Un sistema basado en la aplicación de la teoría de las colas, que con hardware y software, permite conocer automáticamente la longitud de la cola promedio en una estación de peaje. Aplicaciones “Servicios” en los servidores de las estaciones permitirán forzar la apertura de las barreras, hasta tanto se desagote la estación.
Por Jorge Kamlofsky
El autor ha realizados los depósitos de reserva de derechos de autor correspondientes que marca la ley.
El sistema está diseñado como una herramienta para controlar la calidad de servicio de los concesionarios de peaje, que muchas veces en su interes de maximizar rentabilidad, lo hacen en detrimento de la calidad de servicio al usuario, incluso a veces violando normas y leyes que tipifican los límites en algunos aspectos claros: longitud de la cola promedio, y tiempo total de demora. Estos dos parámetros son parámetros de la “Teoría de las colas”, base teórica del presente sistema.
Todas las estaciones de peaje existentes en el país y en el mundo están diseñadas para atender a un cierto flujo de tráfico máximo. Independientemente de lo anterior, en cada instante, el supervisor de la estación de peaje redimensiona la capacidad de atención en función de su percepción del tránsito.
El conjunto de los dos factores antes mencionados nos describen el nivel de calidad de servicio que nos brindan los concesionarios durante el cobro de peaje.
En el primero nos describe cómo se prepara el concesionario frente a los máximos flujos históricos o durante periodos estivales. Pero dentro de muy pocos años, probablemente sus estaciones de peaje estarán incapacitadas de atender la demanda que será superior a la capacidad máxima de atención de la estación, más aún, teniendo en cuenta el explosivo crecimiento del parque automotor.
El segundo es temporal y cambiante minuto a minuto. El supervisor pondrá en operaciones una porción de ese total disponible, de modo de obtener un equilibrio entre eficiencia y calidad de servicio al usuario.
Desde el punto de vista económico financiero del proyecto, mientras que el primero está relacionado con los costos de inversiones, el segundo está relacionado con los costos operativos. Finalmente, ambos son costos, que su ahorro excesivo implica en forma directa una disminución en la calidad de servicio al usuario, a puntos tales, que puede perderse la ventaja de ahorro de tiempo que esa vía rápida nos da.
Por fortuna existe un marco legal definido que especifica los derechos del usuario y las obligaciones de los concesionarios. Los límites son claros y perfectamente mensurables.
Ejemplo:
Es decir, superados esos parámetros, el concesionario está obligado a abrir las barreras y liberar el paso hasta que la situación se normalice.
El presente trabajo presenta un sistema (conjunto de elementos de hardware y software) que permite que se realice dicho control en tiempo real, y en forma remota y automática, independientemente del tipo de sistema de peaje que posea el concesionario.
Marco teórico utilizado: La teoría de colas.
Introducción a la teoría de las colas.
Un elemento que utilizo frecuentemente para el estudio del dimensionamiento de los sistemas de tránsito, es la Teoría de las colas, enunciada a principios de siglo por el matemático danés A. K. Erlang, y aplicada a todo proceso que cumpla con una distribución Poisson que implique a usuarios y puntos de atención del sistema.
Se aplica, por ejemplo a: cajas de supermercados, estaciones de peaje, consultorios médicos, garajes y playas de estacionamientos, etc.
Esta teoría permite prever la longitud de las filas según la tasa de utilización del sistema. Visto desde otro punto de vista, teniendo en cuenta un máximo en la longitud de la fila, esta teoría nos sugerirá una cantidad mínima de puntos de atención (terminales de entrada, cobro y salida).
Algunas de las variables que participan en esta teoría son: el coeficiente de utilización y el tiempo de atención. Este último, en función del coeficiente anteriormente mencionado, nos describe una curva correspondiente a una función con forma exponencial (no lineal). Se puede observar que cuando la variable tiende a uno, la función tiende a infinito, por lo que se debe definir un punto umbral que mantenga el equilibrio entre el servicio a los usuarios (tiempo de atención) y la cantidad de puntos de atención (productividad del sistema). De esta forma, se puede definir un coeficiente de utilización “umbral”.
Una buena aproximación, medición y cálculo de todos estos parámetros nos definirán la calidad del servicio prestado a los usuarios, dentro de un sistema eficiente.
La teoría de las colas en un sistema de peaje.
Nota: Una forma de ver cuál es el punto límite (umbral) adecuado, es ver el lugar de la gráfica que tiene pendiente uno. Coincide aquí con 200 aprox.
Los contadores:
Basados en una electrónica de control, un modem y detectores vehiculares.
En estos esquemas de redes estrella, existe un servidor y en cada vía de peaje, hay microprocesadores. Por consiguiente, en el servidor de estación se instalará una aplicación que simplemente ordene la apertura de las barreras. La orden podrá generarse o no en el mismo servidor. Lo que sí es de interés es el hecho que el software se desarrolle en un esquema multi-plataforma, más precisamente, en Java.
