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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

Página 30

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

Página 33

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

Página 35

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

Página 36

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

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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

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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

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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

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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

Página 52

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

Página 57

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

Página 58

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

Página 59

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

Página 60

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

Página 61

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 62

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 63

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 64

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 65

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 66

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 67

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 68

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.

TRAFICO INTELIGENTE

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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

Página 70

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.

TRAFICO INTELIGENTE

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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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 72

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

Página 73

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 74

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.

TRAFICO INTELIGENTE

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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

Página 78

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

Página 83

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

Página 84

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

Página 85

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)

TRAFICO INTELIGENTE

Página 86

Ilustración 46. Contexto Espacial Estado de México (Fuente: Google Maps)

Ilustración 47. Contexto Espacial Tecámac de Felipe Villanueva (Fuente: Google Maps)

TRAFICO INTELIGENTE

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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)

TRAFICO INTELIGENTE

Página 88

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

Página 89

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 90

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 91

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

E-mail

Pláticas sobre el producto en escuelas.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 92

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

Página 93

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

Página 94

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?

TRAFICO INTELIGENTE

Página 95

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 96

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 97

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 98

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 99

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 100

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

Página 101

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

Página 102

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 103

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

Página 162

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

Página 193

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

Página 194

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

Página 195

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

Página 196

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

Página 197

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 198

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 199

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

Página 200

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

Página 201

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

TRAFICO INTELIGENTE

Página 202

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

Página 204

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 205

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.

TRAFICO INTELIGENTE

Página 206

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

Página 209

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

Página 211

• 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

Página 212

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

Página 213

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

Página 214

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

Página 215

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

Página 216

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

Página 219

ANEXO2.

PRUEBA DE FLEXIBILIDAD

El material que estaremos ocupando para el proyecto es el Acero Inoxidable.

e= ancho del material

TRAFICO INTELIGENTE

Página 220

ACRILICO

ALUMINIO

PRUEBA DE DUREZA

Todas las mediciones son dadas en milímetros