrio, procesos de plásticos,
supervisión de materiales. Ilustración 36.
Ilustración36. Aplicaciones
1.4 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS DIFERENTES TIPOS DE
SENSORES
Tipo de Salida:
Pueden ser principalmente de dos tipos, en función de la corriente de carga
que van a controlar. Para corrientes de cierta importancia, como por ejemplo
bobinas de contactores, donde la corriente puede llegar a algunos Amperes, se
utilizan los de salida a Relé (o contacto seco), pudiendo ser la salida tipo NA o
NC. Para cargas pequeñas, generalmente elementos electrónicos, la salida es
a transistor con colector abierto, pudiendo ser del tipo PNP o NPN. Es raro ver
salidas a colector cerrado (equivalente a un NC). En todos los casos de salida
a transistor, debe tenerse presente que si se manejan elementos de carga
inductivos tales como relés, pueden aparecer sobretensiones externas al
sensor producto de la autoinducción de dichos elementos, que pueden dañar el
transistor de salida. Para protegerlos, deben agregarse al circuito elementos
tales como diodos con polaridad inversa que cierren el circuito de la
sobretensión.
Una variante de estos, cuando se debe trabajar en C.A., son los de salida a
Triac.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 51
Alimentación:
En general, estos elementos se colocan lejos de sus fuentes de alimentación
Externas, y su electrónica tiene su propia fuente de alimentación interna de
tensión regulada, por lo que permiten alimentarlos en un amplio rango de
valores de tensión, por ejemplo de entre 15 y 90V., independizando su elección
de los valores de la tensión disponible y de la distancia de su ubicación desde
la fuente principal.
Tipo de Conexión:
En función del circuito de control que se pretenda armar, los detectores pueden
ser de distintos tipos: A 3 hilos de C.C. de C.A. A 2 hilos de C.C. de C.A.
A 3 hilos de C.C.:
Son los más comunes, y pueden ser salidas a relé o a transistor. Los de salida
a relé pueden ser tipo P o tipo N dependiendo de la polaridad que entrega el
contacto del relé. A su vez, el contacto puede ser NA o NC. Ver Ilustración 37.
Ilustración 37. Diagrama de conexión NPN y PNP
Los de salida a transistor, pueden ser a colector abierto tipo P (o PNP) o tipo N
(o NPN). Son raros de encontrar, pero existen también los de colector cerrado,
equivalentes a un NC, y generalmente traen el diodo de protección
internamente. Ilustración 38
TRAFICO INTELIGENTE
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Ilustración 38. Diagrama de conexión NPN y PNP interno
1.4.1 Sensores Inductivos:
Estos sensores pueden ser de construcción metálica para su mayor protección
o, de caja de plástico. Y pueden tener formas anular, de tornillo, cuadrada,
tamaño interruptor de límite, etc.; Además, por su funcionamiento pueden ser
del tipo empotrable al ras en acero o, del tipo no empotrable. Los del tipo no
empotrable se caracterizan por su mayor alcance de detección, de
aproximadamente el doble. Ciertas marcas fabrican estos sensores en dos
partes, una parte es el sensor propiamente dicho y el otro es el amplificador de
la señal de frecuencia, con el fin de usarlos en zonas peligrosas, y de esta
manera cumplir con las normas seguridad intrínseca.
Sensores Capacitivos:
Además de los voltajes y circuitos mencionados, existe también en los
sensores capacitivos un tipo con salida analógica (4-20 mA).
TRAFICO INTELIGENTE
Página 53
1.5 Historia de la programación
Gottfried Wilheml von Leibniz (1646-1716), quien aprendió matemáticas de
forma autodidacta (método no aconsejable en programación) construyó una
máquina similar a la de Pascal, aunque algo más compleja, podía dividir,
multiplicar y resolver raíces cuadradas.
Pero quien realmente influyó en el diseño de los primeros computadores fue
Charles Babbage (1793-1871). Con la colaboración de la hija de Lord Byron,
Lady Ada Countess of Lovelace (1815-1852), a la que debe su nombre el
lenguaje ADA creado por el DoD (Departamento de defensa de Estados
Unidos) en los años 70. Babbage diseñó y construyó la "máquina diferencial"
para el cálculo de polinomios. Más tarde diseñó la "máquina analítica" de
propósito general, capaz de resolver cualquier operación matemática. Murió sin
poder terminarla, debido al escepticismo de sus patrocinadores y a que la
tecnología de la época no era lo suficientemente avanzada. Un equipo del
Museo de las Ciencias de Londres, en 1991, consiguió construir la máquina
analítica de Babbage, totalmente funcional, siguiendo sus dibujos y
especificaciones. Ilustración 39.
Ilustración 39. Charles Babbage
TRAFICO INTELIGENTE
Página 54
Un hito importante en la historia de la informática fueron las tarjetas perforadas
como medio para "alimentar" los computadores. Lady Ada Lovelace propuso la
utilización de las tarjetas perforadas en la máquina de Babbage. Para que se
enteren todos esos machistas desaprensivos, el primer programador/a fue una
mujer. En 1880 el censo en Estados Unidos tardó más de 7 años en realizarse.
Es obvio que los datos no eran muy actualizados. Un asistente de la oficina del
censo llamado Herman Hollerit (1860-1929) desarrolló un sistema para
automatizar la pesada tarea del censo. Mediante tarjetas perforadas y un
sistema de circuitos eléctricos, capaz de leer unas 60 tarjetas por minuto
realizó el censo de 1890 en 3 años ahorrando tiempo y dinero. Más tarde fundó
la Tabulating Machine Company y en 1924 tras alguna que otra fusión nació la
Internacional Bussines Machines, IBM. Ver Ilustración 40.
Ilustración40. Tarjetas perforadas
Las computadoras de hoy en día se sustentan en la lógica matemática
basada en un sistema binario. Dicho sistema se implementa sobre
dispositivos electrónicos que permiten, o no, pasar la corriente, con lo que se
consiguen los 2 estados binarios: 0 y 1. A mediados del siglo XX, cuando se
empezaron a construir las primeras computadoras digitales, se utilizaban tubos
de vacío para implementar los 2 estados binarios, pero ¿cómo aparecieron
estos conceptos? Alan Mathison Turing (1912-1954) diseñó una calculadora
universal para resolver cualquier problema, la "máquina de Turing". Tuvo
mucha influencia en el desarrollo de la lógica matemática. En 1937 hizo una de
sus primeras contribuciones a la lógica matemática y en 1943 plasmó sus ideas
en una computadora que utilizaba tubos de vacío. George Boole (1815-1864)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 55
también contribuyó al algebra binaria y a los sistemas de circuitos de
computadora, de hecho, en su honor fue bautizada el álgebra booleana.
La primera computadora digital electrónica patentada fue obra de John
Vincent Atanasoff (1903-1995). Conocedor de las inventos de Pascal y
Babbage, y ayudado por Clifford Berry (1918-1963), construyó el Atanasoff
Berry Computer (ABC). El ABC se desarrolló entre 1937 y 1942. Consistía en
una calculadora electrónica que utilizaba tubos de vacío y estaba basada en el
sistema binario (sistema numérico en el que se combinan los valores verdadero
y falso, o 0 y 1).
Entre 1939 y 1944, Howard Aiken (1900-1973) de la universidad de Harvard
en colaboración con IBM desarrolló el Mark 1. Era una computadora
electromecánica de 16 metros de largo y más de dos de alto. Tenía 700.000
elementos móviles y varios centenares de kilómetros de cables. Podía realizar
las cuatro operaciones básicas y trabajar con información almacenada en
forma de tablas.
Por desgracia, los avances tecnológicos suelen producirse gracias a los
militares que se aprovechan de la ciencia para perfeccionar sus armas. En la
Moore School de la Universidad de Pensilvania se estaba trabajando en un
proyecto militar para realizar unas tablas de tiro para armas balísticas. Los
cálculos eran enormes y se tardaban semanas en realizarlos. Parece ser que
John W. Mauchly (1907-1980), quien dirigía el departamento de física del
Ursine College de Filadelfia vivió en casa de Atanasoff durante cuatro días a
partir del 13 de Junio de 1941, lo que seguramente aprovechó para conocer las
ideas de Atanasoff.
Junto a John Presper Eckert (1919-1995), Mauchly desarrolló una
computadora electrónica completamente operacional a gran escala, para
acelerar los complicados cálculos del proyecto militar de la universidad Moore.
Se terminó en 1946 y se llamó Electronic Numerical Integrator And Computer
(ENIAC). El ENIAC tenía 18.000 tubos electrónicos integrados en un volumen
TRAFICO INTELIGENTE
Página 56
de 84 metros cúbicos. Pesaba unas 30 toneladas y consumía alrededor de
100.000 vatios. Su capacidad de cálculo era de 5.000 operaciones por
segundo, aunque tenía que programarse manualmente conectándola a 3
tableros que contenían más de 6000 interruptores. Cargar un programa podía
ser una tarea de varios días. El calor disipado por semejante monstruo debía
ser importante, y se necesitaba una instalación de aire acondicionado. En
definitiva, un ordenador portátil... más o menos.
Puede que no os suene, pero quien conozca de "los entresijos de la
informática" seguro que considera importante nombrar a Johann Ludwig Von
Neumann (1903-1957), genio de las matemáticas, quien tuvo el honor de
asistir a las clases de Albert Einstein en la universidad de Berlín. Autor de
trabajos de lógica simbólica, matemática pura y aplicada, física y tecnología,
publicó un artículo acerca del almacenamiento de los programas, en 1945.
Proponía que los programas se guardaran en memoria al igual que los datos,
en forma binaria. Esto tuvo como consecuencia el aumento de velocidad de los
cálculos y la ausencia de errores producidos por fallos mecánicos al programar
la máquina mediante cables.
En cuanto a la aparición de los lenguajes de programación, el archiconocido
COBOL, que tantos problemas causó con el "efecto 2000", fue el primer
lenguaje en el que no había que programar directamente en código binario, y
fue Grace Murray Hoper en 1952, una oficial de la Marina de Estados Unidos
desarrolló el primer compilador, un programa que puede traducir enunciados
parecidos al inglés en un código binario comprensible para la maquina llamado
COBOL (COmmon Business-Oriented Languaje).
A partir de ahí, los avances han sido vertiginosos.
La utilización del transistor en las computadoras en 1958, sustituyendo
los tubos de vacío
La aparición del circuito integrado de mano de Jack Kilby, también en
1958
TRAFICO INTELIGENTE
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La miniaturización de un circuito electrónico en un chip de silicio en 1961
El primer microprocesador, el 4004 de Intel, en 1971
Gary Kildall crea el sistema operativo CP/M en 1973
IBM comercializa el primer PC en 1980
Recordando a los primeros tiempos del ENIAC, con enormes computadores, en
1998 se terminó el proyecto Blue Pacific. La "maquinita" tiene la nada
despreciable cantidad de 5856 procesadores que en conjunto tienen una
velocidad de 3'9 teraflops, 2'6 Terabytes de memoria, ocupa 2400 metros
cuadrados y tiene un peso de 47 toneladas. Se utiliza para la simulación de
explosiones nucleares, y "ha salido" por unos 13000 millones de pesetas...
baratito.
Hay muchos más personajes que intervienen en la historia y que han realizado
grandes aportaciones, pero no es cuestión de extenderse.
1.5.1 CLASIFICACION DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
LENGUAJE MÁQUINA:
El lenguaje máquina es el único que entiende directamente la computadora, ya
que esta escrito en lenguajes directamente inteligibles por la máquina
(computadora), utiliza el alfabeto binario, que consta de los dos únicos
símbolos 0 y 1, denominados bits (abreviatura inglesa de dígitos binarios). Sus
instrucciones son cadenas binarias (cadenas o series de caracteres de dígitos
0 y 1) que especifican una operación y, las posiciones (dirección) de memoria
implicadas en la operación se denominan instrucciones de máquina o código
maquina. Fue el primer lenguaje utilizado en la programación de computadoras,
pero dejo de utilizarse por su dificultad y complicación, siendo sustituido por
otros lenguajes más fáciles de aprender y utilizar, que además reducen la
posibilidad de cometer errores. El lenguaje máquina es el conocido código
binario. Generalmente, en la codificación de los programas se empleaba el
sistema hexadecimal para simplificar el trabajo de escritura. Todas las
instrucciones preparadas en cualquier lenguaje máquina tienen por lo menos
TRAFICO INTELIGENTE
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dos partes. La primera es el comando u operación, que dice a las
computadoras cual es la función que va a realizar. Todas las computadoras
tienen un código de operación para cada una de las funciones. La segunda
parte de la instrucción es el operando, que indica a la computadora donde
hallar o almacenar los datos y otras instrucciones que se van a manipular, el
número de operándoos de una instrucción varia en distintas computadoras.
Ventajas del lenguaje máquina: posibilidad de cargar (transferir un programa a
la memoria) sin necesidad de traducción posterior, lo que supone una velocidad
de ejecución superior a cualquier otro lenguaje de programación.
Desventajas del lenguaje máquina: dificultad y lentitud en la codificación. Poca
fiabilidad. Gran dificultad para verificar y poner a punto los programas. Los
programas solo son ejecutables en el mismo procesador (CPU). En la
actualidad, las desventajas superan a las ventajas, lo que hace prácticamente
no recomendables a los lenguajes máquina.
1.5.2 LENGUAJES DE BAJO NIVEL (ensamblador):
Son más fáciles de utilizar que los lenguajes máquina, pero al igual que ellos,
dependen de la máquina en particular. El lenguaje de bajo nivel por excelencia
es el ensamblador. El lenguaje ensamblador es el primer intento de sustituir el
lenguaje maquina por otro más similar a los utilizados por las personas. Este
intenta des flexibilizar la representación de los diferentes campos. Esa
flexibilidad se consigue no escribiendo los campos en binario y aproximando la
escritura al lenguaje. A principios de la década de los 50 y con el fin de facilitar
la labor de los programadores, se desarrollaron códigos mnemotécnicos para
las operaciones y direcciones simbólicas. Los códigos mnemotécnicas son los
símbolos alfabéticos del lenguaje maquina.
La computadora sigue utilizando el lenguaje máquina para procesar los datos,
pero los programas ensambladores traducen antes los símbolos de código de
operación especificados a sus equivalentes en el lenguaje maquina. En la
TRAFICO INTELIGENTE
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actualidad los programadores no asignan números de dirección reales a los
datos simbólicos, simplemente especifican donde quieren que se coloque la
primera localidad del programa y el programa ensamblador se encarga de lo
demás, asigna localidades tanto para las instrucciones como los datos. Estos
programas de ensamble o ensambladores también permiten a la computadora
convertir las instrucciones en lenguaje ensamblador del programador en su
propio código maquina. Un programa de instrucciones escrito en lenguaje
ensamblador por un programador se llama programa fuente. Después de que el
ensamblador convierte el programa fuente en código maquina a este se le
denomina programa objeto. Para los programadores es más fácil escribir
instrucciones en un lenguaje ensamblador que en código de lenguaje maquina
pero es posible que se requieran dos corridas de computadora antes de que se
puedan utilizar las instrucciones del programa fuente para producir las salidas
deseadas.
El lenguaje de bajo nivel es el lenguaje de programación que el ordenador
puede entender a la hora de ejecutar programas, lo que aumenta su velocidad
de ejecución, pues no necesita un intérprete que traduzca cada línea de
instrucciones.
Visto a muy bajo nivel, los microprocesadores procesan exclusivamente
señales electrónicas binarias. Dar una instrucción a un microprocesador
supone en realidad enviar series de unos y ceros espaciadas en el tiempo de
una forma determinada. Esta secuencia de señales se denomina código
máquina. El código representa normalmente datos y números e instrucciones
para manipularlos. Un modo más fácil de comprender el código máquina es
dando a cada instrucción un mnemónico, como por ejemplo STORE, ADD o
JUMP. Esta abstracción da como resultado el ensamblador, un lenguaje de
muy bajo nivel que es específico de cada microprocesador.
Los lenguajes de bajo nivel permiten crear programas muy rápidos, pero que
son, a menudo, difíciles de aprender. Más importante es el hecho de que los
TRAFICO INTELIGENTE
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programas escritos en un bajo nivel sean altamente específicos de cada
procesador. Si se lleva el programa a otra máquina se debe reescribir el
programa desde el principio.
Ventajas del lenguaje ensamblador frente al lenguaje máquina: mayor facilidad
de codificación y, en general, su velocidad de cálculo, ahorran tiempo y
requieren menos atención a detalles. Se incurren en menos errores y los que
se cometen son más fáciles de localizar. Tanto el lenguaje maquina como el
ensamblador gozan de la ventaja de mínima ocupación de memoria y mínimo
tiempo de ejecución en comparación con el resultado de la compilación del
programa equivalente escrito en otros lenguajes. Los programas en lenguaje
ensamblador son más fáciles de modificar que los programas en lenguaje
máquina.
Desventajas del lenguaje ensamblador: dependencia total de la maquina lo que
impide la transportabilidad de los programas (posibilidad de ejecutar un
programa en diferentes máquinas). El lenguaje ensamblador del PC es distinto
del lenguaje ensamblador del Apple Machintosh. La formación de los
programadores es más compleja que la correspondiente a los programadores
de alto nivel, ya que exige no solo las técnicas de programación, sino también
el conocimiento del interior de la maquina El programador ha de conocer
perfectamente el hardware del equipo, ya que maneja directamente las
posiciones de memoria, registros del procesador y demás elementos físicos.
Todas las instrucciones son elementales, es decir, en el programa se deben
describir con el máximo detalle todas las operaciones que se han de efectuar
en la máquina para la realización de cualquier proceso.
Los lenguajes ensamblador tienen sus aplicaciones muy reducidas, se centran
básicamente en aplicaciones de tiempo real, control de procesos y de
dispositivos electrónicos.
TRAFICO INTELIGENTE
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1.5.3 LENGUAJES DE ALTO NIVEL:
Estos lenguajes son los más utilizados por los programadores. Están diseñados
para que las personas escriban y entiendan los programas de un modo mucho
más fácil que los lenguajes máquina y ensamblador. Un programa escrito en
lenguaje de alto nivel es independiente de la máquina (las instrucciones no
dependen del diseño del hardware o de una computadora en particular), por lo
que estos programas son portables o transportables. Los programas escritos
en lenguaje de alto nivel pueden ser ejecutados con poca o ninguna
modificación en diferentes tipos de computadoras. Son lenguajes de
programación en los que las instrucciones enviadas para que el ordenador
ejecute ciertas órdenes son similares al lenguaje humano. Dado que el
ordenador no es capaz de reconocer estas órdenes, es necesario el uso de un
intérprete que traduzca el lenguaje de alto nivel a un lenguaje de bajo nivel que
el sistema pueda entender.
Por lo general se piensa que los ordenadores son máquinas que realizan
tareas de cálculos o procesamiento de texto. La descripción anterior es sólo
una forma muy esquemática de ver una computadora. Hay un alto nivel de
abstracción entre lo que se pide a la computadora y lo que realmente
comprende. Existe también una relación compleja entre los lenguajes de alto
nivel y el código máquina.
Los lenguajes de alto nivel son normalmente fáciles de aprender porque están
formados por elementos de lenguajes naturales, como el inglés. En BASIC, el
lenguaje de alto nivel más conocido, los comandos como “IF CONTADOR=10
THEN STOP” pueden utilizarse para pedir a la computadora que pare si
CONTADOR es igual a diez. Por desgracia para muchas personas esta forma
de trabajar es un poco frustrante, dado que a pesar de que las computadoras
parecen comprender un lenguaje natural, lo hacen en realidad de una forma
rígida y sistemática.
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Los lenguajes de alto nivel, también denominados lenguajes evolucionados,
surgen con posterioridad a los anteriores (lenguaje máquina, lenguajes de bajo
nivel o ensamblador) con los siguientes objetivos, entre otros:
Lograr independencia de la maquina, pudiendo utilizar un mismo programa en
diferentes equipos con la única condición de disponer de un programa traductor
o compilador, que es suministrado por el fabricante, para obtener el programa
ejecutable en lenguaje binario de la maquina que se trate. Además, no se
necesita conocer el hardware especifico de dicha maquina. Aproximarse al
lenguaje natural, para que el programa se pueda escribir y leer de una forma
más sencilla, eliminando muchas de las posibilidades de cometer errores que
se daban en el lenguaje maquina, ya que se utilizan palabras (en ingles) en
lugar de cadenas de símbolos sin ningún significado aparente.
Incluir rutinas de uso frecuente, como las de entrada / salida, funciones
matemáticas, manejo de tablas, etc., que Ilustraciónn en una especie de librería
del lenguaje, de manera que se puedan utilizar siempre que se quiera sin
necesidad de programarlas cada vez.
Ventajas de los lenguajes de alto nivel: el tiempo de formación de los
programadores es relativamente corto comparado con otros lenguajes. La
escritura de programas se basa en reglas sintácticas similares a los lenguajes
humanos, nombres de las instrucciones tales como READ, WRITE, PRINT,
OPEN, etc. Las modificaciones y puestas a punto de los programas son más
fáciles. Reducción del costo de los programas. Transportabilidad. Permiten
tener una mejor documentación. Son más fáciles de mantener.
Desventajas de los lenguajes de alto nivel: incremento del tiempo de puesta a
punto al necesitarse diferentes traducciones del programa fuente para
conseguir el programa definitivo. No se aprovechan los recursos internos de la
maquina que se explotan mucho mejor en lenguajes máquina y
ensambladores. Aumento de la ocupación de memoria. El tiempo de ejecución
de los programas es mucho mayor.
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Se puede decir que el principal problema que presentan los lenguajes de alto
nivel es la gran cantidad de ellos que existen actualmente en uso, además de
las diferentes versiones o dialectos que se han desarrollado de algunos de
ellos. Es difícil establecer una clasificación general de los mismos, ya que en
cualquiera que se realice habrá lenguajes que pertenezcan a más de uno de
los grupos establecidos. Una clasificación muy extendida, atendiendo a la
forma de trabajar de los programas y a la filosofía con que fueron concebidos,
es la siguiente:
Lenguajes imperativos. Utilizan instrucciones como unidad de trabajo
de los programas (Cobol, Pascal, C, Ada).
Lenguajes declarativos. Los programas se construyen mediante
descripciones de funciones o expresiones lógicas (Lisp, Prolog).
Lenguajes orientados a objetos. El diseño de los programas se basa
más en los datos y su estructura. La unidad de proceso es el objeto y en
él se incluyen los datos (variables) y las operaciones que actúan sobre
ellos (Smalltalk, C++).
Lenguajes orientados al problema. Diseñados para problemas
específicos, principalmente de gestión, suelen ser generadores de
aplicaciones.
Lenguajes naturales. Están desarrollándose nuevos lenguajes con el
principal objetivo de aproximar el diseño y construcción de programas al
lenguaje de las personas.
Otra clasificación que se puede hacer es la de atendiendo al desarrollo de los
lenguajes desde la aparición de las computadoras, que sigue un cierto
paralelismo con las generaciones establecidas en la evolución de las mismas:
Primera generación. Lenguajes maquina y ensambladores.
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Segunda generación. Primeros lenguajes de alto nivel imperativo
(FROTRAN, COBOL).
Tercera generación. Lenguajes de alto nivel imperativo. Son los más
utilizados y siguen vigentes en la actualidad (ALGOL 8, PL/I, PASCAL,
MODULA).
Cuarta generación. Orientados básicamente a las aplicaciones de
gestión y al manejo de bases de datos (NATURAL, SQL).
Quinta generación. Orientados a la inteligencia artificial y al
procesamiento de los lenguajes naturales (LISP, PROLOG).
Para la mejor compresión se harán unas definiciones:
Programa: es un conjunto de instrucciones escritas en un lenguaje de
programación que indican a la computadora la secuencia de pasos, para
resolver un problema.
Código fuente: esta creado en algún lenguaje de alto nivel, por lo que es
entendido 100% por el ser humano. Este debe estar complementado por su
documentación o manuales donde se indica el desarrollo lógico del mismo.
Código objeto: es creado por los compiladores y nos sirve como enlace entre
el programa fuente y el ejecutable.
1.5.4 ALGUNOS LEGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE ALTO NIVEL
A continuación se presentan varios de los más conocidos y utilizados,
lenguajes de alto nivel.