Con ello, la aplicación podrá entrar en servicio independientemente del sistema operativo asegurándonos así la funcionalidad. La aplicación tomará como variables de entrada los flujos entrantes y salientes. Se cargará el tiempo medio de atención del sistema, y el resto funcionará solo.
Por Jorge Kamlofsky
Introducción
El sistema está diseñado como una herramienta para controlar la calidad de servicio de los concesionarios de peaje, que muchas veces en su interes de maximizar rentabilidad, lo hacen en detrimento de la calidad de servicio al usuario, incluso a veces violando normas y leyes que tipifican los límites en algunos aspectos claros: longitud de la cola promedio, y tiempo total de demora. Estos dos parámetros son parámetros de la “Teoría de las colas”, base teórica del presente sistema.
Todas las estaciones de peaje existentes en el país y en el mundo están diseñadas para atender a un cierto flujo de tráfico máximo. Independientemente de lo anterior, en cada instante, el supervisor de la estación de peaje redimensiona la capacidad de atención en función de su percepción del tránsito.
Ejemplo:
Introducción a la teoría de las colas.
Un elemento que utilizo frecuentemente para el estudio del dimensionamiento de los sistemas de tránsito, es la Teoría de las colas, enunciada a principios de siglo por el matemático danés A. K. Erlang, y aplicada a todo proceso que cumpla con una distribución Poisson que implique a usuarios y puntos de atención del sistema.
Se aplica, por ejemplo a: cajas de supermercados, estaciones de peaje, consultorios médicos, garajes y playas de estacionamientos, etc.
Esta teoría permite prever la longitud de las filas según la tasa de utilización del sistema. Visto desde otro punto de vista, teniendo en cuenta un máximo en la longitud de la fila, esta teoría nos sugerirá una cantidad mínima de puntos de atención (terminales de entrada, cobro y salida).
Algunas de las variables que participan en esta teoría son: el coeficiente de utilización y el tiempo de atención. Este último, en función del coeficiente anteriormente mencionado, nos describe una curva correspondiente a una función con forma exponencial (no lineal). Se puede observar que cuando la variable tiende a uno, la función tiende a infinito, por lo que se debe definir un punto umbral que mantenga el equilibrio entre el servicio a los usuarios (tiempo de atención) y la cantidad de puntos de atención (productividad del sistema). De esta forma, se puede definir un coeficiente de utilización “umbral”.
Una buena aproximación, medición y cálculo de todos estos parámetros nos definirán la calidad del servicio prestado a los usuarios, dentro de un sistema eficiente.
La teoría de las colas en un sistema de peaje.
Un ejemplo significativo: Una vía de peaje manual con un tiempo medio de tratamiento de 14 segundos. Veremos a continuación un gráfico de cola en función de flujo vehicular.
Conclusión: 
Puede observarse que el límite de la calidad de servicio definido en 15 autos en cola según la ley define nuestro punto umbral que en este caso es de 77% de utilización. En lo que a flujos se refiere, el 77% de utilización se da a un flujo de 200 vehículos / hora.
Los 14 segundos de tiempo medio de tratamiento es equivalente a decir que nuestra vía de peaje tiene una capacidad nominal máxima de tratamiento de aproximadamente 260 vehículos / hora.
Finalmente, para el cumplimiento de la calidad de servicio al usuario según la Ley de Peaje y sus modificaciones será aconsejable levantar las barreras si el coeficiente de utilización es mayor o igual al umbral, es decir 77% en este ejemplo.
Nota: Una forma de ver cuál es el punto límite (umbral) adecuado, es ver el lugar de la gráfica que tiene pendiente uno. Coincide aquí con 200 aprox.
EL SISTEMA
Los contadores:
Basados en una electrónica de control, un modem y detectores vehiculares.
He elegido Nortech PD230 (doble canal) por ser la marca de detectores vehiculares de mayor prestigio en el mundo, por su robustez y confiabilidad, que he podido comprobar en diversas oportunidades.
En estos esquemas de redes estrella, existe un servidor y en cada vía de peaje, hay microprocesadores. Por consiguiente, en el servidor de estación se instalará una aplicación que simplemente ordene la apertura de las barreras. La orden podrá generarse o no en el mismo servidor. Lo que sí es de interés es el hecho que el software se desarrolle en un esquema multi-plataforma, más precisamente, en Java.
Con ello, la aplicación podrá entrar en servicio independientemente del sistema operativo asegurándonos así la funcionalidad. La aplicación tomará como variables de entrada los flujos entrantes y salientes. Se cargará el tiempo medio de atención del sistema, y el resto funcionará solo.