FORTRAN
Abreviatura de FORmula TRANslator (traductor de formulas), fue definido
alrededor del año 1955 en Estados Unidos por la compañía IBM. Es el más
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antiguo de los lenguajes de alto nivel. Antes de él, todos los programas se
escribían en lenguaje ensamblador o en lenguaje máquina. Es un lenguaje
especializado en aplicaciones técnicas y científicas. Se caracteriza por su
potencia en los cálculos matemáticos, pero está limitado en las aplicaciones de
gestión, manejo de archivos, tratamiento de cadenas de caracteres y edición de
informes. Es un lenguaje notorio, por la facilidad con que permite expresar una
ecuación. Muchas de sus características fueron incorporadas mas tarde en el
primer lenguaje BASIC. Una de sus ventajas es que es un lenguaje compacto y
es también ampliamente utilizado para aplicaciones en los negocios que no
requieren manejo de grandes archivos de datos. Hasta 1961 se mantuvo como
monopolio de IBM, pero posteriormente se fue implementando en ordenadores
de otros fabricantes. A lo largo de su existencia han aparecido diferentes
versiones, entre las que destaca la adoptada en 1966 por el ANSI (American
National Standards Institute), en la que se definieron nuevas reglas del
lenguaje y se logro la independencia del mismo con respecto a la máquina; es
decir, comenzó la portabilidad del lenguaje. Esta versión se denominó
FORTRAN IV o FORTRAN 66, y el idioma se hizo tan popular en los años 60,
que FORTRAN 66 se volvió el primer idioma en ser regularizado oficialmente
en 1972. En 1977 apareció una nueva versión más evolucionada que se llamo
FORTRAN V o FORTRAN 77. Está reflejada en el documento ANS X3.9-1978:
Programming Language FORTRAN y define dos niveles del lenguaje
denominados FORTRAN 77 completo y FORTRAN 77 básico, siendo el
segundo un subconjunto del primero. Incluye, además, instrucciones para el
manejo de cadenas de caracteres y de archivos, así como otras para la
utilización de técnicas de programación estructurada. Estas características
hacer que el lenguaje también sea válido para determinadas aplicaciones de
gestión. A mediados de los años setenta se proporcionaron virtualmente cada
computadora, mini o mainframe, con un sistema FORTRAN 66 normal. Era por
consiguiente posible escribir programas en FORTRAN en cualquier sistema y
estar bastante seguro que estos pudieran moverse para trabajar en cualquier
otro sistema bastante fácil. Esto, y el hecho que pudieran procesarse
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programas de FORTRAN muy eficazmente. La ultima normalización del
lenguaje, FRONTRAN 90, se encuentra en el documento ANS X3.198-1991 en
la que se incluyen características como la recursividad, tratamiento paralelo de
tablas y uso de memoria dinámica. Permite expresar los programas de
maneras que se satisfacen mas a un ambiente de la informática moderna y han
quedado obsoletos muchos de los mecanismos que eran apropiados en
FROTRAN 77. En FROTRAN 90 algunos rasgos de FROTRAN 77 han sido
reemplazados por rasgos mejores, mas seguros y más eficaces, muchos de
estos fueron quitados del idioma FORTRAN 95. El FRONTRAN tiene la ventaja
de ser un lenguaje compacto que sirve muy bien para satisfacer las
necesidades de los científicos y los estadísticos de los negocios.
COBOL
Es el lenguaje más utilizado en las aplicaciones de gestión, creado en 1960 por
un comité denominado CODASYL (COnference on DAta SYstems Languages),
patrocinado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, a fin de
disponer de un lenguaje universal para aplicaciones comerciales, como
expresa su nombre (COmmon Business Oriented Language).
A lo largo de su existencia ha sufrido diversas actualizaciones. Su primer
estándar fue aprobado por el ANSI en 1968. Posteriormente, en 1974, se
adopta la norma ANS X3.23-1974, que ha perdurado hasta su última versión,
COBOL ANS-85, que facilita el diseño estructurado de los programas.
Sus características más destacables son las siguientes: se asemeja al lenguaje
natural (inglés), es autodocumentado y ofrece grandes facilidades en el manejo
de archivos, así como en la edición de informes escritos. Puede emplear
términos comúnmente utilizados en los negocios.
Entre sus inconvenientes están sus rígidas reglas de formatos de escritura, la
necesidad de escribir todos los elementos al máximo detalle, la extensión
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excesiva en sus sentencias, e incluso duplicación en algunos casos, y la
inexistencia de funciones matemáticas.
No obstante, se puede afirmar que en la actualidad continua siendo el lenguaje
mas utilizado en las aplicaciones de gestión.
PL/I
Fue creado a comienzos de los años sesenta por IBM para ser usado en sus
equipos del sistema 360. Inspirándose en los lenguajes ALGOL, COBOL y
FORTRAN se desarrollo el PL/I (Programming Language/I) tomando las
mejores características de los anteriores y añadiendo algunas nuevas, con el
objetivo de obtener un lenguaje lo mas general posible en cuanto a su
implementación, útil para aplicaciones técnico-científicas, comerciales, de
proceso de textos, de bases de datos y de programación de sistemas. Se trata
de un lenguaje de programación complejo. Compilado y estructurado, es capaz
de gestionar errores y de procesar multitareas, y se emplea en entornos
académicos y de investigación.
Entre sus novedades esta su gran libertad en el formato de escritura de los
programas: soporta la programación estructurada y diseño modular. Es un
lenguaje flexible y sofisticado. No obstante, no ha superado a sus progenitores
en sus aplicaciones especificas, debido en parte a su amplitud y, por ello, al
tamaño de su compilador que hasta ahora solo se podía instalar en grandes
equipos. El elemento básico de este programa es el enunciado que termina en
punto y coma. Los enunciados se combinan en procedimientos. Un
procedimiento puede representar por completo a un programa pequeño o un
“bloque de construcción” o modulo de un programa más complejo.
BASIC
El lenguaje BASIC fue diseñado por los profesores John G. Kemeny y Thomas
E. Kurtz del Dartmouth College (Estados Unidos) en 1965, con el objetivo
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principal de proporcionar a los principiantes un lenguaje fácil de aprender,
como se indica en su nombre Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code
(Código de instrucciones simbólico de propósito general para principiantes). Es
un lenguaje interactivo muy popular que tiene una aceptación debido a la
facilidad de su uso, es un idioma simple para aprender y fácil de traducir. Que
sé interactivo, permite la comunicación directa entre el usuario y el sistema de
cómputo durante la preparación y uso de los programas.
Entre sus principales novedades están las de ser un lenguaje interpretado y de
uso conversacional, útil para aplicaciones técnicas y de gestión. Esto, unido a
la popularización de las microcomputadoras y computadoras personales, ha
hecho que su utilización sea haya extendido enormemente, a la vez que ha
propiciado el surgimiento de una gran diversidad de diversiones que extienden
y se adaptan a necesidades particulares el lenguaje original. Existen multitud
de intérpretes y compiladores del lenguaje.
PASCAL
Fue creado por el matemático suizo Nicklaus Wirth en 1970, basándose en el
lenguaje ALGOL, en cuyo diseño había participado en los años sesenta. Su
nombre proviene del filósofo y matemático francés del siglo XVII, Blaise Pascal,
que invento la primera máquina tipo mecánico para sumar. Fue el primer gran
lenguaje creado después de haber sido ampliamente diseminados los
conceptos asociados con la programación estructurada.
Aunque en principio la idea del diseñador era proporcionar un lenguaje
adecuado para la enseñanza de los conceptos y técnicas de programación, con
el tiempo ha llegado a ser un lenguaje ampliamente utilizado en todo tipo de
aplicaciones, que posee grandes facilidades para la programación de sistemas
y diseño grafico.
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Aporta los conceptos de tipo de datos, programación estructurada y diseño
descendente, entre otros, además de haberse convertido en predecesor de
otros lenguajes más modernos, como MODULA-2 y ADA.
Programación en C
Este lenguaje fue creado en 1972 por Dennis Ritchie a partir del trabajo
elaborado por su colega de los laboratorios Bell Telephone, Ken Thompson.
Estos habían diseñado con anterioridad el sistema operativo UNIX, y su
intención al desarrollar el lenguaje C fue la de conseguir un lenguaje idóneo
para la programación de sistemas que fuese independiente de la maquina, con
el cual escribir su sistema UNIX.
Aunque, como acabo de decir, fue diseñado inicialmente para la programación
de sistemas, posteriormente su uso se ha extendido a ablaciones técnico-
científicas, de bases de datos, de proceso de textos, etc.
En 1980 Bjarne Stroustrup, inspirado en el lenguaje Simula67 adicionó las
características de la programación orientada a objetos incluyendo la ventaja de
una biblioteca de funciones orientadas a objetos) y lo denomino C con clases.
Para 1983 dicha denominación cambio a la de C++. Con este nuevo enfoque
surge la nueva metodología que aumenta las posibilidades de la programación
bajo nuevos conceptos.
La utilización óptima de este lenguaje se consigue dentro de su entorno natural,
que ese el sistema operativo UNIX, y entre sus características destaca el uso
de programación estructurada para resolver tareas de bajo nivel, así como la
amplia librería de rutinas de que dispone. El lenguaje C reúne características
de programación intermedia entre los lenguajes ensambladores y los lenguajes
de alto nivel; con gran poderío basado en sus operaciones a nivel de bits
(propias de ensambladores) y la mayoría de los elementos de la programación
estructurada de los lenguajes de alto nivel, por lo que resulta ser el lenguaje
TRAFICO INTELIGENTE
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preferido para el desarrollo de software de sistemas y aplicaciones
profesionales de la programación de computadoras.
MODULA-2
El lenguaje MODULA fue diseñado en 1977 bajo la dirección de Nicklaus Wirth,
creador también el lenguaje PASCAL, con la intención de incluir las
necesidades de la programación de sistemas y dar respuestas a las críticas
recibidas respecto de las carencias del lenguaje PASCAL. En 1979 se realiza
una versión que pasa a denominarse MODULA-2 y que perdura en la
actualidad.
Además de incluir las características de su predecesor, este nuevo lenguaje
incorpora las principales carencias de aquel, como la posibilidad de
compilación separada, creación de librerías, programación concurrente, mejora
el manejo de cadenas de caracteres, los procedimientos de entrada/salida y la
gestión de la memoria, etc. además, posee grandes facilidades para la
programación de sistemas.
También, debido a sus cualidades didácticas, ha sido ampliamente aceptado
por la comunidad universitaria como herramienta idónea para la enseñanza de
la programación.
ADA
Es el último intento de obtener un único lenguaje para todo tipo de
aplicaciones, e incluso los últimos avances de técnicas de programación. Su
diseño fue encargado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos,
para su uso en servicios militares, a la empresa Honeywell-Bull después de una
selección rigurosa entre varias propuestas realizadas sobre una serie de
requerimientos del lenguaje y de haber evaluado negativamente veintitrés
lenguajes existentes. De estos, se seleccionaron como base para la creación
del nuevo lenguaje el PASCAL, el ALGOL y el PL/I.
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La estandarización del lenguaje se publico en 1983 con el nombre de ADA, en
honor de la considerada primera programadora de la historia, Augusta Ada
Byron, condesa de Lovelace.
Entre las características del lenguaje se encuentran la compilación separada,
los tipos abstractos de datos, programación concurrente, programación
estructurada, libertad de formatos de escritura, etc. Como principal
inconveniente presenta su gran extensión. Los escritores lo llamaron inflexible
e ineficiente, en tanto que sus favorecedores lo consideraban un gran avance
en la tecnología del software.
LISP
En informática, acrónimo de List Processing. Un lenguaje de programación
para ordenadores o computadoras orientadas a la generación de listas,
desarrollado en 1959-1960 por John McCarthy y usado principalmente para
manipular listas de datos o de símbolos. El lenguaje LISP constituyó un cambio
radical con respecto a los lenguajes procedurales (FORTRAN, ALGOL) que se
desarrollaban por entonces. El LISP es un lenguaje interpretado, en el que
cada expresión es una lista de llamadas a funciones. Este lenguaje se sigue
utilizando con frecuencia en investigación y en círculos académicos, y fue
considerado durante mucho tiempo el lenguaje modelo para la investigación de
la inteligencia artificial (IA), aunque el Prolog ha ganado terreno durante los
últimos años.
LOGO
En informática, lenguaje de programación de ordenadores o computadoras,
desarrollado en 1968 por Seymour Papert en el MIT, que se usa
frecuentemente en la enseñanza de lenguaje de programación a niños. Una
característica importante de Logo son los gráficos de tortuga, que permiten al
programador hacer dibujos simples dirigiendo los movimientos de la tortuga en
la pantalla hacia adelante, hacia la derecha o la izquierda. Una vez que
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dominan el entorno sencillo del dibujo, el programador (normalmente un niño o
una niña) empieza a descubrir las características más sofisticadas del lenguaje,
que están basadas fundamentalmente en el lenguaje de programación LISP.
Logo está considerado como un lenguaje para la formación, a pesar de que
algunas empresas intentaron que tuviera una mayor aceptación en los círculos
profesionales de programación.
RPG
Report Program Operator fue introducido en 1960 como un lenguaje para
duplicar rápidamente el enfoque de proceso utilizado con un equipo de tarjeta
perforada. Este lenguaje fue desarrollado por IBM en 1964. Su uso esta aun
limitado sobre todo para las aplicaciones de negocios que son procesadas en
pequeñas computadoras, generar informes comerciales o de negocios. Como
su nombre lo sugiere, el RPG está diseñado para generar los reportes de salida
que resultan del proceso de aplicaciones de negocios.
A pesar de las aplicaciones de actualización de archivos, el RPG es un
lenguaje de propósito limitado porque los programas objeto generados por el
compilador de RPG siguen sin desviación, un ciclo de procesamiento básico.
Una ventaja del RPG es la relativa facilidad para aprenderlo y usarlo. Dado que
la lógica de la programación es fija, existen menos reglas formales que en otros
lenguajes.
ALGOL
El ALGOL (ALGOritmic Language) fue presentado en 1958. Fue el primer
lenguaje de programación de proceso estructurado de alto nivel. Fue orientado
al uso de quienes participan en proyectos científicos y matemáticos. Un grupo
internacional de matemáticos europeos y americanos, pretendían crear un
lenguaje común normalizado que les permitiera el intercambio de algoritmos,
TRAFICO INTELIGENTE
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aunque esta en desuso, fue el primero que incorporo conceptos claves para la
programación actual.
APL
Sus siglas significan (A Programming Language). Un Lenguaje de
Programación. Este programa fue desarrollado por Kenneth Inverson en el año
1961 para resolver problemas matemáticos. Este lenguaje se caracteriza por su
brevedad y por su capacidad de generación de matrices y se utiliza en el
desarrollo de modelos matemáticos.
PILOT
Programmend Inquiry Language Or Teaching (Consulta, lenguaje o aprendizaje
de investigación programada) creado en 1969.
Este lenguaje de programación es utilizado fundamentalmente para crear
aplicaciones destinadas a instrucciones asistidas por computadoras. Se
caracteriza por utilizar un mínimo de sintaxis.
SMALLTALK
SMALLTALK, Lenguaje de Programación orientado a objetos integrados con un
entorno de desarrollo multiventana. SMALLTALK no es solo un hermoso
lenguaje de computación orientado a objetos. El entorno de desarrollo merece
similar valoración y ha sido copiado muchas veces, desde el Sistema Operativo
de Apple MS Windows y Borland Pascal (en una memoria extensión). Muchos
conceptos de SMALLTALK como los browsers y las técnicas de browsing han
encontrado hoy su rumbo en muchas herramientas de desarrollo de la
generación X, desarrollado por SMALLTALK poseen un factor “divertido-de-
usar”. Los cambios se graban instantáneamente y los mismos pueden probarse
rápidamente.
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SMALLTALK fue desarrollado dentro del Grupo de Investigación del
Aprendizaje en el Centro de Investigación de Xerox en palo Alto a comienzos
de los 70. Las principales ideas de SMALLTALK se le atribuyen generalmente a
Alan kay con raíces en Simula, LISP y SketchPad. Dan Ingalls escribió el
código de las primeras ventanas solapables, los pop-up menús y la clase BitBlt.
Adele Goldberg y Dave Robson escribieron los manuales de referencia para
SMALLTALK y fueron miembros clave del equipo de desarrollo. Un programa
de licenciamiento de Xerox y Xerox Special Information Systems. Sin embargo
la distribución generalizada a la comunidad de desarrollo no sucedió hasta la
fundación de una nueva compañía llamada ParcPlace Systems Inc. , Dirigida
por Adele Goldberg.
Un segundo SMALLTALK (SMALLTALK 4) fue desarrollado por Digitalk en los
Angeles California. Este SMALLTALK estaba dirigido a cubrir la necesidad de
un producto pequeño, de alta velocidad, basado en PC.
Object Technology International Inc. (OTI) desarrolló un conjunto de
herramientas para proveer el control de inversiones y el manejo de
conIlustraciónciones en grandes proyectos. IBM desarrolló la familia de
productos VisualAge para SMALLTALK en colaboración con Object Technology
(antiguamente ParcPlase-Digitalk) e IBM permanecen como los distribuidores
dominantes de entornos de desarrollos en SMALLTALK. Algunos nuevos
SMALLTALK se hallan en etapa de desarrollo.
FORTH
Lenguaje de cuarta generación, creado en 1970, es un lenguaje estructurado e
interpretado de fácil ampliación y ofrece una alta funcionalidad en un espacio
reducido. Es un lenguaje de alto nivel del cual derivan en la actualidad casi
todos los lenguajes empleados en los robots.
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LENGUAJE C++
Se pronuncia “ce plus plus”. Fue desarrollada por Bjarme Stroustrup en los Bell
Laboratories a principios de la década de los 80. C++ introduce la
programación orientada al objeto en C. Es un lenguaje extremadamente
poderoso y eficiente. C++ es un súper conjunto de C, para aprender C++
significa aprender todo de C, luego aprender programación orientada al objeto
y el uso de éstas con C++.
DELPHI
Es un entorno de programación visual orientado a objetos para desarrollo
rápido de aplicaciones (RAD) de propósito general, incluyendo aplicaciones
cliente/servidor.
Delphi es la versión de Delphi para 32 bits (Delphi 3), es decir son casi los
mismos, con la única diferencia que Delphi 3 es mucho más mejorado, por
ejemplo contiene un TeeChart, que sirve para los gráficos de negocio.
Delphi tiene las siguientes características:
Rendimiento - con el mejor y más rápido compilador del mundo.
Empresa e Internet - soluciones cliente y servicio
Desarrollo de aplicaciones rápidas (RAD).
Reusabilidad de componentes, un verdadero entorno orientado a
objetos.
Manejo de Base de Datos escalables.
Arquitectura multinivel abierta y dimensionable.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 76
Diseminación de información de base de datos en la Web a una gran
velocidad.
JAVA
Es un lenguaje de programación para crear programas seguros, portátiles,
orientados a objetos interactivos, para mejorar la entrega de información a
través de Internet, etc.
JAVASCRIPT
Este lenguaje de programación originalmente fue llamado LIVESCRIPT, pero
luego fue renombrado con el nombre de JAVASCRIPT, con la idea de
capitalizar la fama de Java, lenguaje desarrollado por Sun Microsystems. Éste
es un complemento ideal del lenguaje HTML, al permitir a la página realizar
algunas tareas por si misma, sin necesidad de estar sobrecargando el servidor
del cual depende; JAVASCRIPT es un lenguaje diseñado especialmente para
ejecutarlo en internet.
Entre estas tareas, puede estar, por ejemplo, realizar algunos cálculos simples,
formatear un texto para que sea leído por distintas personas de manera
distinta, proveer de un medio de conIlustraciónr la visualización de una página,
realizar un pre chequeó de validación en formulario antes de enviarlo, etc.
HTML
El lenguaje HTML, sirve para realizar esas atractivas páginas Web. Se trata de
un sistema de marcas que permite enlazar al mismo tiempo texto, sonidos y
gráficos dentro del mismo documento, con otros dentro del servidor o incluso
con otros servidores WWW. Es decir, es un editor para combinar textos,
imágenes e incluso sonido y ahora también imágenes en movimiento. Es, en
definitiva, la forma de manejar y presentar la información en la red.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 77
Para escribir documentos de hipertexto se ha desarrollado un nuevo formato de
datos o lenguaje llamado Hyper Text Markup Language (HTML). Este lenguaje
permite dar indicaciones precisas al programa cliente de cómo debe
presentarse el documento en pantalla o al ser impreso.
El lenguaje HTML es el usado actualmente para escribir textos Hypermediales
en el web.
1.6 CONCLUSIÓNES DEL MARCO TEÓRICO
En la presente reseña se involucraron todos los elementos que forman parte de
un sistema de automatización para un semáforo, y así mismo como son sus
ventajas y desventajas aplicadas en el sector vehicular. La propuesta de
elaboración de un semáforo inteligente que satisfaga las necesidades de
clientes adaptándose a su economía y obteniendo mejoras en la fluidez del
tráfico y del peatón se podrá ver reflejada en el trabajo que se pretende con
este estudio.
En este apartado también habla del por qué este sistema es aplicado con el fin
de ser un proyecto sustentable y económico en cualquier parte de la república
mexicana y por su puesto de fácil adquisición para los clientes.
TRAFICO INTELIGENTE
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CAPITULO 2
2.1 Marco Metodológico
En el presente capítulo se hará énfasis a cada uno de los análisis requeridos
para la correcta implementación y seguimiento de nuestro proyecto, tales como
es el de mercado, técnico operativo, económico financiero, socioeconómico y
ambiental ya que de esta manera podremos obtener resultados de que tan
viable es la implementación de un SEMAFORO INTELIGENTE asistido por
sistema de inteligente mediante sensores inductivos en lugares donde se
encuentran grandes congestionamientos de automóviles y de personas por lo
que con este sistema se tendrá ahorro de recursos, mantenimientos y sobre
todo si dañar al medio ambiente.
El estudio se apoyará en el método analítico, porque se distinguen los
diferentes elementos del fenómeno y se procede a realizar cada uno de ellos
por separado, se aplicará igualmente el método inductivo. El desarrollo de esta
investigación se hará partiendo de situaciones particulares en zonas
sumamente congestionadas que se llegaran encontrar en el municipio, estado,
país y otras partes del mundo.
Recolección de información
Es importante tener información de todos los rubros posibles para así poder
conocer las necesidades y saber cómo implementar nuestros producto, para
que se atractivo y rentable.
Fuentes primarias
Entrevista a especialistas o conocedores de fabricación y distribución de
SEMAFOROS INTELIGENTES.
Encuesta aplicadas a habitantes del Municipio de Tecamac.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 79
Observaciones directas del manejo y aprovechamiento de energía y
mayor flujo vial y con orden.
Entrevista a productores.
2.1.1 Creación de grupos de trabajo
En el siguiente organigrama se mencionan los grupos de trabajo, que estarán
realizando los análisis anteriores mencionados. Cada grupo de trabajo está
comprometido a realizar las investigaciones con respecto al proyecto en
mención. Ilustración 41.
Ilustración 41. Organigrama de grupo de trabajo
REPRESENTANTE
GENERAL
RICARDO SIMBRÓN
CALIXTO
ANALISIS DE
MERCADO ANALISIS
TECNICO
OPERATIVO
ANALISIS
ECONOMICO
FINANCIERO
ANALISIS
SOCIO-
ECONOMICO
ANALISIS
AMBIENTAL
RICARDO
SIMBRÓN
CALIXTO
PRUDENCIO
GARCIA LUIS
ALBERTO
VEGA
FRAGOZO
ALDO
JONNATHAN
CERON
PEREZ
EDUARDO
GUERRER
O MOLINA
OSCAR
RAFAEL
TRAFICO INTELIGENTE
Página 80
Para ello nos basaremos en la metodología de desarrollo de proyectos
presentado en la siguiente Ilustración 42.
Ilustración 42. Estructura general de la evaluación de proyectos
2.2 ANÁLISIS DE MERCADO
El estudia de consta de la determinación y cuantificación de la oferta y
demanda, el análisis de los precios y el estudio de la comercialización cuyo
objetivo general es verificar la posibilidad real aceptación del producto
(semáforo inteligente) en un mercado determinado tomando en cuenta el
riesgo.
Para poder realizar el análisis del mercado se deben de reconocer cuatro
variables fundamentales Ilustración 43.
FORMULACION Y EVALUACION DE PROYECTOS
DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
ANALISIS DE
MERCADO
ANALISIS
TECNICO
OPERATIVO
ANALISIS
ECONOMICO
FINANCIERO
ANALISIS
SOCIO-
ECONOMICO
ANALISIS
AMBIENTAL
RESUMEN Y CONCLUCIONES
DECISION SOBRE EL PROYECTO
RETROALIMENTACION
TRAFICO INTELIGENTE
Página 81
Ilustración 43. Estructura del análisis de mercado
Objetivos del Estudio del mercado
Analizar el mercado de las materias primas y demás insumos
indispensables para el proceso productivo
Estudiar el mercado competidor, es decir , a todas las empresas que
vende o realizan semáforos inteligentes Comprender las características
del medio externo o internacional que pueda influir el desempeño del
proyecto
Conocer los posibles efectos que pueden tener los factores económicos
socioculturales, demográficos, tecnológicos, competitivos y políticos –
legales de entorno, sobre las actividades que se vayan a realizar en el
futuro.
Caracterizar al usuario o consumidor potencial del producto(semáforo
inteligente) gracias a una previa segmentación del mercado
Determinar el área geográfica que va ser atendida por el proyecto.
Estimar el comportamiento futuro de la demanda de la oferta de bienes
y servicios del proyecto
Planificar la estrategia de comercialización más adecuada a las
características del usuario o consumidor.
Definir las características generales del servicio que se ofrecerá
TRAFICO INTELIGENTE
Página 82
Determinar la cantidad la cantidad de bienes y servicios provenientes de
la empresa del proyecto (semáforo inteligente) que los consumidores
estarán dispuestos a adquirir.
Estimar los precios a los cuales los consumidores estarán dispuestos a
adquirir el producto (semáforo inteligente) y los productores a ofrecerlo.
El proyecto (semáforo inteligente) se puede describir como un plan que, si se le
asigna determinado monto de capital y se le proporciona insumos de varios
tipos, podrá producir un bien o u servicio por lo que la evaluación del proyecto
de inversión, tiene por objetivo conocer su rentabilidad económica.
Por otro lado, el estudio de mercado también es útil para prever una política
adecuada de precios, estudiar la mejor forma de comercializar el producto y
contestar la primera pregunta importante: ¿existe un mercado viable para el
producto que se pretende elaborar? Si la respuesta es positiva, el estudio
continuo. Si la respuesta es negativa, se plantea la posibilidad de un nuevo
estudio más preciso y confiable.
PROCESO DE PREPARACION Y EVALUACION DE PROYECTOS. Las áreas
generales en la que se van aplicar las metodologías de la evaluación de
proyectos son:
ELABORACION DE UN NUEVO PRODUCTO DE UNA PLANTA YA
EXISTENTE
La estructura general de la metodología de la evaluación de proyectos puede
ser representada como se muestra en la Ilustración (41)
Describir el canal de distribución más adecuado, que es la ruta que toma
el producto al pasar del producto a los consumidores o clientes.
Describir la promoción y publicidad que se ocupara para la comunicación
del posicionamiento del producto a los consumidores o clientes.
TRAFICO INTELIGENTE
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2.2.1 SEGMENTACION
Actualmente en México el incremento de carros a aumentado
considerablemente lo que ocasiona un inmenso tráfico vial causando estrés y
problemas entre los mismos automovilistas ya que en los cruces de dicho
sentido no hay trafico pero este se le cede el paso de avanzar el otro sentido
de cruce este está congestionado.
Por lo que se necesita semáforos inteligentes donde estos tomen decisiones
para activar el tráfico en los cruces, considerando como prioridad el volumen de
vehículos en tiempo real y variando su programación y sincronización según
indicaciones de los sensores que realizaran un conteo de cuantos automóviles
hay para que tenga un buen control. Además, permiten mejorar los tiempos de
traslado reduciendo la contaminación con la disminución de la emisión de
dióxido de carbono.
2.2.2 PRODUCTO
Los Semáforos Inteligentes además, tendrán cronómetros regresivos
incorporados (vehiculares y peatonales) que permiten a los conductores y
transeúntes captar mejor los cambios de los semáforos, por medio de bombillos
LEDs que contribuyen en la reducción de un 30% en el consumo de energía.
Se trata del proceso de modernización de los servicios públicos en la ciudad de
MEXICO, que beneficiará a los ciudadanos. Esta es una red de semáforos
inteligentes que va a beneficiar a todos los sectores de nuestra capital: a
quienes viajan en su carro particular y también a quienes se trasladan en masa,
utilizando transporte público, porque cuando hay una red de semáforos que
funciona inadecuadamente, eso genera inconvenientes a las personas, a la
familia, al comercio, a la industria, a los derechos individuales. Por eso
hacemos esta inversión que va a repercutir en los grandes sectores de la
población.
TRAFICO INTELIGENTE
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NUESTROS POTENCIALES CLIENTES
Es necesario que las gentes gubernamentales unifiquen esfuerzos en favor de
una mejor calidad de vida para los mexicanos. Un llamado a las autoridades del
tránsito, del transporte, adscritos al Gobierno Nacional, a que evalúen las
proposiciones que hemos hecho de este tipo de proyectos de semáforos
inteligentes, a que revisen las recomendaciones y proposiciones que hemos
hecho relacionados con las vías de contraflujo, con las vías rápidas que hemos
sugerido para aliviar las tensiones de los ciudadanos que habitan en D,F como
el estado de México ya sea en cruces con autopistas, avenidas transitadas.
2.2.3 CONTEXTO ESPACIAL
Contexto espacial
Esta empresa será establecida en el estado de México, Municipio de Tecámac
en la UTTEC. Ilustración 44.
Ilustración 44. Contexto espacial
El nombre de Tecámac proviene de Tetl (piedra) y de Cámatl (boca) y la
terminación C (del lugar):
“En la Boca de Piedra”
El Jeroglífico está representado por una boca estilizada, que es: “En la Boca de
Piedra”, así como la mano con la palma abierta, que significa una mano
extendida.
TRAFICO INTELIGENTE
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Es un municipio conurbado del Estado de México; ubicado al norte del mismo,
a 108 km de la ciudad de Toluca, capital del mismo; y a 38.5 km de la Ciudad
de México. Forma parte de la Zona Metropolitana del Valle de México.
Colinda al norte con el Estado de Hidalgo, al sur con los municipios de
Ecatepec de Morelos, Acolmán y Coacalco de Berriozábal, al oeste con los
municipios de Zumpango, Nextlalpan, Jaltenco, Tultitlán y Coacalco de
Berriozábal, al este con los Municipios de Temascalapa Teotihuacán y al norte
con Tizayuca. Su cabecera es Tecámac de Felipe Villanueva
La población registrada en el censo de población y vivienda de 2010 realizada
por el INEGI fue de 364,579 habitantes de los cuales 177,713 son hombres y
186,866 son mujeres.
El árbol que ha proliferado es el pirú, debido al clima y tipo de suelo es muy
común las diversas variedades de nopal y maguey, así como órganos,
biznagas, abrojo y otros. De las flores y otras plantas las más comunes son el
girasol, el mirasol, acahual, nabo, jaramao. Ilustraciones 45, 46, 47 y 48.
Ilustración 45. Contexto espacial México (Fuente: Google Maps)
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Ilustración 46. Contexto Espacial Estado de México (Fuente: Google Maps)
Ilustración 47. Contexto Espacial Tecámac de Felipe Villanueva (Fuente: Google Maps)
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Ilustración 48. Contexto Espacial UTTEC (Fuente: Google Maps)
Requisitos para la manufactura del semáforo inteligente en esta zona
geográfica
Energía eléctrica
Líneas de teléfono
Centros comerciales
Zonas congestionadas de automóviles
Servicios con los que cuenta la Universidad Tecnológica de Tecámac.
Energía eléctrica
Agua potable
Drenaje
Computadoras
Internet
Herramienta de uso general (destornilladores, prensas de banco, brocas
taladros etc.)
Maquinaria (maquina de soldar)
Entrenadores de pic´s
Hardware (PC, PLC, PIC´S)
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2.2.4 CONTEXTO TEMPORAL
Este proyecto fue desarrollado en las instalaciones del edificio del taller de
Meca trónica en el noveno cuatrimestre de la Carrera de Ingeniería en
MECATRONICA área AUTOMATIZACION del periodo ENERO-ABRIL del año
2013. Este proyecto es iniciado y fue realizado por 5 alumnos de ingeniería en
MECATRONICA.
2.2.4.1 ANÁLISIS PARA DETERMINAR LA FACTIBILIDAD DEL ESTUDIO
DEL MERCADO
Este proyecto surge por la necesidad de disminuir el tráfico ya que en nuestro
municipio en el 25% ó 30 % del tiempo de una persona se pierde. La
fabricación de un semáforo inteligente está diseñada para la disminución del
tráfico y para no perder mucho tiempo en el mismo.
Con éste proyecto se busca analizar y controlar ciertas variables como el
tiempo, consumo de energía, etc. con este sistema se pretende mejorar el
tiempo de las personas como también mejorar el medio ambiente. El estudio de
mercado con el objetivo de estudiar la competencia y así mismo identificar
zonas de oportunidades dónde éste proyecto sea rentable.
2.2.5 GENERALIDADES DE ANÁLISIS
Analizar la efectividad de los semáforos inteligentes en base al análisis de
mercado para la implementación del proyecto en avenidas muy congestionadas
como una alternativa a las necesidades del municipio.
Entre las prioridades que tiene el análisis de mercado son:
Estudiar la situación actual de los semáforos a nivel estatal.
Estudiar y analizar las necesidades del la comunidad tanto como de los
automovilistas apoyándose con encuestas.
Realizar mercadotecnia para la difusión y promoción del semáforo
inteligente
TRAFICO INTELIGENTE
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Definir el tamaño y capacidad de semáforos de acuerdo a las
necesidades de los automovilistas como también de los peatones.
Competencia nacional e internacional
Competencia Nacional
Hoy en día los semáforos son tomados por proyectos para el control del
tránsito en diferentes ciudades muy congestionadas, en México se cuenta con
proveedores que se dedican a la fabricación y distribución de semáforos y
señales de transito.
Eyssa Mexicana S.A de C.V ingeniería de transito, asistencia.
Tecnología visual, audible para invidentes.
SEÑAPRO. Fabricación, distribución, colocación y mantenimiento de
señalamientos viales con la última tecnología y el mejor equipo en todo
México.
Competencia Internacional
La presencia del recurso a escala global de los semáforos inteligentes son una
opción indispensable en muchas partes del mundo, por las posibilidades que
introducen de agilizar el tránsito en las grandes ciudades.
Por el momento es confidencial
2.2.6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PRODUCTO SOBRE LA COMPETENCIA VENTAJAS
Producto económico.
Disminución de tráfico más ordenado.
Es pequeño.
Ahorro de energía.
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Reducción de trabajo. DESVENTAJAS
No es de marca reconocida.
Inversión inicial media.
Capacitación previa de uso.
Fallo electrónico.
2.2.7 PUESTO EN EL MERCADO EL SEMÁFORO INTELIGENTE.
El semáforo inteligente asistido por sistema lógico, sistema programable de la
empresa INGENIERIA DE TRAFICO. El semáforo inteligente es un proyecto
que tiene como principal ventaja el ahorro de energía como también menos
contaminación del aire que los automóviles provocan. La característica, por la
cual controlados distintos componentes por medio de energía que será
capturada por celdas solares.
Ofrecemos nuestro producto y servicio de “semáforo inteligente” como:
Trafico inteligente y ordenado
Automatización de semáforos.
Mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo a semáforos
inteligentes.
Aplicación de semáforos inteligentes en diferentes ciudades.
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2.2.8 MEDIOS EN LOS QUE SE PUBLICARA EL PRODUCTO
Desde hace un tiempo, los consumidores son atacados en todos sus sentidos
por una infinidad de mensajes publicitarios de las más variadas índoles. Los
nuevos medios son ahora los automóviles, autobuses, edificios, carretas de
supermercados, televisores de aviones, pantallas multimedia en aeropuertos y
supermercados y el internet entre otros.
Todo vale a la hora de atraer la atención de un consumidor cada vez más difícil
de alcanzar, a la vez que con menos capacidad de asombro frente a los
mensajes que recibe.
Definitivamente, la publicidad se desató, los medios tradicionales como la
televisión, radio y prensa, a nuevos espacios y objetos que con ingenio y
creatividad se convierten en provocativos medios publicitarios.
Los medios tradicionales masivos de publicidad han permitido a varias
empresas hacer publicidad masiva en forma exitosa. Sin embargo actualmente,
los medios masivos pierden cada vez más audiencia, e incrementan el costo a
los anunciantes para dejar lugar a nuevos medios alternativos de publicidad y
marketing directo.
Para dar a conocer nuestro producto se llevaran a cabo:
Visitas al cliente
Realización y distribución de folletos
Página de internet
Pláticas sobre el producto en escuelas.
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2.2.9 ANÁLISIS FODA Como toda empresa se realizó un análisis FODA, y por medio de esté nos
apoyaremos para hacer énfasis en las fortalezas, oportunidades, debilidades y
amenazas a las cuales se está expuesto como empresa.
Oportunidades: Las oportunidades son aquellos factores, positivos, que se
generan en el entorno y que, una vez identificados pueden ser aprovechados.
Amenazas: Las amenazas son situaciones negativas, externas al programa o
proyecto, que pueden atentar contra éste, por lo que llegado al caso, puede ser
necesario diseñar una estrategia adecuada para poder sortearlas.
Fortalezas: Las fortalezas son todos aquellos elementos internos y positivos
que diferencian al programa o proyecto de otros de igual clase.
Debilidades: Las debilidades se refieren, por el contrario, a todos aquellos
elementos, recursos, habilidades y actitudes que la empresa ya tiene y que
constituyen barreras para lograr la buena marcha de la organización. También
se pueden clasificar:
Aspectos del servicio que se brinda, aspectos financieros, aspectos de
mercado, aspectos organizacionales, aspectos de control
TRAFICO INTELIGENTE
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Factores internos Factores externos
Lista de fortalezas F1.Automatizar un semáforo F2. Minimizar costos en otros productos similares F3. Se cuenta con los conocimientos necesarios F4.Mantener un mejor control en las variables que con lleva un semáforo inteligente.
Lista de debilidades D1.Los clientes prefieren marcas reconocidas D2.No es muy común para el usuario
Lista de oportunidades O1.Bajo precio a diferencia de otros productos O2.Muy baja competencia. O3.Con automatización se puede dar a conocer con un buen prestigio.
FO (Maxi-Maxi) Estrategia para maximizar Tanto las F como las O -Mejorar el semáforo inteligente con costos alcanzables para el consumidor -Innovar el semáforo con un sistema de control -Mantener una buena producción de los semáforos inteligentes.
DO (Mini-Maxi) Estrategia para minimizar Las D y maximizar las O. -Darle prestigio al producto con un bajo precio. -Mejorar el proyecto para ser competentes mediante la automatización
Lista de amenazas A1.Mala inversión a causa de no producir ventas A2. El bajo interés por el cliente por adquirir un semáforo inteligente. A3. Competencia
FA (Maxi-Mini) Estrategia para maximizar fortalezas y minimizar las Amenazas. -Mejorar los semáforos para producir ventajas -Minimizar costos para ser atractivo para el cliente
DA (Mini-Mini) Estrategia para minimizar Tanto las A como las D. -Buscar una zona donde instalar el semáforo inteligente. -Innovar el semáforo de tal manera que el usuario sea beneficiado
Tabla 7. Tabla de análisis foda
TRAFICO INTELIGENTE
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2.2.10 ANÁLISIS DE DATOS DE ENCUESTA
En el análisis de mercado junto con el socioeconómico se pretende estudiar la
tendencia respecto a los conocimientos que la gente del Municipio de Tecámac
tiene sobre un invernadero hidropónico, y a su vez los beneficios que puedan
resultar de su aprovechamiento. La obtención de información recopilada de los
consumidores interesados en la instalación de un semáforo inteligente en su
domicilio se realizará con la aplicación de un cuestionario de 11 reactivos, con
preguntas directas y otras de opción múltiple enfocando los análisis
mencionados al principio.
Para esta investigación se aplicarán 30 cuestionarios dirigidos especialmente a
personas que podrían interesarse más en adquirir un semáforo inteligente o
que posiblemente tuvieran una idea sobre el tema para así obtener resultados
que nos sean de utilidad.
Determinar la población a estudiar
Consiste en determinar quiénes serán las personas a las cuales vamos a
encuestar, es decir, las personas de las cuales vamos a obtener la información
requerida. En este caso en particular lo vamos a dirigir a la población del
municipio de Tecámac en el Estado de México.
2.2.11 CUESTIONARIOS O ENCUESTA
1.- ¿Conoces el funcionamiento de un semáforo?
No Si
2.- ¿Cómo consideras el funcionamiento de los semáforos de tu colonia?
Bueno Malo Regular
3.- ¿Consideras que el tiempo de espera para los semáforos es el
suficiente?
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Suficiente Demasiado Insuficiente
4.- ¿Qué tiempo crees que sea el necesario para el cruce?
5min. 3min. 1min.
5.- ¿Conoce proveedores que presten un mejor servicio?
SI NO Cuales
6.- ¿Te gustaría conocer el semáforo inteligente?
SI NO ¿POR QUE?
7.- ¿Cómo considerarías un semáforo que de mayor tiempo en donde se
encuentre un mayor flujo de carros?
Bueno Malo Regular
8.- ¿Mediante qué medio le gustaría recibir información y novedades
acerca de este tipo de sistemas amigables con el medio ambiente?
Página de internet E-mail Folletos
Entrevista personal con la empresa
Personas
Espectaculares
Periódico y/o Revistas
Otros
2.2.12 ANÁLISIS DE CUESTIONARIO
Cuestionario
El medio ambiente en el que vivimos, trabajamos y nos relacionamos, influye
en nuestra salud, actividades físicas, rendimiento, emociones, pensamiento,
concentración, etc.
Son muchas las situaciones del medio ambiente que nos provocan estrés:
ruido, tráfico intenso, mala iluminación, poco espacio disponible,
contaminación, etc.
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Pero principalmente el trafico provoca que perdamos la mitad del día y aun sin
darnos cuenta, estos estímulos sobre-estimulan a nuestro organismo.
Este sobre-estimulación altera el funcionamiento de nuestro cuerpo y afecta su
equilibrio, provocando estrés.
1.- ¿Conoces el funcionamiento de un semáforo?
o Si 30 personas
o No 50 personas
o Cuales 20 personas
2.- ¿Cómo consideras el funcionamiento de los semáforos de tu colonia?
o Bueno 30 personas
o Malo 40 personas
o Regular 30 personas
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3.- ¿Consideras que el tiempo de espera para los semáforos es el suficiente?
o Suficiente 25 personas
o Demasiado 35 personas
o Insuficiente 40 personas
4.- ¿Qué tiempo crees que sea el necesario para el cruce?
o 5min. 10 personas
o 3min. 45 personas
o 1min. 55 personas
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5.- ¿Conoce proveedores que presten un mejor servicio?
o SI 10 personas
o NO 85 personas
o Cuales 5 personas
6.- ¿Te gustaría conocer el semáforo inteligente?
o SI 80 personas
o NO 10 personas
o ¿POR QUE? 10 personas
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7.- ¿Cómo considerarías un semáforo que de mayor tiempo en donde se
encuentre un mayor flujo de carros?
o Bueno 85 personas
o Malo 10 personas
o Regular 5 personas
8.- Mediante qué medio le gustaría recibir información y novedades acerca de
este tipo de sistemas amigables con el medio ambiente?
o Página de internet 40 Personas
o E-mail 15 Personas
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o Folletos 5 Personas
o Entrevista personal con la empresa personas 10 Personas
o Espectaculares 5 Personas
o Periódico y/o Revistas 10 Personas
o Otros 15 Personas
2.2.13 Resultados de encuestas
Los resultados correspondientes a cada pregunta se denotarán en las gráficas
mostradas en el análisis socioeconómico, debido a que los análisis de mercado
y socioeconómico se fusionaron para la aplicación del cuestionario y su
correspondiente interpretación de resultados.
2.2.14 Conclusiones de la encuesta para el Análisis de Mercado
De acuerdo al cuestionario ya realizado con anteoridad y gráficas elaboradas
acordes a los resultados y análisis de cada pregunta el 70% de la gente está de
acuerdo en que se instale un semáforo inteligente. Se llegaron a otras
conclusiones con los resultados obtenidos de las graficas y cuestionarios:
¿si estarían dispuestos a conocer el funcionamiento del semáforo inteligente?
Se llega a la conclusión de que el 83% de las personas encuestadas están
dispuestas a conocer el funcionamiento y el 17% está en desacuerdo
TRAFICO INTELIGENTE
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El 15% de los encuestados por medio de la T.V. y la radio, el 10% por
periódicos folletos, el restante de la población encuestada representativo al
10% le agradaría más por medio de exposiciones
2.2.15 Conclusiones finales del Análisis de Mercado
En el análisis de mercado que se realizo para el semáforo inteligente asistido
con sistema de programación se determino que es factible implementarlo y
sustituirlo en los semáforos tradicionales ya que la mayoría de la población
estudiada está de acuerdo con la idea de este semáforo inteligente y en las
encuestas nos reflejaron que si estarían dispuestas a conocer el
funcionamiento del semáforo inteligente y ellos están consientes que pueden
traerles beneficios a largo a corto plazo.
Así mismo pudimos determinar la existencia de demanda en semáforos
inteligentes y de ahorro de energía tonto ambiental como personal, y nos dimos
cuenta que es factible meterlos al mercado ya que no hay mucha competencia
y nos será más fácil poder meterlos al mercado, así también como conocer la
oferta y los medios de difusión ideales para su comercialización ya que la
tendencia fue que la mayoría de nuestra población preferiría que se diera a
conocer por medio de él internet.
TRAFICO INTELIGENTE
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2.3 ESTUDIO TECNICO OPERATIVO.
Ilustración 49. Estructura general de la evaluación de proyectos
El presente estudio tiene la finalidad de determinar las especificaciones
técnicas del semáforo, así como estructura y materiales a emplear para la
construcción del mismo, así como los insumos, el tamaño del proyecto, los
equipos a utilizar con la finalidad de integrar todos estos procesos para que se
aprecie las dimensiones del proyecto en cuestión y los principios de operación.
2.3.1 Construcción e instalación del semáforo inteligente
Controlando las variables de fluidez del tráfico en base a sensores colocados
en las calles o avenidas aledañas generando así que el tráfico disminuya para
una mejor circulación de los usuarios dependiendo de los cambios
climatológicos para lo cual debemos tener ciertas condiciones para la
instalación y construcción del semáforo.
FORMULACION Y EVALUACION DE PROYECTOS
DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
ANALISIS DE
MERCADO
ANALISIS
TECNICO
OPERATIVO
ANALISIS
ECONOMICO
FINANCIERO
ANALISIS
SOCIO-
ECONOMICO
ANALISIS
AMBIENTAL
RESUMEN Y CONCLUCIONES
DECISION SOBRE EL PROYECTO
RETROALIMENTACION
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2.3.2 Materiales recomendados:
Los materiales y accesorios recomendados son: estructura de placas de
aluminio de 10 mm para la parte interior donde estarán los componentes
eléctricos estará formada de acero inoxidable las tapas donde cubrirán la
parte interna del sistema. Y la parte donde se observaran las luces estará
hecho de acrílico.
La construcción del semáforo
La construcción del semáforo tendrá que ser de material resistente ya que será
capaz de soportar los diferentes cambios de temperatura como la humedad el
calor, condiciones de viento severas, lluvias, heladas y granizadas.
Asegúrese de tomar la medida exacta de la lámina donde cubrirá la estructura
para evitar que se introduzca el agua (que no tenga deformaciones. Así como
fijarlos para evitar que se lleguen a caer. Dicho sistema estará gobernado por
un micro controlador el cual dará funcionamiento al sistema. Tabla 8
Dimensiones para el área del 1 semáforo
Ancho………………………………….150mm
Largo…………………………………...400mm
Alto total………………………..…….…80mm
Dimensiones para el área del 2 semáforo
Ancho………………………………….130mm
Largo…………………………………...240mm
Alto total………………………..…….…80mm
Tabla 8. Tabla de dimensiones 1er y 2do semáforo
TRAFICO INTELIGENTE
Página 104
Nota: en las siguientes imágenes fueron realizadas en el software llamado
soliworks Premium 2012 las medidas que se muestran en ellas están
milímetros.
2.3.3 Localización adecuada
Para un buen funcionamiento, la parte inferior de la cara del semáforo tendrá
una altura libre de:
A) Para semáforos con soporte del tipo poste (Ilustración 50) Altura mínima
2.30 metros. Altura máxima 3.50 metros. .
B) Para semáforos con soporte del tipo ménsula larga (Ilustración 51) Altura
mínima 5.30 metros. Altura máxima 6.00 metros.
C) Para semáforos suspendidos por cables (Ilustración 52) Altura mínima 5.30
metros. Altura máxima 6.00 metros.
ÁNGULO DE COLOCACIÓN
La cara del semáforo debe colocarse en posición vertical y a 90 grados con
respecto al eje del acceso. En los de ménsula conviene dar una inclinación de
5 grados hacia abajo.
FORMA
Todas las lentes de los semáforos para control vehicular deberán ser de forma
circular, excepto las verdes con flechas, que pueden ser rectangulares.
DIMENSIONES
Existen dos diámetros nominales, de 20 cm, y 30 cm. Los diámetros de la parte
visible de las lentes deberán ser como mínimo de 19.7 cm. para las de 20 cm. y
de 28.5 cm. para las de 30 cm.; los diámetros exteriores mínimos de las lentes
TRAFICO INTELIGENTE
Página 105
serán de 21.3 cm. para las de 20 cm. y de 30.5 cm. para las de 30 cm.
A veces conviene instalar la lente roja de 30 cm. y las demás de 20 cm.
Para dar más énfasis en la indicación restrictiva más importante: PARE. Sin
embargo, todas las lentes podrán ser del diámetro mayor.
La experiencia con este tamaño de lente, hasta ahora, ha sido relativamente
limitada, pero ha tenido suficiente éxito para justificar su aceptación, al menos
para sitios donde es necesario que el semáforo sea más llamativo.
(SEMAFOROS MONTADOS EN POSTES, Ilustraciones 50, 51 y 52)
Ilustración 50. Semáforos montados en postes
TRAFICO INTELIGENTE
Página 106
Ilustración51. Semáforos montados en ménsula larga sujeta a parte lateral
Ilustración52. Semáforos suspendidos por cables
TRAFICO INTELIGENTE
Página 107
2.3.4 CONSTRUCION DEL DISEÑO PARA EL SEAFORO
Descripción imagen
En esta parte se realizo el
diseño en el software
llamado soliworks
Premium 2012. Esta es la
parte delantera del 1er
semáforo como se puede
observar en la imagen con
las dimensiones del
diseño.
En esta parte se realizo el
diseño en el software
llamado soliworks
Premium 2012. Esta es la
parte trasera del 1er
semáforo como se puede
observar en la imagen con
las dimensiones del
diseño.
En esta parte se realizo el
diseño en el software
llamado soliworks
Premium 2012. Esta es la
parte trasera del 2do
semáforo como se puede
observar en la imagen con
las dimensiones del
diseño.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 108
En esta parte se realizo el
diseño n el software
llamado soliworks
Premium 2012. Esta es la
parte delantera del 2do
semáforo como se puede
observar en la imagen con
las dimensiones del
diseño
En esta parte se realizo
el diseño en el software
llamado soliworks
Premium 2012 de un
diodo led color verde para
los semáforos como se
puede observar en la
imagen con las
dimensiones del diseño
En esta parte se realizo el
diseño en el software
llamado soliworks
Premium 2012 de unos
diodo led color amarillo y
rojo para los semáforos
con las mismas
dimensiones del diseño
anterior
TRAFICO INTELIGENTE
Página 109
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de
los led´s verde, amarillo y
rojo a la parte trasera en el
software llamado soliworks
Premium 2012 para el 1er
semáforo como se puede
observar en la imagen
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de la
parte delantera a la parte
trasera en el software
llamado soliworks
Premium 2012 para el 1er
semáforo como se puede
observar en la imagen.
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de la
parte delantera a la parte
trasera en el software
llamado soliworks
Premium 2012 para el 1er
semáforo como se puede
observar en la imagen
vista frontal.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 110
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de
los led´s verde, amarillo y
rojo a la parte trasera en el
software llamado soliworks
Premium 2012 para el
2do semáforo como se
puede observar en la
imagen
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de la
parte delantera a la parte
trasera en el software
llamado soliworks
Premium 2012 para el 2do
semáforo como se puede
observar en la imagen
vista frontal.
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de la
parte delantera a la parte
trasera en el software
llamado soliworks
Premium 2012 para el 2do
semáforo como se puede
observar en la imagen.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 111
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de
los semáforos software
llamado soliworks
Premium 2012 como se
puede observar en la
imagen vista frontal.
En esta parte se realizo el
diseño del ensamblé de
los semáforos software
llamado soliworks
Premium 2012 como se
puede observar en la
imagen.
En esta parte se realizo el
diseño del circuito el cual
controlara el sistema del
semáforo en el software
PROTEUS ISIS 7
profesional como se
puede observar en la
imagen.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 112
En esta parte se realizo el
diseño del circuito el cual
controlara el sistema del
semáforo en el software
PROTEUS ISIS 7
profesional como se
puede observar en la
imagen 3D vista superior.
En esta parte se realizo el
diseño del circuito el cual
controlara el sistema del
semáforo en el software
PROTEUS ISIS 7
profesional como se
puede observar en la
imagen 3D vista inferior.
Tabla 9. Tabla de construcción del diseño para el semáforo
2.3.5 MATERIALES RECOMENDADOS:
Los materiales y accesorios recomendados son: estructura placa de
aluminio de 10mm de grosor y lamina lisa de acero inoxidable y acrílico
Para la iluminación de los señalamientos de los LED ultra brillante RGB
10 mm, varios colores el cual será controlado por picmicro-controlador
16f887 de la familia microchip
TRAFICO INTELIGENTE
Página 113
Los sensores inductivos de largo alcance estarán conectados como
entradas analógicas en el picmicro-controlador de esta forma será
controlado los datos de los sensores por otra parte se le conectara una
LCD el cual proporcionara la información del tiempo de la secuencia de
los semáforos.
2.3.6 REMACHES DE ALUMINIO ESTANDAR
Está diseñado para unir todo tipo de materiales metálicos, otros a estos así
como distintos materiales donde no se requiere un apriete especial.
La cabeza es alomada, que es la más utilizada y versátil, debido a la diversidad
de usos a los que se adaptan. Ver tabla 10.
Tabla 10. Tabla de dimensiones para los remaches de aluminio
TRAFICO INTELIGENTE
Página 114
APLICACIÓN EN EL PROYECTO (remaches de aluminio)
Los remaches de aluminio se aplicaran sobre las placas de aluminio y se
utilizara el de 12mm y de diámetro 6.26-9.3mm de esta manera ambas placas
de aluminio estarán bien sujetadas a los remaches.
2.3.7 APLICACIÓN DE SOLDADURA.
Nomenclatura de electrodos revestidos.
Electrodo revestido: es el electrodo utilizado en la soldadura por arco y consiste
en un alambre con revestimiento relativamente grueso que provee protección
de la atmosfera para el metal derretido, además de que mejora las propiedades
del material soldado y estabiliza el arco. Ver Ilustración 53.
Los electrodos cuentan con la siguiente nomenclatura por ejemplo:
Ilustración 53 Nomenclatura de electrodo (Fuente www.infra.com)
Clasificación de la asociación americana de soldadores (A.W.S) para aceros
dulces y baja tensión. Ver tabla 11.
1) El electrodo E designa a que es un electrodo
TRAFICO INTELIGENTE
Página 115
2) Los primeros 2 o 3 dígitos (dependiendo del caso) indican las propiedades
mecánicas del electrodo.
Clasificación
Resistencia
mínima en
PSI (lb/in²)
Resistencia
mínima en
(Kg/cm²)
Limite
elástico en
PSI (lb/in²)
Limite
elástico en
(Kg/cm²)
E-60XX 60000 4180 50000 3485
E-70XX 70000 4879 57000 3972
E-80XX 80000 5576 67000 4669
E-90XX 90000 6273 77000 5366
E-100XX 100000 6970 87000 6063
Tabla 11. Clasificación de los primeros 2 o 3 dígitos digito en nomenclatura
3) El tercer o 4to digito indica las posiciones en las cuales debe soldarse
con el electrodo. Ver tabla 12.
Digito Posiciones en las que se puede soldar
E-XX1X Plana, vertical y sobre cabeza
E-XX2X Plana y horizontal
E-XX3X Plana, horizontal, sobre cabeza y vertical
descendente
Tabla 12. Clasificación del tercer o 4to digito en nomenclatura
TRAFICO INTELIGENTE
Página 116
4) El último digito muestra las características propias del electrodo y su
utilización. Ver tabla 13.
Clasificación Tipo de
maquina Polaridad Penetración Escoria Revestimiento
E-XXX0 CD Invertida Alta Celulosa Sodio
E-XXX1 Ambas Invertida Alta Celulosa Potasio
E-XXX2 Ambas Directa Media Rutilo Sodio
E-XXX3 Ambas Ambas Baja Rutilo Potasio
E-XXX4 Ambas Ambas Baja Rutilo Polvo de
hierro
E-XXX5 CD Invertida Media Bajo
hidrogeno Sodio
E-XXX6 Ambas Invertida Media Bajo
hidrogeno Potasio
E-XXX7 Ambas Directa Media Polvo de
hierro
Oxido de
hierro
E-XXX8 CD Invertida Media Bajo
hidrogeno
Polvo de
hierro
Tabla 13. Clasificación de último digito en nomenclatura
TRAFICO INTELIGENTE
Página 117
La soldadura empleada en la estructura del proyecto es una E-6013 la cual al
compararla con las tablas anteriormente mostradas podemos asimilar, que
cumple con los requerimientos y necesidades del proyecto y que está dentro
de los rangos de resistencia de los pasados análisis. Es por ello que se ha
seleccionado para la elaboración de la estructura.
DATOS TÉCNICOS DE ELECTRODOS
Electrodo E6013
Posiciones: plana, horizontal, vertical, sobre cabeza.
Corriente: alterna o continúa, polo negativo.
Características: electrodo apropiado para la soldadura en aceros generales,
absolutamente sin poros. Poca salpicadura, fácil eliminación de la escoria y
dibujo liso en la costura, ideal para soldadura de puntos.
Aplicación: ángulo, viguetas, tuberías, canales de hierro, acero de estructura,
acero de grano fino, etc.
E: Electrodo
60: Resistencia a la tracción: 60mil PSI.
1: Posición de soldeo: Plana, horizontal, vertical, sobre cabeza.
: Tipo de revestimiento: Rutilo con Potasio.
3 Corriente: alterna o continúa
Polaridad: negativo
Los electrodos para soldadura manual se fabrican en diámetros que van desde
1/16'' hasta 5/16''. El diámetro del electrodo a escoger depende
fundamentalmente del tipo de unión, y de la cantidad de material de aporte que
se necesite depositar en la unión por unidad de tiempo.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 118
2.3.8 PLACA DE ALUMINIO DATOS DEL PRODUCTO
Datos básicos
Grado: 3000 series Genio: O-H112
Tipo: Placa de metal Uso: De aluminio del techo, cyrtain
tablero de la pared, industria
de la construcción,
radiadores
Espesor: 0.2-20mm Anchura: hasta 2500mm
Tratamiento
superficial:
Revestido Aleación o no: Es la aleación
de color: Ricos de color, se
refieren a customer’s
contador de la
muestra
la dureza de la
capa:
( la dureza del lápiz ) más que
2h
resistencia al
impacto:
no hay grietas y
pelado
la
certificación:
Iso9001:2008, sgs
recubrimiento: /pe pvdf tamaño: como el requisito del cliente
ventaja: de bajo consumo
Tabla 14. Tabla de datos básicos de la placa de aluminio
Especificaciones
1. espesor: 0.8-3.0mm 2. Ancho: 1000-1300mm 3. Capacidad de la fuente:
toneladas 6000/mes 4. Tipo: de la hoja, Ilustración 54.
Hoja de aluminio 6061 t65 1. Espesor: 0.2mm - 20mm ancho: hasta la longitud
to2500mm: hasta 6000mm
TRAFICO INTELIGENTE
Página 119
Ilustración 54. Placas de aluminio
Productos de análisis de composición química
de
aleación
de si fe cu mn mg zn cr ti otro siguen
siendo
1060 0.25 0.35 0.05 0.03 0.03 0.05 0.03 0.03 99.6
1050 0.25 0.4 0.05 0.05 0.05 0.05 0.03 0.03 99.5
1100 0.4 0.55 0.05-
0.2
0.05 ... 0.01 0.15 99
3003 0.6 7 0.05-
0.2
1.0-
1.5
... 0.01 0.15 de
aluminio
3105 0.60 0.7 0.30 0.3-
0.8
0.2-
0.8
0.4 0.2 0.1 0.15 de
aluminio
5005 0.3 0.7 0.2 0.20 0.5-
1.1
0.25 0.10 0.15 de
aluminio
5052 0.25 0.4 0.1 0.1 2.2-
2.8
0.1 0.15-
0.35
0.15 de
aluminio
5083 0.4 0.40 0.10 0.4-
1.0
4.0-
4.9
0.25 0.05-
0.25
0.15 0.15 de
aluminio
6061 0.4-
0.8
0.7 0.15-
0.4
0.15 0.8-
1.2
0.25 0.04-
0.35
0.15 0.15 de
aluminio
TRAFICO INTELIGENTE
Página 120
8011 0.25 0.5-
0.9
0.6-
1.16
0.1 0.2 0.01 0.08 0.15 de
aluminio
Tabla 15. (Tabla de composición química de la placa de aluminio)
APLICACIÓN EN EL PROYECTO (placas de aluminio)
Desacuerdo a los datos obtenidos de las placas de aluminio optamos que se
ocupara la placa de aluminio 6061 t651 de Aleación 606 1. 6083.606 2. 6063
de temperamento: t 4. t 6. t651. Con un espesor: 10mm con medidas ancho:
1500mm 5) longitud: hasta 2000mm de esta manera se realizaran los partes
traseras del semáforo desacuerdo a las medidas y los factores de temperatura
que se mencionaron anteriormente. Y `por otra parte ya que el material es muy
liviano resistente. Como lo muestra la Ilustraciones 55 y 56.
Ilustración 55 (plano de dimensiones de la parte trasera del 1er semáforo)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 121
Ilustración 56 (plano de dimensiones de la parte trasera del 2do semáforo)
2.3.9 CARACTERÍSTICAS DEL ACERO INOXIDABLE
TRAFICO INTELIGENTE
Página 122
Tabla 16. Tabla de composición química del acero inoxidable
Tabla 17. Tabla de dimensiones del acero inoxidable
TRAFICO INTELIGENTE
Página 123
APLICACIÓN EN EL PROYECTO (lamina lisa de acero inoxidable)
Desacuerdo a los datos obtenidos de la lámina lisa de acero inoxidable
optamos que se ocupara la lamina de hoja tipo espejo con una medida de 1.22
m por 2.44 m. calibre 0.3 mm de esta manera se realizaran los partes
delanteras del semáforo desacuerdo a las medidas y los factores de
temperatura que se mencionaron anteriormente. Y `por otra parte el material es
muy liviano resistente. Ilustraciones 57 y 58.
Nota: para realizar los cortes y las medidas ya mencionadas se realizaran con
un sistema de corte de CNC y posteriormente los dobleces lo realizara un
tornero ya que cuentan con maquinas especiales para este tipo de trabajo.
Ilustración 57. Plano de dimensiones de la parte delantera del 1er semáforo
TRAFICO INTELIGENTE
Página 124
Ilustración 58. Plano de dimensiones de la parte delantera del 2do semáforo
2.3.10 ACRILICO CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES:
El acrílico es el mejor, entre todos los plásticos, por su resistencia a la
intemperie y por excelentes cualidades para el mecanizado y el termo doblado.
El acrílico constituye un material utilizado en diferentes aplicaciones donde
resulta necesario que el material permanezca inalterable por un largo período
de tiempo.
El acrílico es un plástico, un polímero que ofrece propiedades que no hallamos
en otros materiales. El acrílico es un material manipulable por calentamiento o
moldeado.
El acrílico o polipropileno constituye un material que se utiliza en diferentes
procesos productivos y que se caracteriza por poseer poco peso, ser agradable
TRAFICO INTELIGENTE
Página 125
al tacto, y contar con una alta resistencia. El acrílico constituye un material
frecuentemente utilizado en cartelería y señalética por su resistencia a la
corrosión y su cualidad de aislante eléctrico.
El acrílico es un plástico que a determinada temperatura se convierte en
líquido, para luego endurecerse cuando se enfría lo suficiente, esto permite
trabajar en diferentes formas de moldeo: inyección, compresión, inflación, etc.
Características del acrílico:
* Buena resistencia térmica y química.
*Muy buena procesabilidad por métodos empleados para los termoplásticos,
como inyección y extracción.
*Transparente.
*Copia detalles de molde con gran fidelidad.
APLICACIÓN EN EL PROYECTO (lamina acrílico)
Desacuerdo a los datos obtenidos de la lámina de acrílico optamos que se
ocupara la lámina de acrílico con una medida de 1 m por 2. m. calibre 0.2 mm
de esta manera se realizaran los partes delanteras donde cubrirán las luces
(LED) del semáforo desacuerdo a las medidas y los factores de temperatura
que se mencionaron anteriormente. Y por otra parte el material es muy liviano
resistente.
Nota: para realizar los cortes y las medidas ya mencionadas lo realizara la
misma empresa ya que es un servicio que presta hacia los clientes.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 126
TABLA DE
PROPIEDADES
Propiedades
mecánicas
UNIDADES NORMAS
ASTM
COLADO EXTRUIDO IGNIFUGO EXTRUIDO
ALTO
IMPACTO
Tracción
Resistencia en el
límite elástico
kg/cm2 D-638
Resistencia a la
rotura
kg/cm2 D-638 562-773 492-773 562-878 386
Elongación a la
rotura
% D-638 4,5 5,0 5,0
Módulo de
elasticidad
kg/cm2 D-638 24.600-
31.000
23000-
31.000
26.600-33.700
Flexión
Resistencia en el
límite elástico o
rotura
kg/cm2 D-790 840-
1.300
740-1.300 840-1.250 562
Módulo de
elasticidad
kg/cm2 D-790 27.500-
33.400
22.800-
32.300
24.600-31.600 17.500
Compresión
Resistencia a la
compresión(ruptura)
kg/cm2 D-695 773-
1.330
740-1260 773-840
Módulo de
compresión
kg/cm2 D-695 27.500-
33.300
26.000-
32.300
31.000
Impacto
Resistencia al
impacto IZOD
kg/cm2 D-256 A 1,9 2,4 1,9 6,52
Dureza
Rockwell D-795 M-80-M-
100
M-68 M-
105
M-61 -M100 R-99
Barcol D-2583 50 50 45 35
Propiedades
Térmicas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 127
Coeficiente de
dilatación lineal
cm/cmºC D-696 6,0 X 10A
LA
MENOS
5
1,3 X 10A
LA MENOS
5
Temperatura de
deflexión bajo carga
18'6kg/cm2 D-648 86ºC 68-96ºC 82 ºC
Conductibidad
Térmica
10 A LA
MENOS 4
cal cm/sec
cm2 ºC
C-177 4,0-6,0 4,0-6,0
Calor específico cal/g/ºC 0,35 0,3 0,35
Propiedades físicas
Peso específico g/cm3 D-792 1,19-1,20 1,19-1,20 1,23 1,15
Absorción de agua % D-570 0,2-0,4 0,1-0,4 0,63 0,4
Propiedades
eléctricas
Resistencia eléctrica ohm/cm D-257 >10 A LA
SEXTA
>10 A LA
SEXTA
>10 A LA
SEXTA
Rigidez dielectrica Kv/mm D-149 19 17 16
Propiedades ópticas
Indice de refracción D-542 1,49 1,49 1,5 1,49
Transmitancia % D-791 92 92 92 90
Nubosidad (Haze) % D-1003 1 1 1 4
Propiedades
químicas
Resistencia a la
intemperie
Excelente Excelente Amarillea Excelente
Resistencia a los
acidos débiles
No es
atacado
No es
atacado
No es atacado No es
atacado
Resistencia a los No es No es No es atacado No es
TRAFICO INTELIGENTE
Página 128
ácidos fuertes atacado atacado atacado
Resistencia a los
álcalis débiles
No es
atacado
No es
atacado
No es atacado No es
atacado
Resistencia a los
álcalis fuertes
Es
atacado
Es atacado Es atacado Es
atacado
Acidos Oxidantes Es
atacado
Es atacado Es atacado Es
atacado
Resistencia a los
solventes
Son atacados
por cetonas,
ésteres.
Hidrocarburos
aromaticos
y derivados
clorados
Tabla 18. Tabla de propiedades del acrílico
TABLA DE PESOS Y MEDIDAS (MEDIDAS EN MILIMETROS Y PESOS EN KGS
ESP MEDIDAS
Y ESP.
mm 1030 x
2030
1130 x
2230
1220 x
1820
1250 x
2470
1290 x
1860
1350 x
2050
1530 x
2530
1530 x
2530
1540 x
1860
1780 x
1930
2040 x
2060
2060 x
3080
2
5,000 6,200 7,600 5,900
2,4 6,100 7,300 6,600 9,100 7,000 8,100 6,800 11,300
3 7,600 9,200 11,400 8,800 10,200 8,600 14,100 10,400 12,500
3,2 8,100 9,800 8,800 12,100 9,300 10,800 9,100 15,000 11,100 13,300
4 10,000 12,200 11,200 15,000 11,600 13,400 11,400 18,700 13,900 16,600 20,600 31,000
5 12,500 15,200 14,000 18,700 14,500 16,600 14,000 23,200 17,200 20,800 25,300 39,600
6 15,000 18,200 16,800 22,400 17,400 19,900 16,900 27,800 20,600 25,000 30,900 47,400
8 19,800 23,900 29,400 22,900 26,300 22,300 36,800 27,100 32,800 41,000 63,000
10 24,300 29,800 36,600 28,600 32,800 27,700 45,700 33,700 40,900 51,200 78,700
12 29,3 35,700 43,800 34,100 39,300 33,200 54,600 40,500 49,000 61,500 94,300
Tabla 19. Tabla de pesos y medidas del acrílico
TRAFICO INTELIGENTE
Página 129
2.3.11 LED ULTRA BRILLANTE RGB 10 MM CARACTERISTICAS
Descripción
LED ultra brillante RGB 10 mm, varios colores. Útil para iluminar y/o hacer
proyectos electrónicas. Ilustración 59, dimensiones Ilustración 60.
Ilustración 59. Dimensiones de un led ultra-brillante
Especificaciones
Diámetro: 10 mm
Color Voltaje de Operación
(V)
Consumo
(mW)
Intensidad Luminosa
(mcd)
Min Max Min Max
Amarillo 2.0 2.4 40 5,000 13,800
Azul 3.2 4.0 40 4,900 6,300
Blanco 3.0 3.4 40 13,000 23,400
Camaleón 3.0 3.4 60
Rojo 2.0 2.4 40 10,600 13,800
TRAFICO INTELIGENTE
Página 130
Rosa 2.0 2.4 40
Verde 3.2 4.0 40 10,000 13,800
Tabla 20. (Tabla de especificaciones de un led ultra-brillante)
Ilustración 60. Plano de dimensiones de un led ultra-brillante
2.3.12 Estructura
TRAFICO INTELIGENTE
Página 131
De acuerdo a las características del proyecto se busco la forma de dar la mayor
vista posible al prototipo. Por lo cual se hizo un análisis de las características
del semáforo, mecanismos y equipos que se utilizaran para el proyecto.
Con lo anterior se busco la forma de hacer visible cada uno de los
componentes y así hacer más fácil la demostración del producto y la
importancia que tiene cada uno para la obtención del resultado deseado. Ver
Ilustración 61 y 62.
Ilustración 61. Plano de dimensiones de la estructura de los semáforos
TRAFICO INTELIGENTE
Página 132
Ilustración 62. Plano de dimensiones de la explosión de los componentes del semáforo
2.3.13 CABLE DE PVC CALIBRE 22
Descripción del Producto
Cable de PVC calibre 22 con 6 conductores y blindaje de aluminio
Características
Conductor: Calibre 22 (AWG) 7/30 de cobre estañado flexible.
Aislante: PVC semi rígido, .010" (.25mm).
Cable: 6 conductores aislados trenzados formando un solo cable.
Colores Negro, Blanco, Rojo, Verde, Café y Azul.
Blindaje: Cinta de aluminio poliéster (cubierto al 100%) con cable de
drenaje calibre 22 (AWG) que hace contacto con la superficie
metalizada.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 133
Cubierta: PVC libre de plomo color gris cromado con grosor de .032"
(.81mm)
Diámetro: 0.212 inch (5.38mm), ver Ilustración 63
Ilustración 63. Cable De Pvc Calibre 22
Propiedades físicas
Temperatura máxima: 60°C y 80°C
WT./M', Nom., NET.: 32.9 Lbs
Propiedades eléctricas
Capacidad mutua: 37 PF/FT
Capacitancia con puesta a tierra: 67 PF/FT
Voltaje máximo: 300V
Resistencia: 16.7 OHMS/M'
Uso
Comunicaciones
Datos
Cable de Control
TRAFICO INTELIGENTE
Página 134
2.3.14 PIC-MICRO CONTROLADOR PARA SEMAFORO INTELIGENTE.
¿Qué es un micro controlador?
Es un circuito integrado programable. Los micro controladores se programan
para controlar el funcionamiento de una determinada tarea. Para ello contienen
todos los elementos de un computador aunque de manera limitada, estas son:
Microprocesador.
Memoria.
Líneas de entrada/salida
Todos estos elementos están contenidos dentro del mismo microcontrolador,
solo salen al exterior a través de determinadas patas del chip, las líneas de
entrada y salida que gobiernan los periféricos. A continuación entraremos un
poco más adelante en detalle de cada uno de estos elementos:
MICROPROCESADOR, o simplemente el micro, es el cerebro que se encarga
de realizar todas las operaciones lógicas. A veces al microprocesador se le
denomina CPU (central processunit, unidad central de proceso).
La MEMORIA del microcontrolador está formada por la memoria del programa
que contiene todas las instrucciones del programa de control, el cual esta
grabado de forma permanente en la misma. Lo que permite el uso de memorias
del tipo solo escritura, ROM, EEPROM o flash son algunos de los tipos mas
utilizados y la memoria de datos, que contiene toda la información que varia de
forma continua en el programa (como las variables), por lo tanto esta memoria
ha de ser la lectura/escritura, por lo que es frecuente el uso de memoria RAM.
Las LÍNEAS de entrada y salida se utilizan para comunicar el microcontrolador
con los diferentes periféricos que el programa va a controlar, la mayoría de las
patillas del chip están destinadas a este fin y se agrupan comúnmente en
grupos de 8 denominados puertos. Ilustración 64.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 135
Ilustración 64. Estructura Interna De Un Micro controlador
Formas de programar un microcontrolador.
El código maquina es el conjunto de instrucciones con las que trabajan los
microcontroladores, sin embargo la programación parte de un lenguaje mucho
más sencillo para que el programador, posteriormente se transforma a código
máquina para poder grabarlo al micro, todo esto se resume en tres pasos:
EDICIÓN____COMPILACIÓN_____GRABACIÓN.
El programador utiliza el editor para escribir el código fuente (líneas de
instrucciones del programa, dependiendo de la calidad del editor, ofrecerá un
mayor número de prestaciones y ayudas al programador para facilitarle el
desarrollo del mismo.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 136
Compilador
Para poder programar los microcontroladores surge la necesidad de crear un
programa que permita generar el código maquina a partir de las instrucciones
pertenecientes al lenguaje de programación utilizado por el programador. A
partir de este concepto se desarrollaron los compiladores.
En resumen, un compilador permite traducir un programa hecho con un
determinado lenguaje de programación a código de máquina.
Muchos de los compiladores que existen en el mercado incorporan un editor
propio.
Se puede clasificar un compilador en función del lenguaje de programación que
va a traducir a código maquina:
ENSAMBLADOR: es el de más bajo nivel de todos, una instrucción de
ensamblador se traduce a una instrucción de código de máquina, es por tanto
el más rápido y el que menos memoria ocupa. Por el contrario la programación
puede ser en un principio complicada y laboriosa que en otros lenguajes de
nivel más alto.
BASIC: es un lenguaje de más alto nivel y que por su sencillez se ha
popularizado mucho, es menos rápido que el lenguaje de ensamblador y ocupa
más memoria.
C: Más próximo al lenguaje ensamblador que Basic en cuanto a nivel de
programación pero más complejo de programar que este ultimo.
Grabador
El software grabador es un programa que se utiliza para programar el código
maquina del programa, al microcontrolador. Este se encarga de grabar el
programa en el microcontrolador haciendo uso de los puertos de comunicación
del PC y de un hardware específico de grabación cuyo diseño depende del
microcontrolador que se use. Ilustración 65.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 137
Ilustración 65. Programador Master-Prog Usb
El programador MASTER-PROG USB fue diseñado para brindar un
Óptimo desempeño y versatilidad de uso con el puerto USB
2.3.15 ¿QUE ES Protón IDE V1.0.4.6?
Protón IDE es un profesional y de gran alcance visual de desarrollo integrado
(ide), que ha sido diseñado específicamente para el compilador de protones
plus. Protón ide acelera el desarrollo de productos en un ambiente confortable
entorno de usuario sin comprometer el rendimiento, la flexibilidad o el control.
Características
* los resultados del compilador proporciona in moldeción sobre el dispositivo
utilizado, la potencia de código y los datos utilizados, el número de traducción
del proyecto, así como fecha y hora. Asimismo puede utilizar la ventana de
resultados para saltar a errores de compencaje.
* Programador de inclusión el ide de protones permite emplazar e iniciar el
software de programación preferido dentro de la entorno de desarrollo. Esto le
TRAFICO INTELIGENTE
Página 138
permite recopilar y luego programar su microcontrolador con sólo una unos
pocos clics del ratón (o pulsaciones de teclas, si lo prefiere).
* Integrado gestor de arranque rápidamente aliviar un programa en el
microcontrolador sin drama de un programador de hardware. Bootloading se
puede innegableizar en un circuito a través de un cable conjunto conectado a
su pc. dispositivos compatibles se incluyen 16f870, 16f871, 16f873 (a), 16f874
(a), 16f876 (a), 16f877 (a), 16f87, 16f88, 18f242, 18f248, 18f252, 18f258,
18f442, 18f448, 18f452, 18f458, 18f1220, 18f1320, 18f2220, 18f2320, 18f4220,
18f4320, 18f6620, 18f6720, 18f8620 18f8720 y.
* Simulación en tiempo innegable de apoyo proteus tácito castigo de modelado
(vsm) combina el molde de simulación de circuitos spice mixtos, animadas
componentes y modelos de microprocesador para obviar la co-simulación de
microcontroladores basados en completa diseños. Por primera vez, es posible
descifrar y saborear los diseños antes de una física prototipo está construido.
El protón más development suite viene explícito con una demostración gratuita
traducción del entorno de simulación proteus y asimismo una conjunto de pre-
conIlustracióndos tácito hardware juntas.
* Comunicador de conjunto un sencillo utilizar sobreprecio que te permitirá
transmitir y recibir datos a través de un cable conjunto conectado a su pc y el
desarrollo bordo. el rudimentario de manejar ventana de conIlustraciónción le
permite seleccionar el número de puerto, prontitud en baudios, paridad, tamaño
en bytes y el número de bits de parada. Alternativamente, puede utilizar los
favoritos de conjunto communicator posar rápidamente la conIlustraciónción de
encaje preconIlustracióndos.
* Actualización en línea actualización en línea está integrada en el entorno de
desarrollo y le permiten mantenerse a la derecha hasta la fecha con más tardar
características del ide y correcciones.
* Plugin arquitectura el ide de protones ha sido diseñado pensando en la
flexibilidad con soporte para plugins ide. Tamaño: 60,6 mb Ilustración 66.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 139
Ilustración 66. Entorno De Software Protón
2.3.16 MECANISMOS DE CONTROL
PROGRAMACIÓN O SINCRONIZACIÓN DE SEMÁFOROS
La finalidad de un sistema de semáforos sólo se cumple si es operado de una
manera consistente y si se apega a las necesidades y requerimientos del
tránsito. Los ciclos excesivamente largos y la división impropia de los mismos
ocasionan faltas de respeto y desobediencia a las indicaciones de los
semáforos. Los semáforos no deben manejarse manualmente más de lo
estrictamente necesario, ya que este tipo de funcionamiento es frecuentemente
menos eficaz que el control automático, el cual tiene tiempo debido y
previamente fijados, especialmente en sistemas sincronizados.
Una de las mayores dificultades en la sincronización de semáforos proviene de
la necesidad de dar cabida a dos o tres patrones de volumen radicalmente
diferentes a varias horas durante el período de operación.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 140
Cualquier plan de tiempos que se programe se confrontará con la información
de conteos de tránsito, para tener la seguridad de que los cambios de
intensidad de volumen de tránsito en las vías se regulen lo mejor posible.
Algunos de los factores que se deben tomar en cuenta para programar el
tiempo de las señales de una intersección son:
A) Número de carriles de tránsito y demás condiciones físicas y geométricas.
B) Variaciones del flujo del tránsito para cada movimiento direccional.
C) Necesidades de los vehículos comerciales y de transporte público.
D) Lapso en segundos entre el paso de dos vehículos consecutivos que salen
de la intersección.
E) Necesidades de los peatones.
F) Necesidad de desalojar de la intersección los vehículos y los peatones al
cambiar las indicaciones.
G) Movimiento de cruce.
La sincronización de los semáforos puede ser excesivamente compleja cuando
comprende una serie de intersecciones con semáforos que tienen que ser
operados para proporcionar el movimiento continuo de grupos de vehículos.
Existen programas de computación para estos fines.
2.3.16.1 DIVISIÓN DEL TIEMPO TOTAL DEL CICLO
Es importante asignar a las diversas calles de una intersección el tiempo que
corresponde a la señal de la luz verde según las demandas del tránsito. El
método que se describe a continuación ha dado resultados satisfactorios.
Si los espaciamientos entre vehículos que salen de la intersección, medidos en
tiempo durante la hora de máxima demanda de tránsito, son aproximadamente
iguales en los carriles críticos de las calles que se intersectan, la repartición del
ciclo con indicaciones de luz verde será más o menos correcta cuando los
TRAFICO INTELIGENTE
Página 141
lapsos correspondientes a cada calle se hacen directamente proporcionales a
los volúmenes de tránsito en los carriles críticos.
Si durante la hora de máxima demanda existe una diferencia notable en los
espaciamientos, medidos en tiempo, entre los vehículos de los dos carriles
críticos, debida, por ejemplo, a la presencia de camiones y autobuses en sólo
uno de dichos carriles, la división del ciclo con indicaciones de luz verde será
aproximadamente correcta, si los lapsos parciales se hacen proporcionales a
los productos de volúmenes por espaciamientos en los carriles críticos de las
calles que se cruzan.
Como ejemplo, supongamos que se ha escogido un ciclo de 60 segundos y
que el tiempo necesario para que los vehículos desalojen la intersección
inmediatamente después de la indicación de luz verde es de 5 segundos en
cada calle esto deja un total de 50 segundos de luz verde a dividirse entre las
dos calles. Supongamos que los volúmenes Va y Vb en los canales críticos
durante la hora de máxima demanda de tránsito en las calles A y B son de 400
y 250 vehículos respectivamente.
En el primer caso, supongamos que el espaciamiento entre vehículos para
cada una de las calles es el mismo. Los tiempos aproximados Ta y Tb
correspondientes a la indicación de luz verde para las calles A y B
respectivamente se obtienen como sigue:
Ta = 400 y Ta + Tb = 50 segundos (tiempo total de la luz verde)
Tb 250
Ta = 400 entonces Ta = 31 segundos y Tb = 50-31 seg. = 19 seg.
50-Ta 250
TRAFICO INTELIGENTE
Página 142
En el segundo caso, supongamos que el espaciamiento entre vehículos al
arrancar en la calle A (Ea) es de 3 segundos y el espaciamiento (Eb) en la calle
B es de 5 segundos. La diferencia en espaciamiento se podría deber a un alto
porcentaje de camiones en el carril critico de la calle.
B. La división de los tiempos con indicaciones de luz verde se obtiene, en
forma aproximada, como sigue:
Ta = Ta x Ea = 400 x 3
Tb Tb x Eb 250 x 5
Ta = 400 x 3 Ta = 24 segundos y Tb = 50 - 24 = 26 segundos
50-Ta 250 x 5
Se debe insistir que cálculos tan elementales como los anteriores únicamente
son un medio aproximado para determinar el tiempo que corresponde a cada
calle. Otras consideraciones, tales como el tiempo necesario para cruces de
peatones y las condiciones geométricas de la intersección también afectan las
amplitudes de los ciclos de semáforos. Después de la elección inicial de la
duración del ciclo y del programa de tiempos, se efectuarán revisiones y
estudios del semáforo en funcionamiento, para obtener el programa más
adecuado.
Como regla general, ningún lapso de luz verde será menor que el tiempo
necesario para que el grupo de transeúntes que espera el cambio de
indicaciones pueda cruzar, excepto cuando se dispone de un intervalo especial
para peatones. Los experimentos con tiempos de semáforos, en cuanto se
refieren a circulación de vehículos, han demostrado que se puede alcanzar una
excelente eficacia bajo ciertas condiciones de máxima demanda de tránsito con
lapsos de luz verde tan breves como de 15 segundos; sin embargo,
normalmente deben ser algo mayores para permitir a los peatones cruzar la
calle con seguridad.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 143
Cuando el tiempo para cruce de peatones coincide con el período de luz verde;
éste debe ser lo suficientemente prolongado para que se disponga de no
menos de 5 segundos en los que se indica a los peatones que pueden
empezar a cruzar y lo suficientemente largo para permitir a los que ya
empezaron a cruzar llegar hasta una zona de seguridad. Por ejemplo, si se
requieren 14 segundos para que los peatones crucen la calle o lleguen a una
zona de seguridad y el intervalo para el despeje de vehículos (amarillo) es de 3
segundos, el intervalo total en luz verde debe ser, como mínimo, de 5 + 14 - 3 =
16 segundos.
2.3.16.2 COORDINACIÓN DE SEMÁFOROS PRE-SINCRONIZADOS
En general, todos los semáforos presincronizados separados entre sí hasta 800
m., que controlan el mismo tránsito en una vía principal o en una red de
intersecciones de rutas preferenciales, deben operar coordinadamente.
Aún a distancias mayores la coordinación puede ser recomendable bajo ciertas
circunstancias.
Se recomienda el empleo de controles interconectados. Sin embargo, la
coordinación no podrá mantenerse en las fronteras de sistemas de semáforos
que operan en diferentes ciclos.
La coordinación debe incluir tanto semáforos accionados como no accionados
o presincronizados, siempre y cuando se ubiquen a distancias apropiadas.
Grandes inconvenientes y demora son el resultado de la operación
independiente, no interrelacionada, de instalaciones de semáforos
estrechamente adyacentes que operan con control presincronizado. La mayor
parte de este retardo puede eliminarse mediante una coordinación planificada
cuidadosamente.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 144
2.3.16.3 TIPOS DE COORDINACIÓN
La clasificación más útil de los sistemas de control de semáforos está basada
en el método de coordinación. Puesto que el propósito de esta coordinación es
organizar y dar fluidez al tránsito, es esencial entender de qué manera operará
la corriente principalmente vehicular según los diversos sistemas.
Según esto, existen cuatro tipos de sincronización de semáforos no accionados
o presincronizados:
A) Sistema simultáneo.
B) Sistema alterno.
C) Sistema progresivo limitado.
D) Sistema progresivo flexible.
2.3.16.4 SEMÁFOROS ACCIONADOS POR EL TRÁNSITO
DEFINICIÓN
Un semáforo accionado por el tránsito es un aparato cuyo funcionamiento varía
de acuerdo con las demandas del tránsito que registren los detectores de
vehículos o peatones, los cuales suministran la información a un control
maestro.
USO
Se usarán en las intersecciones donde los volúmenes de tránsito fluctúan
considerablemente en forma irregular y en donde las interrupciones de la
circulación deben ser mínimas en la dirección principal.
CLASIFICACIÓN
Los semáforos accionados por el tránsito se clasifican en tres categorías
generales:
TRAFICO INTELIGENTE
Página 145
A) Semáforos totalmente accionados:
Disponen de medios para ser accionados por el tránsito en todos los accesos
de la intersección
B) Semáforos parcialmente accionados:
Disponen de medios para ser accionados por el tránsito en uno o más accesos
de la intersección pero no en todos.
C) Semáforos ajustados al tránsito:
Es un tipo de semáforo en el cual las características del despliegue de señales
en los controladores locales para un área o para una arteria, varían
continuamente de acuerdo con la información sobre el flujo del tránsito
suministrada a un computador maestro por detectores de muestreo ubicados
en puntos de flujo típico en el área.
2.3.17 OBJETIVO ESTÁNDAR PARA SENSORES INDUCTIVOS.
Los sensores de proximidad inductivos incorporan una bobina electromagnética
la cual es usad a para detectar la presencia de un objeto metálico conductor.
Este tipo de sensor ignora objetos no metálicos
Un objetivo estándar es una placa que tiene una superficie plana, liza, hecha
de acero dúctil de 1mm de grueso. La longitud de los lados del objetivo
estándar es igual al diámetro de la superficie de sensado o tres veces el rango
de operación especificada, el cual es mayor. Ilustración 67.
Ilustración 67. Sensor Inductivo Estándar
TRAFICO INTELIGENTE
Página 146
Tabla 21. Tabla de especificaciones de un censado
Modelos de sensores de corriente directa.
Aunque hay en el mercado algunos dispositivos de 2 hilos de corriente directa
(DC). Los modelos de sensores inductivos típicamente son de 3 ó 4 hilos los
cuales requieren una fuente de poder separada. Algunos modelos usan de
conmutador transistores NPN y otros usan transistores PNP. Ilustración 68.
Ilustración 68. Sensores De Corriente Directa
TRAFICO INTELIGENTE
Página 147
Operación como suministro de corriente (sourcing)
Los sensores de proximidad de DC de 3 hilos pues en ser dispositivos ya sea
de suministro de corriente (sourcing) o de “drenado” de corriente (sinking). Los
sensores de tipo suministro (sourcing) usan transistores PNP para conmutar la
corriente de carga y los sensores de tipo drenado de
Corriente (sinking) usan transistores NPN. El tipo de transistor usado es un
factor importante para determinar la compatibilidad del sensor con la entrada
del sistema de control (por ejemplo un PLC). En la ilustración se muestra la
etapa de salida de un sensor tipo suministro de corriente. Cuando el transistor
PNP se satura, fluye corriente del transistor hacia la carga. Ilustración 69
Ilustración 69. Sensores De Corriente Sourcing
Operación normalmente abierto y normalmente cerrado
Las salidas pueden ser Normalmente abiertas o normalmente cerradas
dependiendo de la condición del transistor cuando el objetivo no está ausente.
Si, por ejemplo, el transistor de salida esta Off cuando el objetivo está ausente,
entonces es un dispositivo Normalmente abierto. Si el transistor de salida está
ON cuando el objetivo este ausente éste es un dispositivo normalmente
cerrado. Los transistores también pueden ser dispositivos complementarios (4
hilos). Se dice que un sensor es de salida complementaria cuando tiene tanto
operación como Normalmente abierto y normalmente cerrado en el mismo
sensor. Ver la Ilustración 70
TRAFICO INTELIGENTE
Página 148
Ilustración 70. Sensor de 4 hilos complementario
Ilustración 71. Símbolos De Sensores De 3 Hilos
TRAFICO INTELIGENTE
Página 149
Ilustración 72. Símbolos De Sensores De 2 Hilos
2.3.18 Paneles y celdas solares
Módulos Fotovoltaicos
Los módulos fotovoltaicos convierten la energía luminosa del Sol en
electricidad, esta es utilizada de inmediato mediante inversores de red o puede
ser almacenada en un banco de baterías a través de un control de carga o un
seguidor de máxima potencia (MPPT).
La electricidad de las baterías también puede ser convertida en corriente
alterna como la de la línea eléctrica por medio de un inversor CD/CA a
baterías.
Los Paneles Solares monocristalinos y multicristalinos tienen múltiples
ventajas: Sus celdas solares están fabricadas con el contacto en la parte
posterior mejorando la apariencia y aumentando la eficiencia.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 150
Estas celdas solares tienen una estructura única diferente de las celdas
convencionales que permiten eficiencias promedio de conversión de hasta un
20%.
Aplicaciones:
Cercos eléctricos.
Recarga de aparatos electrónicos (se requiere interface).
Telefonía pública.
Cámaras de seguridad.
Sensores remotos
Controladores de Carga a Baterías
Controladores sofisticados para aplicaciones de bajo costo.
El circuito electrónico interno está equipado con un microprocesador que
provee una carga altamente eficiente y una correcta señalización del estado del
sistema y alarmas.
El método de regularización de carga (PWM) se ajusta a la batería de plomo
acido, selladas o abiertas. El estado de carga de las baterías es claramente
indicado mediante3 LED's.
Características:
Señalización del estado de carga de las baterías mediante 3 LED’s.
Aviso sonoro previo a la desconexión del consumo.
Regulación por modulación de ancho de pulso de tipo Serie.
Carga a fondo de baterías, ecualización y flotación, también para
baterías tipo VRLA.
Detección automática de tensión nominal de 12 ó 24 V.
Control con compensación de temperatura.
Borneras para cables de hasta 16 mm2.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 151
Desconexión por bajo voltaje de baterías por voltaje o estado descarga.
Completa protección electrónica.
Tabla: Datos técnicos (fuente http://www.energiafotovoltaica.ws)
Tabla 22. Tabla De Especificaciones Técnico (fuente http://www.energiafotovoltaica.ws)
Inversores para Interconexión a Red.
Desde 2007 la legislación mexicana permite a cualquier usuario residencial o
comercial del sistema eléctrico nacional el generar su propia electricidad,
mediante el uso de sistemas solares, interconectándose a la misma red
eléctrica para intercambiar energía con ella.
El límite es 10 KW en uso residencial y 30 KW en uso comercial, con lo cual se
abre la posibilidad a cualquier ciudadano de contribuir con su generación,
desde una fracción hasta la totalidad de su consumo eléctrico, pagando a la
compañía eléctrica únicamente la porción de energía no generada por el Sol.
Inversor fotovoltaico.
Peso ligero.
Con sólo11.8 kg de peso, los FRONIUSIG son los inversores para
Sistemas FV conectados a la red más ligeros en su categoría,
TRAFICO INTELIGENTE
Página 152
Haciendo su instalación sencilla y redituable.
Flexible
El amplio rango de voltaje desde 150M 500V permite usar diferentes
Tipos de módulos y posibilidades de conIlustraciónción de sistemas.
Menor costo
Interruptores de CA y CD integrados y aprobados por UL. Reducen
El tiempo y complejidad de instalación eliminando frecuentemente la
necesidad de desconexiones adicionales.
Display LCD.
Amigable para el usuario, incluida en todos los FroniusIG, monitorea
más de 20 parámetros críticos de desempeño del sistema.
Ranuras de expansión en el inversor permiten fácilmente agregar
baterías y gabinetes.
Las baterías almacenan la energía proveniente de los módulos solares para
que pueda ser usada durante la noche, su tamaño es determinado por los
períodos de nublados esperados.
Las baterías que aquí se presentan son de plomo ácido en dos versiones:
electrolito líquido (abiertas y cerradas) y de electrolito inmovilizado (gel) para
aplicaciones que requieran muy bajo mantenimiento.
El tiempo de vida de una batería depende de la profundidad de régimen carga-
descarga (ciclada), es por ello que el tamaño de banco de baterías es
determinante en su vida útil.
Inversores a Baterías y Cargadores.
Tienen aplicación en sistemas de plantas solares autónomas e híbridas,
sistemas de telecomunicaciones, sensores remotos, sistemas de bombeo,
protección catódica, etc.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 153
Conforman una excelente opción para aplicaciones de baja potencia como
licuadoras y taladros pequeños, televisores, reproductores de videocintas y
DVD's.
Los inversores de la serie SP son eficientes (90 %) y confiables. Su forma de
onda de salida es sinusoidal modificada en ancho de pulso que entrega la
potencia de acuerdo a la demanda de las cargas y ahorra energía (bajo
consumo > 0.3 A) cuando está enstandby. Los inversores de la serie SP están
equipados con alarmas de bajo voltaje, sobre temperatura y sobrecarga,
además de estar protegidos contra inversión de polaridad.
Tabla: Información técnica de inversores a baterías
Tabla 23. Tabla de especificaciones (fuente http://www.energiafotovoltaica.ws)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 154
2.3.19 Conclusiones análisis Técnico Operativo
El Análisis Técnico Operativo juega un papel primordial en la elaboración del
proyecto, ya que es a través de éste que se verificará la funcionabilidad, los
materiales, el proceso de producción y la tecnología que se empleará para la
puesta en operación del sistema, esto conjugado con el resto de los análisis en
la elaboración de proyectos establecida en el marco metodológico.
La selección de los materiales que se determinó mediante los cálculos
realizados en función de las dimensiones establecidas para nuestro prototipo
pudo vislumbrar las capacidades requeridas de los insumos utilizados.
En análisis técnico no sólo trata de saber cuánto resiste un material, o cuanto
gasto de agua se obtendrá, sino en ver la posibilidad de ampliar el
conocimiento que se tiene en las distintas variables que existen para crear un
proyecto.
En conclusión se puede obtener de este análisis un sinfín de variables para la
creación de múltiples cosas, siempre y cuando se hagan mediante un estudio
que sustente los sistemas que se propongan de una manera metodológica. De
acuerdo a los estudios que se realizaron se determina la viabilidad del proyecto
en función de que es factible su construcción y puesta en operación con la
tecnología que se implemento en el sistema.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 155
2.4 ESTUDIO ECONÓMICO FINANCIERO
Ilustración 73. Estructura general de la evaluación de proyectos
2.4.1 Estudio Económico-Financiero
Como objetivos en este estudio económico financiero, conforma una etapa de
los proyectos de inversión, en el que Ilustración de manera sistemática y
ordenada la información de carácter monetario, en resultado a la investigación
y análisis efectuados en las etapas posteriores; que será de gran utilidad en la
evaluación de la rentabilidad económica del proyecto.
Los objetivos propuestos para el desarrollo de este análisis son:
Determinar el monto de inversión total requerida y el tiempo en que será
realizada.
FORMULACION Y EVALUACION DE PROYECTOS
DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
ANALISIS DE
MERCADO
ANALISIS
TECNICO
OPERATIVO
ANALISIS
ECONOMICO
FINANCIERO
ANALISIS
SOCIO-
ECONOMICO
ANALISIS
AMBIENTAL
RESUMEN Y CONCLUCIONES
DECISION SOBRE EL PROYECTO
RETROALIMENTACION
TRAFICO INTELIGENTE
Página 156
Llevar a cabo el presupuesto de ingresos y egresos en que incurrirá el
proyecto.
Analizar costos y gastos incurridos
El estudio económico determina los costos totales en que incurrirá el proyecto.
El estudio económico financiero trata, de determinar cuál será la cantidad de
recursos económicos que son necesarios para que el proyecto se realice, es
decir, cuánto dinero se necesita para que la planta opere y se mantenga.
En el presente documento, se muestran los análisis y estudios financieros para
el desarrollo y construcción de un semáforo con sistema inteligente con un
proceso de energía renovable Para la realización de tal estudio se analizarán
las distintas variables que estarán involucradas y serán fundamentales para la
obtención de resultados satisfactorios así como de la factibilidad de la
implementación del semáforo, los puntos a investigar son:
Población.
Proyecciones poblacionales.
Tipo de avenidas o calles.
2.4.2 Análisis de ventas
En este se expresa las cantidades de ventas anuales en unidades monetarias.
El principal mercado para la venta y distribución del semáforo inteligente, será
para municipio de Tecámac Estado de México. Esto debido al lanzamiento
inicial del producto, gestionando es uso correcto del mismo.
Así mismo generar conciencia del la contaminación de aire como el ruido en la
zona conurbada.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 157
Mercado:
Comercial – Industrial-
Estamos a sus órdenes ofreciéndole nuestros productos y servicios de
semáforos inteligentes como:
Construcción de semáforos.
Mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo de cualquier tipo de
semáforo.
2.4.3 Listado de insumos (materiales) que intervienen en la construcción
(Cifra expresada en pesos) Presupuesto Base: Construcción
de un semáforo inteligente
Lugar: Universidad Tecnológica De Tecámac
Municipio: Tecámac. Edo. De México.
CONCEPTO CANTIDAD PRECIO
EQUIPO DE SEMAFORO
PIC16F887 1 PIEZA $50
LED´S ULTRABRILLANTES 40 PIEZAS $320
CABLE DE PVC CALIBRE
22
20 METROS $200
ULN2003 2 PIEZAS $40
CONECTORES 20 PIEZAS $160
REISITENCIAS 330 Ω 40 PIEZAS $15
RESISTENCIAS 10K Ω 10 $4
PLACA FENOLICA DE
30*30
1 PIEZA $60
CLURORU FERRICO 1 LITRO $ 60
PROGRAMADOR MASTER-
PROG
1 PIEZA $540
DISPLAY LCD 1 PIEZA $120
TRAFICO INTELIGENTE
Página 158
POTENCIOMETRO 50 K 2 PIEZAS $20
LAMINA DE ACERO
INOXIDABLE
1 PIEZA $300
LAMINA DE ACRILICO 1 PIEZA $88
PLACA DE ALUMINIO 1 PIEZA $190
REMACHES DE AUMNIO ¾ GRAMOS $68
CELDAS FOTO
VOLTAICAS 80W
1 PIEZA $3,200
BATERÍA DE CARGA 12V -
9 AMP/H
1 PIEZA $250
TOTAL $5,625
Tabla 24. Listado de materiales (Fuente propia)
2.4.4 Determinación de la inversión.
La cuantificación de las actividades de inversión previas a la puesta en marcha
y de aquellas que se realizan durante la operación de los semáforos
inteligentes, con las características descritas anteriormente, serán
determinantes para la posterior evaluación económica del proyecto.
Para tal efecto, el monto de inversión total requerido se sintetiza en dos
segmentos:
Inversión fija
Inversión diferida
Capital de trabajo
2.4.5 Inversión fija.
La inversión fija del proyecto contempla la inversión de activos fijos tangibles,
tales como terreno, luz, la adquisición de mobiliario y equipo, para su inicio de
operación.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 159
Por lo tanto, la inversión fija total de este proyecto en particular, queda de esta
manera:
Proyecto Semáforo inteligente
CONCEPTO PRECIO
Mobiliario y equipo $10,519
Herramientas $4,195
Gastos $7,200
TOTAL $21,914
Tabla 25. Tabla De Inversión Fija (Fuente propia)
Nota: El material queda especificado en la siguiente tabla.
Mobiliario y equipo
Proyecto Semáforo inteligente
CANT. MOBILIARIO Y EQUIPO TOTAL
1 Escritorio $600
2 Computadora $6,200
1 Teléfono $220
1 Impresora $1,499
Stands $2000
TOTAL $10,519
Tabla 26. Tabla De Mobiliario Y Equipo (Fuente propia)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 160
Gastos
Proyecto Semáforo inteligente
CANT. MOBILIARIO Y EQUIPO TOTAL
1 Papelería $400
1 Gasolina $800
1 Transporte $400
1 Impresora $2000
TOTAL $3,600
Tabla 27. Tabla De Gastos (Fuente propia)
Herramientas
Proyecto Semáforo inteligente
CANT. HERRAMIENTAS COSTO TOTAL
2 Taladros $480 $960
1 Juego de llaves combinadas $320 $320
5 Lentes de seguridad $23 $115
1 Soldadora (planta) $2,700 $2,700
1 pistola remachadora $100 $100
TOTAL $4,195
Tabla 28. Tabla De Herramientas (Fuente propia)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 161
2.4.6 Inversión diferida.
Este tipo de inversión se refiere a las inversiones en activos intangibles, los
cuales se realizan sobre activos construidos por los servicios o derechos
adquiridos necesarios para la puesta en marcha del proyecto.
La inversión diferida que se estipula se muestra de la siguiente manera:
PROYECTO SEMÁFORO INTELIGENTE
CONCEPTO COSTO
TOTAL
CONTRATACIÓN DE SERVICIO
TELEFÓNICO
$599
PERMISO DE USO DE SUELO $500
*CONSTITUCIÓN LEGAL DE LA
EMPRESA
$600
TOTAL $1,699
Tabla 29. Tabla De Inversión Diferida (Fuente propia)
*La constitución legal de la empresa es en base de una Sociedad Anónima de
Capital Variable (S.A. de C.V.)
2.4.7 Capital de trabajo
La inversión en capital de trabajo construye el conjunto de recursos necesarios
para la operación normal del proyecto, en este sentido, el capital de trabajo
necesario para poner en marcha el proyecto, consta de tres rubros
principalmente.
TRAFICO INTELIGENTE
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1. Materia prima
2. Insumos
3. Mano de obra
El capital de trabajo se muestra de la siguiente manera.
El capital de trabajo se muestra de la siguiente manera.
1.- Materia prima
Proyecto Semáforo inteligente
CONCEPTO MONTO MENSUAL
MATERIAL PARA MANTENIMIENTO. $1,200
PRESUPUESTO BASE DEL SEMAFORO
INTELIGENTE
$5,625
INVERSIÓN TOTAL DE MATERIAS PRIMAS $6,825
Tabla 30. Tabla De Capital De Trabajo Materia Prima (Fuente propia)
2.- Insumos
Proyecto SEMAFORO INTELIGENTE
CONCEPTO MONTO MENSUAL
RECIBO DEL SERVICIO DE AGUA $ 200
RECIBO TELEFÓNICO $599
RENTA DEL LOCAL $3,000
RECIBO DE LUZ (BIMESTRAL) $1,450
INVERSIÓN TOTAL DE INSUMOS $5,249
Tabla 31. Tabla De Capital De Trabajo Insumos (Fuente propia)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 163
3.- Mano de obra
Proyecto SEMARO INTELIGENTE
CARGO NUMERO
DE
PUESTOS
MONTO
SEMANAL
MONTO
MENSUAL
MONTO
MENSUAL
TOTAL
REPRESENTANTE
GENERAL
(DIRECTOR)
1 $3,800 $15,200 $15,200
Ing. de proyectos 1 $1,800 $7,200 $7,200
Ing. electro
mecánico
1 $1,800 $7,200 $7,200
Secretaria o
Atención al publico
1 $1,000 $4,000 $4,000
Lic. Administración 1 $1,500 $6,000 $6,000
Agente de ventas 2 COMISIÓN
POR
VENTAS
Obreros 2 $1,200 $4,800 $9,600
tornero 1 $1,800 $7,200 $7,200
INVERSIÓN TOTAL EN MANO DE OBRA $56,400
Tabla 32. Tabla De Capital De Trabajo Mano De Obra (Fuente propia)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 164
Capital de trabajo
PROYECTO SEMÁFORO INTELIGENTE
CONCEPTO MONTO MENSUAL
MATERIA PRIMA $6,825
INSUMOS $5,249
MANO DE OBRA $56,400
INVERSIÓN TOTAL EN CAPITAL DE TRABAJO $68,474
Tabla 33. Tabla De Capital De Trabajo (Fuente propia)
Precio de producción y venta
PRODUCCIÓN: Se ha estimado un costo de producción de $$5,625 MN por
unidad.
PRODUCCIÓN: la producción será proyecto
VENTA: Se pretende un costo de venta de $14,000.MN por unidad, precio final
de venta al gobierno.
2.4.8 Necesidades totales de capital
Recursos monetarios necesarios para puesta en marcha y desarrollo del
proyecto.
El presupuesto para la construcción de un semáforo varía de acuerdo a las
especificaciones del cliente, el semáforo básico es de $12,000 y de ahí, el
precio se puede elevar dependiendo de las medidas y especificaciones del
cliente así como también, el tipo condiciones quiere que opere el sistema
TRAFICO INTELIGENTE
Página 165
2.4.8.1 Factores de salario real
De acuerdo con la Ley Federal del Trabajo el salario real es el salario total que
por ley debe recibir el trabajador por jornada de trabajo, en donde se incluyen
todas las prestaciones y servicios que debe recibir dicho trabajador.
1.- De acuerdo con la Ley Federal del Trabajo se debe pagar al trabajador una
cuota diaria equivalente a: 365 días + 15 días = 381.5 días
2.- De acuerdo con la Ley Federal de los trabajadores tienen derecho a
descansar con goce de salario los siguientes días del año: por días festivos =
7.17 días al año, días domingos = 52 días, vacaciones = 6 días = 65.17 días
3.- De acuerdo con la experiencia y la política de cada constructor es necesario
considerar algunos días del año en los cuales el trabajador goza de un salario
integro:
Por costumbre = 4 días (12 de diciembre, 3 de mayo, 1 de noviembre, 1
de Enero).
Por enfermedad no profesional = 3 días, por mal tiempo = 6 días = 13
días
DIAS PAGADOS: * * DIAS REALMENTE TRABAJADOS: *288.83* draw: line
381.5 D. P. = 1.3208
288.83
Lo cual significa que al integrar el salario real del trabajador deberá
considerarse un incremento del 31.18%.
2.4.8.2 Salario mínimo en México
Si bien muchos países del mundo determinan sus salarios mínimos en forma
global o general, México es un país que desde hace muchos años lo hace de
TRAFICO INTELIGENTE
Página 166
una forma especial, indicando valores diferentes para cada uno de los rubros
en los que las personas se desempeñan en lo que respecta al trabajo.
Aún así, existe estipulado un salario mínimo general para el año 2013 en
México, el cual se divide de acuerdo a tres zonas geográficas diferentes. En la
Zona A el mínimo es de 62.33 pesos mexicanos al día, mientras que en las
Zonas B y C el mínimo pasa a ser de 60.57 y 58.09 pesos mexicanos al día
respectivamente. Ese es el salario mínimo 2013 en México.
2.4.8.3 Presupuesto de ingresos y egresos
El presupuesto de ingresos y egresos se refiere a la información de carácter
monetario que resulta de la operación de una empresa en determinado periodo
de tiempo. Ambos presupuestos proporcionan una estimación de entrada y
salida de efectivo; útil para la realización del Estado de Resultados (Estado de
Pérdidas y Ganancias) y Punto de Equilibrio, para posteriormente dar pasó a la
Evaluación Económica del proyecto en sí.
2.4.8.4 Presupuesto de ingresos
Este presupuesto presenta el monto de ingresos generados por la venta de los
semáforos así como de servicios que se ofrecen en la industria como:
Mantenimiento de los semáforos
Diseño de nuevos semáforos
Automatización de semáforos
Venta de material y equipo para semáforos
Re-diseño de semáforos
Para el cálculo de ingresos se toman en cuenta las siguientes especificaciones:
La capacidad promedio de producción de semáforos es de 20 al mes.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 167
El pronóstico de ingresos se realizará por 1 año (2013-2014), este es un
periodo contemplado para estimar resultados
El primer año se trabajará a una capacidad de 50% puesto que el
producto se dará a conocer.
La estimación de ingresos generados por la venta de los servicios
mencionados con anterioridad, presenta incrementos anuales que
corresponden al ajuste de cuotas y precios de dichos servicios en
respuesta a variaciones en los costos de materias primas e insumos que
se originen en los siguientes años.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 168
NOTA: * La venta de los materiales está basado específicamente para semáforos.
Tabla 34. Presupuesto de ingresos anuales (Fuente propia)
MESES ENE-FEB CAN
T.
MARZO-
ABR
CAN
T.
MAY-
JUN
CAN
T.
JUL-
AGO
CAN
T.
SEP-
OCT
CAN
T.
NOV-DIC CAN
T.
SEMAFOROS 280,000 20 280,000 20 280,000 20 280,000 20 280,000 20 280,000 20
MANTENIMIENTO 7,500 3-5 7,500 3-5 7,500 3-5 7,500 3-5 7,500 3-5 14,000 5-8
VENTA DE PIEZAS
(POR SEPARADO)
0 0 10,000 4 10,000 4 10,000 4 20,000 6
PRESUPUESTO
DE PROYECTOS
2,000 5 2,000 5 2,000 5 2,000 5 2,000 5 2,000 5
TOTAL MENSUAL 289,500 289,500 299,500 299,500 299,500 316,600
TOTAL ANUAL $1´794,100
TRAFICO INTELIGENTE
Página 169
Cabe señalar que los ingresos percibidos en venta de material y complementos
se refieren a venta de accesorios tales como tarjetas loicas, cable, led´s etc.
Sin embargo, los ingresos estimados promedio por tales conceptos no se
excluyen, ya que en caso de que se demanden podrán generar ingresos extra
al proyecto.
2.4.9 Conclusiones de análisis Económico-Financiero
El objeto del análisis económico nos indica la determinación del monto de los
recursos económicos necesarios para la realización del proyecto; para realizar
una inversión, se debe estudiar el proyecto independiente que la evaluación de
un proyecto no se efectué de las fuentes de financiamiento, mientras más
convenientes sean las condiciones de financiamiento que se logren, mayor
será el resultado positivo del proyecto.
En principio el proyecto no presentará problemas de solvencia, ya que durante
los meses proyectados el saldo de ingresos se encuentra por encima de la
salida de los egresos. Por lo cual se puede decir, que el proyecto a prioridad
demostrará tener viabilidad financiera y un alta en ganancias.
La inversión inicial de las instalaciones es alta pero se amortiza de forma
rápida. Se obtienen grandes beneficios.
Como se ha demostrado en el proyecto, en el análisis anterior para un
semáforo con sistema inteligente económicamente presenta un perfil favorable
y viable para llevar a cabo una inversión.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 170
2.5 ANALISIS SOCIOECONÓMICO
Ilustración 74. Estructura general de la evaluación de proyectos
2.5.1 ESTUDIO SOCIOECONÓMICO
El estudio socioeconómico consiste en recoger información relevante de los
diferentes aspectos relacionados con las condiciones sociales de los grupos
afectados por el proyecto y los impactos en el bienestar que pueda causar el
mismo.
Está dirigido a identificar los distintos grupos de población que se ven
implicados por el proyecto, tanto por el lado de la oferta que existe en el
mercado como por el lado de la demanda del producto final, además estudia
las características del comportamiento de los afectados en los mercados de los
diferentes bienes y servicios involucrados en la ejecución de un proyecto.
FORMULACION Y EVALUACION DE PROYECTOS
DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
ANALISIS DE
MERCADO
ANALISIS
TECNICO
OPERATIVO
ANALISIS
ECONOMICO
FINANCIERO
ANALISIS
SOCIO-
ECONOMICO
ANALISIS
AMBIENTAL
RESUMEN Y CONCLUCIONES
DECISION SOBRE EL PROYECTO
RETROALIMENTACION
TRAFICO INTELIGENTE
Página 171
Mediante las técnicas de Evaluación Socioeconómica de Proyectos se puede
saber qué proyecto permite maximizar los beneficios. Tradicionalmente los
proyectos se justificaban utilizando las siguientes frases:
El proyecto beneficiará a (cierto número) de familias.
El proyecto generará (cierto número) de empleos.
El proyecto ahorrará (cierto número) de divisas.
El proyecto evitará la contaminación de ríos o lagos.
El proyecto permitirá recuperar (cierto número) de hectáreas.
Lo cual es en cierta forma individual porque sólo se contempla una parte de los
efectos del proyecto y no permitía comparar entre alternativas por no tener un
mismo criterio de medición.
Beneficio del sistema
Hoy en día la problemática del tráfico en las grandes ciudades es cada vez más
preocupante ya que la cantidad de automóviles que hay sigue en aumento.
La demanda de transporte continúa creciendo como consecuencia del
incremento de la población: actualmente, en la capital y en la zona urbana que
rodea, residen en total 20 millones de persona, y existen actualmente 4.3
millones de automóviles que no solo provocan problemas de transito, sino que
afectan el ambiente y el equilibrio psicológico de muchos habitantes de la
cuidad.
En el proyecto que se está realizando lo que pretende es reducir el consumo
del exceso de gasolina que se produce en los cruces de transito devido al
amotinamiento de automóviles, mediante el uso de sensores para dar un mejor
servicio con los semáforos que existen.
El semáforo inteligente es un dispositivo que permite ahorrar una gran cantidad
de energía debida a que esta construido con tecnología LED que reduce
bastante el consumo de energía. Es un sistema muy amigable con el medio
ambiente ya que la energía que utiliza es captada a través de foto-celda solar,
y esta es almacenada por medio de baterías para su buen funcionamiento por
la noche.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 172
La cantidad de automóviles que circulan hoy en día, nos indica la necesidad de
mejorar nuestros sistemas de tráfico y regulación de vehículos.
Un semáforo inteligente es una forma muy útil para poder controlar el tráfico en
cruceros demasiado congestionados, acortando tiempos de espera de los
vehículos así como también mejorando el consumo de gasolina de los
automóviles.
Ubicación geográfica del municipio
Geografía Tecámac
Cabecera
municipal
Tecámac de Felipe
Villanueva
Latitud 19° 43' N
Longitud 98° 58' O
Altitud 2,260 msnm
Tabla 35. Ubicación geográfica del municipio de Tecámac (Fuente: INEGI 2010)
Cifras de INEGI del municipio de Tecámac.
Tecámac (náhuatl: tetl, camatl, “piedra, boca”, "en la boca de piedra") es un
municipio conurbado del Estado de México; ubicado al norte del mismo, a 108
km de la ciudad de Toluca, capital del mismo; y a 38.5 km de la Ciudad de
México. Forma parte de la Zona Metropolitana del Valle de México.
El municipio de Tecámac, colinda al norte con el Estado de Hidalgo, al sur con
los municipios de Ecatepec de Morelos, Acolman y Coacalco de Berriozábal, al
oeste con los municipios de Zumpango, Nextlalpan, Jaltenco, Tultitlán y
Coacalco de Berriozábal, al este con los municipios de Temascalapa,
Teotihuacán y al norte con Tizayuca. Su cabecera es Tecámac de Felipe
Villanueva.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 173
POBLACIÓN
La población registrada en el censo de población y vivienda de 2010 realizada
por el INEGI fue de 364,579 habitantes de los cuales 177,713 son hombres y
186,866 son mujeres lo cual se representa en la siguiente tabla y gráfica.
Población
Población Tecámac
Población total 364579
Población total hombres 177713
Población total mujeres 186866
Porcentaje de población de 15 a 29 años 24.7
Porcentaje de población de 15 a 29 años
hombres
24.3
Porcentaje de población de 15 a 29 años
mujeres
25.2
Porcentaje de población de 60 y más años 5.4
Porcentaje de población de 60 y más años
hombres
5
Porcentaje de población de 60 y más años
mujeres
5.8
Relación hombres-mujeres 95.1
Tabla 36. Ubicación geográfica del municipio de Tecámac (Fuente: INEGI 2010)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 174
Con el objetivo de mostrar los datos de la tabla anterior de una forma gráfica
son tomados los datos de población de hombres y mujeres.
Ilustración 75. Población en relación a sexo (Fuente: INEGI 2010)
Ilustración 76. Porcentaje en sexo y edad de la población (Fuente: INEGI 2010)
Con lo anterior se demuestra que la población del municipio de Tecámac, en su
mayoría son hombres y mujeres de entre 15 a 29 años.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 175
Educación El nivel de educación del municipio es presentado en la siguiente tabla.
Educación Tecámac Porcentaje
Población de 6 y más años 314813
Población de 5 y más años con primaria 89824 29%
Población de 18 años y más con nivel profesional 45862 15%
Población de 18 años y más con posgrado 2025 1%
Grado promedio de escolaridad de la población de 15 y
más años
10
Tasa de alfabetización de las personas de 15 a 24 años 99.6
Tasa de alfabetización de los hombres de 15 a 24 años 99.5
Tasa de alfabetización de las mujeres de 15 a 24 años 99.7
Tabla 37. Porcentaje de educación del municipio.
Para tener una percepción más amplia se presenta el siguiente gráfico.
Ilustración 77. Porcentaje de educación del municipio.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 176
Vivienda y urbanización
Vivienda y Urbanización Tecámac
Total de viviendas particulares habitadas 97147
Viviendas particulares habitadas con piso diferente de tierra 92898
Viviendas particulares habitadas que disponen de agua de la red
pública en el ámbito de la vivienda
93704
Viviendas particulares habitadas que disponen de drenaje 94668
Viviendas particulares habitadas que disponen de excusado o sanitario 94877
Viviendas particulares habitadas que disponen de energía eléctrica 95132
Viviendas particulares habitadas que disponen de refrigerador 85853
Viviendas particulares habitadas que disponen de televisión 94030
Viviendas particulares habitadas que disponen de lavadora 74287
Viviendas particulares habitadas que disponen de computadora 35843
Tabla 38 Vivienda y urbanización del municipio (Fuente: INEGI 2010)
TRAFICO INTELIGENTE
Página 177
Con el objetivo de tener una mejor percepción de la urbanización y la vivienda
del municipio se grafican los diferentes aspectos de la tabla
anterior.
Ilustración 78. Vivienda y urbanización del municipio (Fuente: INEGI 2010)
Con la gráfica anterior se puede ver que en su mayoría las viviendas del
municipio de Tecámac cuentan con:
Viviendas particulares con piso diferente a tierra
Viviendas particulares habitadas que disponen de agua de la red pública en el
ámbito de la vivienda.
Viviendas particulares habitadas que disponen de drenaje.
Viviendas particulares habitadas que disponen de excusado o sanitario.
Viviendas particulares habitadas que disponen de energía eléctrica.
Viviendas particulares habitadas que disponen de refrigerador.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 178
Viviendas particulares habitadas que disponen de televisión.
Viviendas particulares habitadas que disponen de lavadora.
Viviendas particulares habitadas que disponen de computadora.
Con lo cual se plantea que es un municipio el cual cuenta con la suficiente
infraestructura para implementar el producto.
Ilustración 79 familias que cuentan con automóvil (Fuente: INEGI 2010)
2.5.2 Resultados de cuestionarios aplicados
Para obtener más detalle acerca del cuestionario aplicado en la zona
geográfica de Tecámac (ver apartado 2.3.1 en Análisis de Mercado), los
resultados mostrados a continuación son un muestra de 100 personas
consultadas.
2.5.2.1 ANÁLISIS DE CUESTIONARIO.
El medio ambiente en el que vivimos, trabajamos y nos relacionamos, influye
en nuestra salud, actividades físicas, rendimiento, emociones, pensamiento,
concentración, etc.
Son muchas las situaciones del medio ambiente que nos provocan estrés:
ruido, tráfico intenso, mala iluminación, poco espacio disponible,
contaminación, etc.
pero principalmente el trafico provoca que perdamos la mitad del día y aun sin
darnos cuenta, estos estímulos sobre-estimulan a nuestro organismo.
Este sobre-estimulación altera el funcionamiento de nuestro cuerpo y afecta su
equilibrio, provocando estrés.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 179
¿Conoces el funcionamiento de un semáforo?
Si 30 personas
No 50 personas
Cuales 20 personas
¿Cómo consideras el funcionamiento de los semáforos de tu colonia?
Bueno 30 personas
Malo 40 personas
Regular 30 personas
¿Consideras que el tiempo de espera para los semáforos es el suficiente?
Suficiente 25 personas
Demasiadas 35 personas
Insuficiente 40 personas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 180
¿Qué tiempo crees que sea el necesario para el cruce?
5min. 10 personas
3min. 45 personas
1min. 55 personas
¿Conoce proveedores que presten un mejor servicio?
SI 10 personas
NO 85 personas
Cuales 5 personas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 181
¿Te gustaría conocer el semáforo inteligente?
SI 80 personas
NO 10 personas.
¿POR QUE? 10 personas
¿Cómo considerarías un semáforo que de mayor tiempo en donde se
encuentre un mayor flujo de carros?
Bueno 85 personas
Malo 10 personas
Regular 5 personas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 182
Mediante qué medio le gustaría recibir información y novedades acerca de
este tipo de sistemas amigables con el medio ambiente?
Página de internet 40 Personas
E-mail 15 Personas
Folletos 5 Personas
Entrevista personal con la empresa personas 10 Personas
Espectaculares 5 Personas
Periódico y/o Revistas 10 Personas
Otros 15 Personas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 183
2.5.3 Resultados de encuestas
Los resultados correspondientes a cada pregunta se denotarán en las gráficas
mostradas en el análisis socioeconómico debido a que los análisis de mercado
y socioeconómico se fusionaron para la aplicación del cuestionario y su
correspondiente interpretación de resultados.
2.5.4 Conclusiones de la encuesta para el Análisis de Mercado
De acuerdo al cuestionario ya realizado con anteoridad y gráficas elaboradas
acordes a los resultados y análisis de cada pregunta el 70% de la gente está de
acuerdo en que se instale un semáforo inteligente. Se llegaron a otras
conclusiones con los resultados obtenidos de las gráficas y cuestionarios:
¿Si estarían dispuestos a conocer el funcionamiento del semáforo inteligente?
Se llega a la conclusión de que el 83% de las personas encuestadas están
dispuestas a conocer el funcionamiento y el 17% está en desacuerdo
El 15% de los encuestados por medio de la T.V. y la radio, el 10% por
periódicos folletos, el restante de la población encuestada representativo al
10% le agradaría más por medio de exposiciones.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 184
2.5.5 CONCLUSIONES GENERALES
El objetivo de un estudio socioeconómico es diagnosticar en general de las
condiciones socioeconómicas del municipio de Tecámac, la cual es el punto
base para el inicio del proyecto de la implementación de los semáforos
inteligentes, en los cruces más congestionados de la cuidad de tecamac.
Como se pudo observar el estudio para el municipio de Tecámac refleja que la
posibilidad de clientes es alta, pues la mayoría de las familias cuentan con
automóvil, además de que en las áreas de aglomeración de vehículos como
son las escuelas y las plazas comerciales, el sistema brindara un notable
ahorro en el consumo de gasolina, además de que contribuirá en el cuidado del
medio ambiente, al reducir el consumo de gasolina, y tener un
aprovechamiento del combustible.
Este análisis contribuye a la formulación y la Evaluación de Impactos
Socioeconómicos, identificando las causas y los efectos potenciales de las
actividades del proyecto sobre este medio. Con esta identificación, se pretende
predecir, evaluar el alcance y magnitud de los impactos para formular sus
respectivas medidas de mitigación.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 185
2.6 ANÁLISIS MEDIO AMBIENTAL
Ilustración 80. Análisis ambiental
2.6.1 PROPOSITO DEL ANALISIS AMBIENTAL
El propósito del análisis ambiental es asegurar que el proyecto sea desarrollo
bajo las consideraciones ambientalmente adecuadas y sustentables, y que toda
consecuencia ambiental sea detectada a tiempo en el ciclo del proyecto y
tomada en cuenta para el diseño del mismo.
La evaluación ambiental identifica maneras de mejorar ambientalmente los
proyectos y minimizar, atenuar, o compensar los impactos adversos. Alertan
pronto a los diseñadores del proyecto, las agencias ejecutoras, y su personal,
sobre la existencia de problemas, por lo que las evaluaciones ambientales:
FORMULACION Y EVALUACION DE PROYECTOS
DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
ANALISIS DE
MERCADO
ANALISIS
TECNICO
OPERATIVO
ANALISIS
ECONOMICO
FINANCIERO
ANALISIS
SOCIO-
ECONOMICO
ANALISIS
AMBIENTAL
RESUMEN Y CONCLUCIONES
DECISION SOBRE EL PROYECTO
RETROALIMENTACION
TRAFICO INTELIGENTE
Página 186
Posibilitan tratar los problemas ambientales de manera oportuna y
práctica;
Reducen la necesidad de imponer limitaciones al proyecto, porque se
puede tomar los pasos apropiados con anticipación o incorporarlos
dentro del diseño del proyecto; y,
Ayudan a evitar costos y demoras en la implementación producidos por
problemas ambientales no anticipados.
Al igual que los análisis económicos, financieros, institucionales y de ingeniería,
la evaluación ambiental forma parte de la preparación de un proyecto, y por
tanto es responsabilidad de la empresa llevarlo a cabo.
Este análisis consiste en la obtención de información que sustente la
implementación de un semáforo inteligente para conocer que no causa ningún
impacto ambiental severo, además de los grandes beneficios que trae consigo
un proyecto de esta categoría en el ahorro de energía eléctrica.
2.6.2 ANÁLISIS AMBIENTAL DEL SEMÁFORO INTELIGENTE
Este análisis consiste en la obtención de información que sustente que la
implementación de un semáforo inteligente no causa ningún impacto ambiental
severo, además de los grandes beneficios que trae consigo un proyecto de
esta categoría al sector vehicular y personal.
2.6.3 LOS SEMAFOROS INTELIGENTES Y EL MEDIO AMBIENTE
El tráfico vehicular es el fenómeno causado por el flujo de vehículos en una vía,
calle o autopista. Se presenta también con muchas similitudes en otros
fenómenos como el flujo de partículas (líquidos, gases o sólidos) y el de
peatones. En las ciudades, el tráfico vehicular se encuentra presente en casi
todas las esferas de la actividad diaria de las personas, y ocasiona numerosos
fenómenos entre los que destacan especialmente los congestionamientos.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 187
Este fenómeno es producto del crecimiento Social, Económico, Político e
Industrial de nuestras ciudades produciendo así la sobre población de las
pequeñas y grandes urbes.
El fenómeno es cada día más engorroso que, con la ayuda de los semáforos
pre programados cumplen un ciclo de cambio de señales continuo, uniforme
que no varía en pro de un desahogo eficiente de dicha arteria, dificultando el
transporte al sitio de trabajo, casa u otros lugares especialmente en las horas
pico, que a su vez, ocasiona a las personas que transita por esta Avenida, bien
sea como pasajero en un autobús o en su vehículo particular, la pérdida de
tiempo, estrés, cansancio, entre otras. Por tanto, el tráfico no es sólo causado
por el crecimiento de la población, sino también por los sistemas que los
regulan.
Innovando el ciclo de cambio de señales continuas pre programadas de los
semáforos, en pro de un desahogo eficiente de la arteria vial a través de
sensores conectados al exterior, para lograr la mayor eficiencia al momento de
regular el tráfico en horas pico. Un sensor que mide el volumen de vehículos
por medio del cual evalúa el comportamiento del tránsito en la zona y
generando los ajustes necesarios emite una decisión inmediata que coordina
las fases de cambios de los demás semáforos con el del mismo, debido a que
es un sistema ideal para intercepciones de ocho direcciones como lo presenta
esta avenida sin la necesidad de un operador que suministre la información.
Logrando así, disminuir con mayor seguridad el tráfico, aportando desarrollo y
tecnología a la calidad de vida en materia de tránsito. La función de este sensor
es, calcular el flujo de vehículos para así crear un lapso de tiempo que
mantenga la señal (luz verde) algo mayor a lo normal proporcionando ventaja al
hacer avanzar a más automóviles, poniendo en evidencia que por cada
segundo que transcurre, el tráfico fluye con más rapidez, obteniendo mayor
seguridad y organización de vehículos en movimiento con una diferencia de
segundos que nos da el sistema automáticamente. Este dispositivo es
alimentado íntegramente con energía solar.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 188
2.6.4 ANÁLISIS FODA
En el siguiente análisis FODA se establecen las oportunidades, debilidades,
amenazas y fortalezas del proyecto con el fin de tener bien en claro cuales
seria los puntos críticos que impedirían que el proyecto se terminara o se
ejecutara correctamente
Debilidades:
Ocupa mucho espacio por la instalación del panel solar.
Requiere de una instalación más compleja y especial para su colocación
Las instrucciones de uso son más complicadas y no todos las conocen
Amenazas:
Para este tipo de modelos prefabricados el precio puede ser muy elevado
Fortalezas:
Puede estar funcionando sin energía eléctrica hasta cierto tiempo
Ahorro de energía
Utilización de energías renovables
Oportunidades:
Beneficioso para la naturaleza
Con este sistema se controlara un gran porcentaje de los residuos tóxicos
generados por las automovilistas
Ahorro de energía eléctrica.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 189
ENERGIA SOLAR
La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la
radiación electromagnética procedente del Sol.
La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano
desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido
evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad, el calor y
la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células
fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, que pueden transformarla en
energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o
energías limpias, que puede hacer considerables contribuciones a resolver
algunos de los más urgentes problemas que afronta la Humanidad.
Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas o activas en función
de la forma en que capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las
tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores
térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se encuentran
diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación
de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica
favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el
diseño de espacios mediante ventilación natural.
La Tierra recibe 174 Petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde
la capa más alta de la atmósfera.6 Aproximadamente el 30% es reflejada de
vuelta al espacio mientras que el resto es absorbida por las nubes, los océanos
y las masas terrestres. El espectro electromagnético de la luz solar en la
superficie terrestre está ocupado principalmente por luz visible y rangos de
infrarrojos con una pequeña parte de radiación ultravioleta.
La potencia de la radiación varía según el momento del día; las condiciones
atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 190
condiciones de radiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la
superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiación.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la
suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco
solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la
bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y
refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos
atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse
para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que
proviene de todas las direcciones
2.6.5 QUE ES UN PANEL SOLAR
Placas solares. Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la
radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para
producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos
utilizados para generar electricidad.
Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos (llamados a veces
paneles solares) están formados por un conjunto de celdas (células
fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos.
En los procesos fotovoltaicos, la energía solar se convierte en energía eléctrica
que después será utilizada por el hombre, con infinidad de aplicaciones
posibles.
Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten
la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, del
griego “fotos”, luz.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 191
Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía luminosa
produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de
diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una
corriente. Como se muestra en la ilustración 81.
Ilustración 81. Panel solar
2.6.5.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PANELES SOLARES
Un panel solar es un sistema que permite capturar la energía del sol mediante
paneles compuestos por celdas de entre cinco y diez centímetros de placas de
silicio y boro, llamadas células fotovoltaicas, y que son capaces de convertir la
luz solar en electricidad. Para la instalación de estos paneles, se necesita que
la zona tenga un mínimo de días de sol o irradiación, un objeto destinado a
pasar muchas horas en el exterior soportando dichas condiciones ambientales
son los semáforos. Los semáforos al tener que soportar estas condiciones nos
proporciona la ventaja de operar este sistema.
Si la luz solar como energía natural que no necesita de mantenimiento, la cual
podemos disfrutar por una gran cantidad de horas al día, los 365 días del año,
las plantas la utilizan como fuente para fabricar su alimento y los seres vivos la
usamos como fuente de calor, porque no usar esta energía para producir
corriente eléctrica renovable.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 192
Por tanto que, los equipos que posean este novedoso sistema no necesitaran
un mantenimiento periódico como los normales, y produciendo su fuente de
electricidad, su gasto es cero una vez instalados. Lo que multiplica el ahorro de
energía haciendo de este artefacto un modelo innovador. También al auto
suministrarse de energía eléctrica de manera ecología y asegurando un
constante flujo de electricidad incluso de noche, no necesita ninguna conexión
a una fuente externa de electricidad porque cuenta con acumuladores de
voltaje. Causando un ahorro en energía a largo plazo, a la par de la utilización
de energía limpia y renovable. Creando así nuevas estrategias de ahorro y
eficiencia para reducir esta importante demanda que requiere para operar y,
así, contribuir a contrarrestar el calentamiento global.
El ahorro de energía en el sistema tradicional de Iluminación de un semáforo
compuesto de una bombilla tras un cristal coloreado (verde, ámbar o rojo) ha
sido a lo largo del tiempo un duro trabajo. Estas lámparas convencionales
incandescente / halógena consumen 70 vatios (W) y tienen un periodo de vida
útil de 5.000 horas aproximadamente. Reemplazar este sistema por un nuevo
modelo que incluye multitud de diminutas lámparas de colores que, en
conjunto, generan un efecto similar al que antes se tenía. El sistema de
iluminación con tecnología LED, permite ahorrar hasta un 80% de su consumo
eléctrico, al aprovechar mejor la energía incrementando la seguridad del tráfico
por su fiabilidad, durabilidad y mayor intensidad de iluminación. Los discos
llevan una gran cantidad de luz, se ven de forma más contrastada y uniforme
siendo su vida útil de 100.000 horas aproximadamente y su consumo es de 10
vatios (W). Este sistema se está implantando también en las luminarias de
algunos modelos de vehículos.
La sinergia que causa la tecnología LED con la producción de energía eléctrica
por medio de celdas solares, aporta las condiciones ideales que deben tener
los dispositivos creados para la evolución de la ciencia en pro mayor eficiencia
de la vida de los seres humanos conservando el medio ambiente, la ecología y
contrarrestando calentamiento global.
TRAFICO INTELIGENTE
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Como también la gran demanda por reducir la contaminación atmosférica.
Determinar la factibilidad técnica, económica y financiera del equipo, ya que es
un dispositivo actuado que regula y agiliza el tráfico por medio de datos
externos operando automáticamente según las variables obtenidas.
2.6.5.2 Las ventajas de los paneles solares
Entre las ventajas mas destacas del uso de la energía solar se encuentra que:
Que son los tipos de paneles solares y las ventajas de cada uno.
No contamina el medio ambiente, es una tecnología limpia.
No perjudica la calidad del suelo ni del aire.
Su uso ayuda a disminuir las emisiones de gases evitando el efecto invernadero.
Se evita la contaminación acústica.
Contribuye al desarrollo sostenible.
Permite aprovechar la energía en zonas donde no llega el tendido eléctrico.
La venta de paneles solares se ha incrementado en los últimos años por el aumento de la demanda de energías renovables.
Se espera que en los próximos años continúe creciendo por que se están desarrollando nuevos paneles más económicos.
TRAFICO INTELIGENTE
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FORTALEZA DE LOS PANELES SOLARES
Actualmente se está mejorando la tecnología para aprovechar esta energía y
transformarla en electricidad, calor o biomasa. Los paneles solares son
dispositivos creados para captar la energía solar y transformarla en otra forma
de energía. Los paneles solares pueden ser:
Paneles fotovoltaicos: están hechos de materiales semiconductores o células
fotovoltaicas. Esto es lo que permiten el cambio de la energía solar en eléctrica.
Eran costosos por su proceso de fabricación y el valor del silicio. En los últimos
años los fabricantes están buscando nuevos materiales que reemplacen al
silicio.
En los últimos años ha habido un incremento en el uso de energía solar
favorecido por la concientización que hay en el uso de energías alternativas,
por esto las aplicaciones o usos de esta energía se irán incrementando y
agregando nuevas, por ejemplo:
Iluminación Generación de energía Secadores eléctricos Agricultura
Entre algunas otras ventajas podemos encontrar:
Los paneles solares no cuestan mucho dinero. Con la excepción de
cuando se compran y se instalan, si es que se ocupa los servicios de un
contratista lo cual se pagara durante la vida de los paneles solares ya
que la electricidad que se obtiene del sol es totalmente gratuita (si los
paneles no son lo suficientemente grandes, como quiera se obtendrá
una reducción en el recibo de energía que recibes mes con mes).
Cualquier gasto que se haga en la compra o colocación de los paneles
solares puede ser fácilmente recuperado. Si tu sistema de energía solar
es muy eficiente y genera un exceso de voltaje, puedes vender esto a
las empresas de energía y generar ingresos extras.
TRAFICO INTELIGENTE
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Debido a que se obtiene la energía directamente del sol y por ser esta
una fuente de energía renovable, los paneles solares no necesitan
consumir y quemar combustibles como el carbón y el petróleo, por lo
tanto, su costo no es impactado por el rápido aumento de los precios de
los combustibles en el mercado internacional.
Es favorable para el medio ambiente ya que no necesita quemar
combustibles fósiles o utilizar materiales nucleares para generar
electricidad, esto evita la posible contaminación de nuestro aire, agua y
atmósfera con contaminantes peligrosos y gases de efecto invernadero.
La contaminación que generan los paneles solares es mínima y esta se
da durante su proceso de fabricación. El mantenimiento de los paneles
solares se da muy ocasionalmente y realmente es muy sencillo, esto
significa que sólo tendrás que limpiar los paneles con agua y jabón de
vez en cuando. Véase en la Ilustración 82.
Ilustración 82. Componentes del panel solar
TRAFICO INTELIGENTE
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2.6.5.3 IMPACTO DEL AHORRO DE ENERGIA CON LED
Semáforos con tecnología LED permitirán ahorrar un 80% de consumo
eléctrico.
Los semáforos dotados con la tecnología LED, actualmente sólo un 15%,
permiten ahorrar un 80% de consumo eléctrico, equivalente a un ahorro anual
de 90.000 megavatios (MWh) de electricidad, o lo que es lo mismo, el consumo
eléctrico de más de 22.000 hogar.
El IDAE, Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía, organismo
dependiente del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, destinará 37
millones de euros -17 más del presupuesto inicial- a la sustitución de cerca de
100.000 semáforos convencionales (el 30% de los existentes) por otros con
tecnología LED, con objeto de ahorrar energía. Los semáforos dotados con la
tecnología LED, actualmente sólo un 15%, permiten ahorrar un 80% de
consumo eléctrico, equivalente a un ahorro anual de 90.000 megavatios (MWh)
de electricidad, o lo que es lo mismo, el consumo eléctrico de más de 22.000
hogares. Asimismo, permitirán también reducir la demanda de petróleo en más
de 20.462 toneladas anuales y evitar la emisión a la atmósfera de unas 58.000
toneladas anuales de CO2 (dióxido de carbono). Véase en Ilustración 83.
Tabla 39. de ahorro de energía
TRAFICO INTELIGENTE
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UN PLAN PARA EL AHORRO DE ENERGÍA
La iniciativa se enmarca en el Plan de Acción de la Estrategia de Ahorro y
Eficiencia Energética 2008-2012 y se ejecutará este año. Una vez completado,
el plan beneficiará a 27 millones de ciudadanos de 584 ayuntamientos, que
recibirán gratuitamente la tecnología del IDAE y que serán los encargados de
efectuar la sustitución y el montaje de los semáforos.
En España existen actualmente cerca de 300.000 semáforos cuyo consumo de
energía final se estima en 350 giga vatios/año (Gwh), equivalente a la
electricidad que pueden consumir un conjunto de más de 150.000 hogares.
Los semáforos han de funcionar de forma permanente, lo que origina ese
elevado consumo de energía ya que están equipados con lámparas
incandescentes o halógenas. En la actualidad, tan sólo el 15% de ellos
disponen de tecnología LED. Véase en la Ilustración 84.
Ilustración 84. Grafica de ahorro de energía
SENCILLA IMPLANTACIÓN
Desde que en 1995 se consiguió producir el color verde en un diodo, esta
tecnología se ha ido extendiendo, incluyendo su aplicación en los semáforos.
La mecánica para su implantación consiste en una mera sustitución de las
lámparas existentes por el nuevo conjunto de diodos.
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El Ministerio de Industria, como parte de su Plan de Acción de la Estrategia de
Ahorro y Eficiencia Energética, ha anunciado que sustituirá un 15% de los
300.000 semáforos que hay en España por otros que utilicen diodos LED.
Dicen que el ahorro será el equivalente al consumo de energía de 12.000
hogares. Es curioso, según estas cuentas, 3,75 semáforos consumen lo mismo
que un hogar medio. Parece bastante, pero hay que tener en cuenta que
muchos están encendidos las 24 horas. Además del ahorro energético,
significará un aumento de la seguridad (y comodidad) de los conductores, ya
que este tipo de semáforos son mucho más claros y visibles, especialmente los
días soleados.
2.6.5.4 VENTAJAS DE LA APLICACIÓN DE LEDS
Los elementos sustituidos han pasado de tener lámparas del tipo
incandescentes o halógeno a disponer de otras con tecnología LED más
eficientes, cuyos beneficios ambientales serán, además del ahorro
energético, la disminución de las emisiones de CO2 a la atmósfera.
Además las lámparas con esta nueva tecnología consumen solo 10
vatios frente a los 70 vatios de las lámparas convencionales, que
disponían de una duración de alrededor de 8.000 horas, estableciéndose
para los diodos leds una vida útil de 10 años.
Otra de las ventajas que ofrecen esta nueva tecnología es la mejora de
seguridad en el tráfico en cuanto a la fiabilidad, durabilidad, mayor
duración de la vida útil y mejora de la iluminancia percibida por el ojo
humano.
Aunque ninguno de estos semáforos se encuentra en el casco urbano,
nuestro municipio cuenta con 13 grupos ópticos de 3 luces de 200mm, 4
grupos ópticos de 2 luces de 200mm y 6 grupos ópticos de luces
peatonales.
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Tabla 40. Ventajas de la aplicación de leds
2.6.5.5 AHORRO ENERGETICO
El ahorro energético que supone la utilización de semáforos de leds en lugar de
los tradicionales semáforos halógenos es más que evidente: aunque el coste
de estos semáforos es mayor, el consumo puede llegar a reducirse entre un
80% y un 90%. Pero esta no es su única ventaja:
Menor emisión de calor: Los semáforos de leds emiten mucho menos
calor en su operación que los semáforos halógenos
Eliminación del efecto fantasma: los semáforos halógenos, al utilizar una
óptica diferente, llegan a producir un efecto por el cual, según el reflejo
del sol, pueden llegar a confundir al conductor al dar la impresión de
estar encendido cuando no es así. Con los semáforos de leds, este
efecto no está presente.
Mayor duración: mientras que una lámpara halógena tiene una duración
de 8.000 horas, un semáforo de leds está alrededor de las 100.000
horas.
TRAFICO INTELIGENTE
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Menor disminución del brillo con el tiempo
Una distribución uniforme de la luminosidad en los semáforos de leds, en
lugar del único punto de luz que existe en los semáforos halógenos.
Mayor fiabilidad: al estar formado cada semáforo por multitud de leds, en
caso de fallar alguno, quedan muchos otros leds que permiten al
semáforo seguir funcionando con total normalidad. En el caso de los
semáforos halógenos, si falla la lámpara, el semáforo deja de ser
servible completamente.
Menor mantenimiento: gracias a su duración y a la fiabilidad, los costes
del mantenimiento se reducen enormemente.
Control de la luminosidad: conocido también como dimming, es posible
variar la tensión del controlador de tráfico para que, durante la noche, se
baje la luminosidad del mismo, ajustándola a la luz solar existente y
permitiendo un ahorro energético mayor.
El coste de las ópticas de leds es bastante superior, pero su precio se está
reduciendo y, vistas sus ventajas, es un coste amortizable. También, según el
caso, es posible que haya que realizar algún tipo de tarea en el controlador de
los semáforos (para cambiar su tensión).
2.6.5.6 COMPARACION DE LA VIDA UTIL DE UN LED Y UN FOCO NORMAR
Bombillas de luz LED con el tiempo será lo que usamos para sustituir las
bombillas incandescentes - Las CFL son una solución temporal a la iluminación
eficiente de energía. Los LEDs razón aún no han desplazado las lámparas
fluorescentes compactas en el mercado son dos: la primera generación de
bombillas LED había centrado un rayo de luz y estrecho, y el coste de las
bombillas LED era demasiado alto.
TRAFICO INTELIGENTE
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Los acontecimientos recientes en la tecnología LED, sin embargo, se han
ocupado de estas cuestiones. Los LED son de 'clúster' para proporcionar más
luz, y montado en las lentes de difusor de la luz que se propagan a través de
un área más amplia.
Y los avances en la tecnología de fabricación han llevado los precios a un nivel
donde las bombillas LED son más rentables que las lámparas fluorescentes
compactas o bombillas incandescentes. Esta tendencia se mantiene, con
bombillas LED está diseñado para aplicaciones más mientras que los precios
están bajando en el tiempo.
El 'impacto del precio "de los nuevos LED sigue siendo un obstáculo para su
aceptación generalizada por los consumidores. Los cuadros comparativos
siguientes ilustran el valor de las últimas bombillas LED en comparación con
las lámparas fluorescentes compactas y las lámparas incandescentes para la
eficacia general, así como la eficacia de costes.
LED CFL Incandescente
La bombilla proyecta vida 50.000 horas 10.000 horas 1200 horas
Vatios por bombilla (equivalente a 60 vatios)
6 14 60
Coste por bombilla $ 35.95 $ 3.95 $ 1.25
KWh de electricidad utilizada durante 50.000 horas
300 700 3000
Coste de la electricidad (@ 0.20per KWh) $ 60 $ 140 $ 600
Bombillas necesarias para 50k horas de uso
1 5 42
Horas equivalentes 50k expensas del bulbo
$ 35.95 $ 19.75 $ 52.50
El costo total de 50k horas $ 95.95 $ 159.75 $ 652.50
Tabla 41. Tabla de comparación de leds vs focos
Ahorro de energía a más de 50.000 horas, suponiendo 25 bombillas
El costo total de 30 bombillas 2,398.75 dólares
$ 3993.75 $ 16,312.50
Ahorro de los hogares por el cambio de las bombillas incandescentes
$ 13,913.75 $ 12,318.75 0
Tabla 42. Tabla de resultados
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El costo de la electricidad puede variar. Las cifras utilizadas anteriormente son
sólo para comparar, y no son exactos. El costo por cada bombilla de LEDs
puede variar. Se utilizó la cifra de $ 35.95 (por un vatio 6 LED) como promedio
entre los minoristas de iluminación.
Precio de venta de Eartheasy de un vatio LED 7 es de $ 39.95. Las
estimaciones de vida útil del bulbo se proyectan, ya que se necesitarían
alrededor de 6 años de luz continua para probar. Algunos fabricantes afirman
que las bombillas LED nuevo tendrá una duración de hasta 25 años bajo un
uso normal del hogar, pero esto no está probado.
Rotura del bulbo y el reemplazo de los costos de bombilla no se han tenido en
cuenta en esta tabla comparativa. Las bombillas incandescentes y lámparas
CFL son más fáciles de romper que los LED, lo que aumenta su costo de uso.
La mayoría de los LED vienen con una garantía de 2 años mínimo. Cualquier
bombilla LED defectuoso por lo general se producirá un error en este
momento.
LED CFL Las bombillas incandescentes
Frecuentes de encendido / apagado Ciclismo
ningún efecto acorta la vida útil algún efecto
Se enciende al instante sí ligero retraso sí
Durabilidad duraderos frágiles frágiles
Emisión de calor bajo (3 BTU / hr)
medio (30 BTU / hr)
alta (85 BTU / hr)
Sensibilidad a la temperatura No sí algunos
La sensibilidad a la humedad No sí algunos
Materiales Peligrosos ninguno 5 mg de mercurio / bulbo
ninguno
Sustitución de frecuencia (Más de 50k horas)
1 5 40 +
Tabla 43. Comparación de leds y bombillas
TRAFICO INTELIGENTE
Página 203
El consumo con la iluminación de una bombilla de estas características, dura
mucho y consume poco. De hecho, se estima que tienen una duración
aproximada de 70.000 horas o lo que es lo mismo, no tenemos que cambiar las
bombillas más que cada 50 años, aunque su precio sea algo más elevado,
queda claro que su duración lo compensa.
Algo más a tener en cuenta, es la reducción de emisión de calor que
proporcionan estas bombillas; mientras una bombilla normal emite una cantidad
considerable de calor, lo que incrementa la temperatura de nuestros hogares,
las bombillas LED transforman el 98 por ciento de su energía en luz y sólo un
dos por ciento en calor, lo que demuestra, que las casas disfrutarán de un
ambiente más saludable.
La gran diferencia de la bombilla LED con respecto a la otra opción, las de bajo
consumo, es que no contienen ningún elemento tóxico y no necesitan tiempo
para calentarse, alcanzando un 100 por cien de rendimiento desde el momento
que se encienden. Son reciclables.
Otra de las virtudes de esta forma de iluminación es que pueden permanecer
encendidas por periodos largos de tiempo y encenderse y apagarse de forma
repetida, esto no afecta ni a su rendimiento ni a su vida útil, siendo ideales para
escaleras comunitarias de bloques de pisos.
2.6.5 CONCLUSIÓN DEL ANÁLISIS AMBIENTAL
Nuestro producto como ya hemos dicho anteriormente es un semáforo
autosuficiente que obtiene la energía de la luz solar. Esto quiere decir que
aprovecha una de las energías ''verdes'', por tanto en la utilización no genera
ningún contaminante. En relación a las partes de las que se compone el
semáforo ( leds, cajas, placas.) por tanto una vez que pierde sus propiedades
puede ser reciclado mediante su fundición y posteriormente reutilizado para
otro fin, los LEDs tienen una vida útil de 10 años y además reciclarlos no
TRAFICO INTELIGENTE
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supone una tarea difícil solo hace falta llevarlas a un punto limpio donde sirven
para hacer nuevos LED's o nuevas bombillas, ahora llegamos a la parte que
más impacto ambiental produce que es la placa, la placa sí que es un material
difícil de reciclar y que produce un tipo de residuo como es el tetra cloruro de
silicio que es peligroso para la salud de las personas, en contraposición con
esto las placas tienen una vida útil de 30 años por lo que, además se están
llevando a cabo iniciativas como PV cycle dedicadas al reciclaje de paneles
solares y la creación de estos a partir de sus desechos, en conclusión el
balance total en cuanto a contaminación es positivo,
El mayor impacto provocado por nuestro semáforo, es como el de todos los
semáforos, el visual ya que consta de una altura cercana a los 9 metros, desde
su base hasta la punta superior de la placa, frente a los semáforos
convencionales de 6 metros.
En cuanto a la prevención de riesgos laborales el semáforo ha sido diseñado
para poder soportar fuertes rachas de viento así como temblores del terreno,
esto es debido al anclaje con el terreno que es un poco más profundo que con
los semáforos normales, y el material del cual está compuesta la torre presenta
una resistencia a la deformación, además es un metal relativamente dúctil por
lo que en caso de posible rotura, se podría prevenir con cierta antelación,
además ya que está compuesto de acero galvanizado tiene un límite de fatiga,
que ayuda a su estabilidad.
OPORTUNIDADES:
Beneficios a la naturaleza contribuyendo al calentamiento global
Ahorro de energía eléctrica gracias a la contribución de la energía solar
Beneficios para las comunidades donde haya mayor tránsito de
vehículos.
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2.6.6.1 CONCLUSIONES Y CRÍTICA DEL SISTEMA
El proyecto que estamos realizando es más barato en comparación con
algunos ya existentes en el mercado gracias a que nuestro sistema tiene
muchos beneficios como el ahorro de energía y su bajo costo en materiales y al
mismo tiempo su larga duración de vida que tienen los mismos.
Al colocar nuestro producto en distintas avenidas o en lugares donde haya
mayor fluencia de carros brindaremos no solo mayor seguridad a los peatones
sino un mejor flujo se carros en las carreteras o avenidas ya que nuestro
semáforo inteligente está diseñado para cubrir esas necesidades.
OPORTUNIDADES:
Beneficios a la naturaleza contribuyendo al calentamiento global
Ahorro de energía eléctrica gracias a la contribución de la energía solar
Beneficios para las comunidades donde haya mayor tránsito de
vehículos.
CONCLUSIONES Y CRÍTICA DEL SISTEMA
El proyecto que estamos realizando es más barato en comparación con
algunos ya existentes en el mercado gracias a que nuestro sistema tiene
muchos beneficios como el ahorro de energía y su bajo costo en materiales y al
mismo tiempo su larga duración de vida que tienen los mismos.
Al colocar nuestro producto en distintas avenidas o en lugares donde haya
mayor fluencia de carros brindaremos no solo mayor seguridad a los peatones
sino un mejor flujo se carros en las carreteras o avenidas ya que nuestro
semáforo inteligente está diseñado para cubrir esas necesidades.
Gracias a estos nuevos semáforos también.
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APENDICE I
NORMATIVIDAD
NORMA PARA LA CONSTRUCCION DE UN SEMAFORO SEGÚN LA NORMA
(GB14887-2003)
1. Permite contar con un documento técnico que reglamentará de manera
adecuada los procedimientos para el diseño y construcción de semáforo
inteligente para un mejor manejo del tráfico en calles y avenidas.
2. Establece información técnica básica, parámetros, definiciones,
especificaciones y procedimientos tanto para fabricantes, como para personas
e instituciones directamente involucradas para la elaboración de este proyecto.
3. Este documento es aplicable en cualquier región de México o en algún a otra
parte del mundo.
4. Establece las características de los elementos estructurales de alta
resistencia que constituirán un sistema de soporte para el semáforo que se
vayan a construir.
5. Con este documento, México se coloca a la vanguardia de la normatividad
que se rige a nivel mundial.
Ventajas de la Normalización.
a) Para los fabricantes del semaforo.
Racionaliza clasificaciones, variedades y tipos de productos.
Disminuye el volumen de existencias en almacén y los costos de
producción.
Mejora la gestión del diseño y simplifica la gestión de compras.
Agiliza el tratamiento de los pedidos.
Facilita la comercialización de los productos y su exportación
b) Para los consumidores (Semaforos):
TRAFICO INTELIGENTE
Página 207
Establece niveles de calidad y seguridad mínimos de el producto y
servicios que contrata el semáforo inteligente y a si mismo disminuir
el riesgo.
Informar las características técnicas del producto.
Facilitar la comparación entre diferentes ofertas.
APENDICE II
Esta Norma Mexicana especifica el proceso a seguir para el diseño de las
señales luminosas de semáforos inteligentes, así como los principios
generales, requisitos de resistencia mecánica, los requisitos de duración
electrónica, estabilidad, estado de servicio y durabilidad para el proyecto y la
construcción de estructuras de semáforos inteligentes incluyendo las
cimentaciones, para una mejor estabilidad.
SEÑALES LUMINOSAS
SEMAFOROS
Una luz roja no intermitente prohíbe el
paso. Mientras permanece encendida, los
vehículos no deben rebasar el semáforo ni, si
existe, la línea de detención anterior más próxima
al mismo. Si el semáforo estuviese dentro o al
lado opuesto de una intersección, los vehículos
no deben internarse en ésta ni, si existe, rebasar
la línea de detención situada antes de la misma.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 208
Una luz verde no intermitente. Significa que está
permitido el paso, excepto en los supuestos a que
se refiere el artículo 59, número 1 del Reglamento
de circulación.
Una luz amarilla no intermitente. Significa que los
vehículos deben detenerse en las mismas
condiciones que si se tratara de una luz roja fija, a
no ser que, cuando se encienda, el vehículo se
encuentre tan cerca del lugar de detención que no
pueda detenerse antes del mismo en condiciones
de seguridad suficientes.
Una luz roja no intermitente, en forma de peatón
inmóvil. Indica a los peatones que no deben
comenzar a cruzar la calzada.
TRAFICO INTELIGENTE
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Una luz verde no intermitente, en forma de
peatón en marcha, indica a los peatones que
pueden comenzar a atravesar la calzada. Cuando
dicha luz pase a intermitente, significa que el
tiempo de que aún disponen para terminar de
atravesar la calzada está a punto de finalizar y que
se va a encender la luz roja.
Una luz amarilla intermitente, o dos luces
amarillas alternativamente intermitentes, no
prohíben el paso, pero exigen a los conductores
extremar su precaución y no eximen del
cumplimiento de otras señales verticales que
obliguen a detenerse o ceder el paso o, en su
ausencia, del cumplimiento de las reglas
generales sobre prioridad de paso.
Una luz roja intermitente, o dos luces rojas
alternativamente intermitentes, prohíben
temporalmente el paso a los vehículos antes de
un paso a nivel, una entrada a un puente móvil o a
un pontón trasbordador, en las proximidades de
una salida de vehículos de extinción de incendios.
Una flecha que se ilumina sobre un fondo circular
ámbar, significa que los vehículos pueden tomar
la dirección y sentido indicados por la misma,
cualquiera que sea la luz que esté
simultáneamente encendida en el mismo
semáforo o en otro contiguo. Los vehículos que
avancen siguiendo la indicación de una flecha,
deben hacerlo con precaución, dejando pasar a
los vehículos que circulen por el carril al que se
TRAFICO INTELIGENTE
Página 210
incorporen y no poniendo en peligro a los
peatones que estén cruzando la calzada.
Cuando nos encontremos una señal vertical y otra
luminosa (semáforo en funcionamiento), siempre
se respetara la señal luminosa.
LUZ VERDE Permitido circular por el carril. Al
circular habrá que atender las normas y señales
de la Ley de Tráfico y Seguridad Vial.
FLECHA CON LUZ AMBAR Carril
cerrado. Tendremos que incorporarnos al carril
según indique la flecha.
Tabla 43. Diseño de las señales luminosas de semáforos inteligentes
APENDICE III
NORMAS GENERALES
La señalización es el conjunto de señales y órdenes de agentes de
Circulación. Su misión es advertir e informar, ordenar o reglamentar el
Comportamiento de los usuarios de la vía. Se deben obedecer las
indicaciones de los semáforos y de las señales Verticales situadas
inmediatamente a su derecha, encima de la calzada o encima de su carril.
Cuando los semáforos o señales verticales están solamente en el lado
Izquierdo deben obedecerlas los que quieran girar a la izquierda y los que
quieran seguir de frente. Cuando los semáforos o señales verticales están a la
derecha y a la izquierda con distinto significado:
TRAFICO INTELIGENTE
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• Los conductores que quieran girar a la izquierda o seguir de frente
Deben obedecer solamente a los semáforos o señales verticales que están a
su
• Los que quieran girar a la derecha obedecerán los semáforos o señales de la
derecha.
PRIORIDAD DE LAS SEÑALES
Cuando dos señales ordenan lo contrario, debo obedecerlas según el orden de
prioridad de las mismas. Por ejemplo, si hay un semáforo verde y una señal
vertical de STOP en una intersección, debo obedecer al semáforo. Cuando dos
señales del mismo tipo dicen cosas distintas, debo obedecer a la que impone
mayor prohibición. Por ejemplo, una señal vertical de prohibición de
estacionamiento junto a otra de prohibición de hacer parada y estacionar, debo
obedecer la que prohíbe hacer parada y estacionar.
APLICACIÓN DE LAS SEÑALES
Como norma general, las señales se aplican a toda la calzada que esté
autorizado a utilizar el conductor a quién se dirija la señal. Pero puede haber
señales para uno o más carriles solamente, separados por marcas viales
longitudinales. Las señales pueden estar sobre paneles con inscripciones
acompañadas de paneles que completan lo que dice la señal.Las señales
verticales de obras serán las normales, pero con el fondo de la señal en
amarillo; y las marcas viales de obras serán de color naranja.
ACTIVIDADES
1. ¿Qué es la señalización y cuál es su misión?
2. ¿Qué debemos hacer cuando tenga señales a los dos lados de la vía?
3. Coloca delante de cada señal el orden de prioridad que tiene?:
¾ Señales verticales de circulación.
¾ Señales de balizamiento.
¾ Señales y órdenes de los agentes de circulación.
¾ Marcas viales.
¾ Semáforos circulares.
4. Si me encuentro una señal de STOP a la izquierda y un ceda el paso
TRAFICO INTELIGENTE
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a la derecha, ¿qué debo hacer si voy para el frente?
5. Si me encuentro un semáforo en verde y debajo una señal de STOP,
¿Qué debo hacer?
6. Si me encuentro un semáforo en amarillo intermitente y debajo una señal de
STOP, ¿qué debo hacer?
7. Saca de la primera frase del apartado Normas generales todos los nombres
que encuentres y escribe al lado de ellos su género y su número.
8. Saca de la segunda frase del apartado Normas generales todos los verbos
en Infinitivo y escribe su Presente, Pasado y Futuro (sólo en la primera persona
del singular).
LAS SEÑALES DE LOS AGENTES
Las señales y órdenes de los agentes deben ser inmediatamente obedecidas
por los usuarios de la vía. Entre la puesta y la salida del sol o bajo condiciones
meteorológicas que disminuyan la visibilidad, utilizarán dispositivos reflectantes
que se vean a una distancia mínima de 150 metros.
Las señales que utilizarán los agentes son las siguientes: ¾ Brazo levantado
verticalmente: obliga a detenerse a todos los usuarios de la vía que se
acerquen de frente al agente.
¾ Brazo o brazos extendidos horizontalmente: obliga a detenerse a los
usuarios de la vía que se acerquen al agente desde cualquier dirección que
corte la indicada por el brazo o brazos extendidos. ¾ Balanceo de una luz roja:
obliga a detenerse a los usuarios de la vía hacia los que el agente dirija la luz.
¾ Brazo extendido moviéndolo alternativamente de arriba abajo: obliga a
disminuir la velocidad de su vehículo a los conductores que se acerquen al
agente por el lado que señala su brazo. ¾ Serie de toques de silbatos cortos y
frecuentes: ordenan la detención. ¾ Toque largo de silbato: indica la
reanudación de la marcha, o sea, que ya puedo seguir. Cuando no haya
agentes de circulación, podrán regular la circulación la policía militar y el
personal de obras, empleando las señales correspondientes incorporadas a
TRAFICO INTELIGENTE
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una paleta. También las patrullas escolares podrán invitar a los usuarios a que
detengan su marcha.
SEMÁFOROS
• Semáforos para peatones:
¾ Una luz roja no intermitente, en forma de peatón inmóvil: indica a los
peatones que no deben comenzar a cruzar la calzada. ¾ Una luz verde no
intermitente, en forma de peatón en marcha: indica a los peatones que pueden
comenzar a atravesar la calzada. ¾ Una luz verde intermitente, en forma de
peatón: indica a los peatones que el tiempo para cruzar la calzada se termina y
que se encenderá la luz roja.
• Semáforos circulares para vehículos:
¾ Una luz roja no intermitente prohíbe el paso. Debo detenerme antes de la
línea de detención que está antes del semáforo. Cuando no hay línea de
detención debo detenerme antes del semáforo para poder verlo. ¾ Una luz
amarilla no intermitente significa que los vehículos deben detenerse igual que si
fuera una luz roja. Cuando se enciende la luz amarilla y mi vehículo está tan
cerca del semáforo que no puedo detenerme con seguridad, debo continuar.
Antes de pisar el freno debo observar a los vehículos que circulan detrás. ¾
Una luz verde no intermitente significa que puedo pasar.
Cuando en una intersección vea que puedo quedar detenido por atasco
interrumpiendo el paso a otros vehículos no debo pasar aunque esté la luz
verde encendida. ¾ Una o dos luces rojas intermitentes prohíben
temporalmente el paso a los vehículos. Las podremos encontrar: antes de un
paso a nivel, antes de un puente móvil o un portón transbordador, cerca de una
salida de parque de bomberos o en una zona de vuelo de aviones a baja altura.
¾ Una o dos luces amarillas intermitentes me dicen que debo circular con
mucha precaución. No prohíben pasar, pero debo obedecer siempre las
señales que estén junto al semáforo y que me obligan a detenerme o a ceder el
paso.
Si no hay ninguna Señal cumpliré las reglas generales sobre prioridad de
paso. ¾ Flecha negra sobre luz roja o amarilla fija o intermitente: tiene el
TRAFICO INTELIGENTE
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mismo significado que las luces roja o amarilla, pero obliga solamente a los
vehículos que circulan en la dirección y sentido que indica la flecha. Cuando
estoy situado en un carril reservado exclusivamente para girar, y se enciende la
luz amarilla intermitente con flecha negra, estoy obligado a seguir la dirección y
sentido de la flecha aunque no haya vehículos detrás.
Cuando estoy situado en un carril donde puedo girar o seguir de frente y se
enciende la luz amarilla intermitente con flecha negra, no estoy obligado a girar
aunque haya vehículos detrás y puedo esperar hasta que se encienda la luz
verde que permita seguir de frente. ¾ Flecha verde fija sobre fondo negro: me
permite circular en la dirección y sentido de la flecha. Debo ceder el paso a los
vehículos que circulan por el carril al que yo quiero entrar y a los peatones que
están cruzando la calzada a la que yo quiero entrar. Cuando estoy situado en
un carril reservado exclusivamente para girar y se enciende la flecha verde,
estoy obligado a seguir la dirección y sentido de la flecha aunque no haya otros
vehículos detrás. Cuando estoy situado en un carril donde puedo girar o seguir
de frente y se enciende la flecha verde, estoy obligado a seguir la dirección de
la flecha cuando corto el paso a otros que quieren girar.
• Semáforos cuadrados para vehículos o de carril: ordenan solamente a los
vehículos que circulan por el carril donde está el semáforo: ¾ Una luz roja en
forma de aspa: prohíbe ocupar el carril sobre el que se encuentra encendido.
Debo cambiar de carril lo antes posible en condiciones de seguridad. ¾ Una luz
verde en forma de flecha apuntada hacia abajo: indica que está permitido
circular por el carril sobre el que está encendida. ¾ Una luz blanca o amarilla
en forma de flecha inclinada: me dice que debo cambiar de carril hacia el lado
al que apunta la flecha, porque el carril por el que circulo se va a cerrar.
• Semáforos reservados a determinados vehículos:
¾ Semáforo con la silueta de un ciclo: deben obedecerlo los ciclos y
ciclomotores. ¾ Semáforo con franja blanca iluminada y fondo circular negro:
deben obedecerlo solamente los tranvías y autobuses de líneas regulares.
TRAFICO INTELIGENTE
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APENDICE IV
GLOSARIO
Display: Pantalla o indicador numérico utilizado para visualizar una
determinada información de un aparato electrónico.
Standby: Estado de reposo que mantiene algún objeto y que siempre está listo
para ser utilizado en cualquier momento.
Conmutación: La conmutación consiste en el establecimiento de un sistema
de comunicación entre dos puntos, un emisor y un receptor.
Triac: Es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los
dispositivos de control
Hypermediales: Es el término con el que se designa al conjunto de métodos o
procedimientos para escribir, diseñar o componer contenidos que integren
soportes tales como: texto, imagen, video, audio, mapas.
Peta vatios: Un petavatio equivale a unas 30 000 veces la demanda de
potencia eléctrica.
Giga vatio: abreviado GW, es una unidad de potencia en el Sistema
Internacional equivalente a mil millones de vatios, léase
Cuantificación: es el proceso de convertir un objeto a un grupo de valores
discretos, como por ejemplo un número entero. Dependiendo del campo de
estudio, el término cuantificación puede tomar diferentes definiciones.
Marketing: proceso social y administrativo por el que los grupos e individuos
satisfacen sus necesidades al crear e intercambiar bienes y servicios
TRAFICO INTELIGENTE
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picmicro-controlador: son una familia de microcontroladores tipo RISC
fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650,
originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General
Instrument.
Sistema CNC: Un centro de mecanizado es una máquina altamente
automatizada capaz de realizar múltiples operaciones de maquinado en una
instalación bajo CNC (control numérico computerizado) con la mínima
intervención humana. Las operaciones típicas son aquellas que usan
herramientas de corte rotatorio como cortadores y brocas.
Capacitancia: es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga
eléctrica. La capacitancia también es una medida de la cantidad de energía
eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada.
Electromagnética: rama de la física que estudia y unifica los fenómenos
eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados
por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por
James Clerk Maxwell.
Transistores PNP: es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente
en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la
corriente a través de sus terminales.
TRAFICO INTELIGENTE
Página 217
ANEXO 1.
Programa de pic´s (proton ide) de secuencia del semáforo
'****************************************************************
'* Name : SEMAFORO INTELIGENTE.BAS *
'* Author : [RIARDO SIMBRON CALIXTO] *
'* Date : 16/03/2013 *
'* Version : 1.0 *
'* Notes : *
'* : *
'****************************************************************
Device= 16F887
Xtal= 4
All_Digital= 1
inicio:
OSCCON.6=1
OSCCON.5=1
OSCCON.4=1
OSCCON.2=1
Dim r1 As Byte
Dim a1 As Byte
Dim v1 As Byte
Dim r2 As Byte
Dim a2 As Byte
Dim v2 As Byte
Dim sensor1 As Byte
Dim sensor2 As Byte
Dim conteo As Byte
Dim conteo1 As Byte
conteo=0
conteo1=0
TRISB=%00000000 ;Configura todos los bits del Puerto B
como Salida
TRISA=%11111111 ;Configura todos los bits del Puerto A
como entrada
principio:
r1=PORTB.0
a1=PORTB.1
v1=PORTB.2
r2=PORTB.3
a2=PORTB.4
v2=PORTB.5
sensor1=PORTA.0
sensor2=PORTA.1
TRAFICO INTELIGENTE
Página 218
If sensor1=1 Then
DelayMS 100
If sensor1=1 Then
conteo = conteo + 1
EndIf
EndIf
If conteo=3 Then
PORTB=%00001100 ;Activa las luces de los
semáforos Verde1-Rojo2
DelayMS 2000
PORTB=%00001010 ;Activa las luces de los
semáforos Amarillo1-Rojo2
DelayMS 500
conteo=0
EndIf
If conteo<3 Then
PORTB=%00001100 ;Activa las luces de los
semáforos Verde1-Rojo2
DelayMS 500
PORTB=%00001010 ;Activa las luces de los
semáforos Amarillo1-Rojo2
DelayMS 500
EndIf
;//////////
If sensor2=1 Then
DelayMS 100
If sensor2=1 Then
conteo1 = conteo1 + 1
EndIf
EndIf
If conteo1=3 Then
PORTB=%00100001 ;Activa las luces de los
semáforos Rojo1-Verde2
DelayMS 2000
PORTB=%00010001 ;Activa las luces de los
semáforos Rojo1-Amarillo2
DelayMS 500
conteo1=0
EndIf
If conteo1<3 Then
PORTB=%00100001 ;Activa las luces de los
semáforos Rojo1-Verde2
DelayMS 500
PORTB=%00010001 ;Activa las luces de los
semáforos Rojo1-Amarillo2
DelayMS 500
EndIf
GoTo principio
TRAFICO INTELIGENTE
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ANEXO2.
PRUEBA DE FLEXIBILIDAD
El material que estaremos ocupando para el proyecto es el Acero Inoxidable.
e= ancho del material
TRAFICO INTELIGENTE
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ACRILICO
ALUMINIO
PRUEBA DE DUREZA
Todas las mediciones son dadas en milímetros
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