FACULTAD DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA PROFESIONAL DE SISTEMASESCUELA PROFESIONAL DE SISTEMAS

Propuesta de mejoramiento del sistema de control de semforos Propuesta de mejoramiento del sistema de control de semforos para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015

ASESOR:ASESOR:JOS LUIS SNCHEZ CURAYJOS LUIS SNCHEZ CURAY

ALUMNO:ALUMNO:SAAVEDRA PEA LEUMIN OMARSAAVEDRA PEA LEUMIN OMAR

PALACIOS RUIZ CARLOS.PALACIOS RUIZ CARLOS.LLATAS NO FERNANDO.LLATAS NO FERNANDO.

DAZ BECERRA MILAGROS.DAZ BECERRA MILAGROS.SNCHEZ RUIZ MARIEL.SNCHEZ RUIZ MARIEL.

SEMESTRESEMESTRE

2015 I2015 I

1.TTULO DEL PROYECTO.

Propuesta de mejoramiento del sistema de control de semforos para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015

2.EL PROBLEMA.

2.1 Realidad Problemtica.

Es evidente que en la ciudad de Sullana existe mucho desorden y congestin en el trnsito, producido por la demanda de vehculos y la falta de semforos en muchas zonas o el deficiente desempeo de los mismos, ya sea por el deterioro que han sufrido a lo largo del tiempo o la falta de mantenimiento y actualizacin en cuanto a software o hardware.

La congestin vehicular es un problema muy serio que afecta a la sociedad de Sullana ya sea para transportistas como tambin para los peatones o ciudadanos de nuestra ciudad, creando mucho malestar en los ciudadanos.

2,2 Enunciado del Problema.

Son las propuestas de mejoramiento del sistema de control de semforos para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015 la mejor opcin a los problemas de gestin de trnsito vehicular y peatonal.

2.3 Antecedentes.

La congestin de trnsito ha ganado terreno en todo el mundo. Todo indica que seguir agravndose, y constituye un peligro para la calidad de vida urbana. El fenmeno setraduce en el incremento de tiempos de viajes, la mayor incertidumbre de horarios de llegada, el aumento del consumo de combustible, as como de otros costos de operacin y de polucin, en comparacin con el flujo vehicular libre.

2.4 Justificacin.

Es necesario y de gran importancia conocer sobre las causas que generan el congestionamiento vehicular en la provincia de Sullana, para de una forma u otra encontrar las posibles soluciones a ellas.

Buscamos sustraer las mejores formas de identificar las causas al problema para as saber qu herramientas debemos utilizar a la hora de describir y solucionar el problema que provoca la congestin vehicular.

No obstante cabe resaltar que la municipalidad no han demostrado inters por evitar el congestionamiento vehicular ni una solucin que los conlleve a reflexionar de manera racional, pero la gran parte ciudadanos est altamente preocupada porque no se encuentra una solucin adecuada al problema.

3 HIPTESIS.

3.1 General.

Mejoramiento del control de trnsito vehicular y peatonal a travs de la instalacin de semforos inteligentes en las avenidas principales de la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015.

3.2 Especificas.

Reducir la cantidad de accidentes de trnsito y la imprudencia de peatones en la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015.

Actualmente la ciudad de Sullana existe la necesidad de mejorar y optimizar el control de trnsito ya que encontramos mucho desorden y caos con el sistema y metodologas aplicadas al control de trnsito actual para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015.

Despus de la aplicacin se ha logrado el descongelamiento vehicular en las principales avenidas de la ciudad de la ciudad de Sullana - Piura en las horas puntas.

4 OBJETIVOS.

4.1 Objetivo General.

Disear y aplicar una propuesta de mejoramiento de un sistema de control de semforos para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015.

4.2 Objetivos Especficos.

- Analizar el funcionamiento actual de los semforos.

- Establecer los requerimientos tcnicos para la realizacin del sistema de semforos inteligentes.

- Recopilar los elementos necesarios para cumplir cada uno de los objetivos en la elaboracin y diseo del sistema de control de trfico vehicular.

- Resolver la problemtica del control vehicular y peatonal de la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015.

- Determinar el grado de necesidad antes de la aplicacin de la propuesta de mejoramiento del sistema de control de semforos para la ciudad de Sullana - Piura en el ao 2015.

- Determinar el grado de satisfaccin despus de la aplicacin de la propuesta de mejoramiento del sistema de control de semforos para la ciudad de Sullana Piura en el ao 2015.

5 MARCO TERICO.

5.1 Antecedentes.

Para respaldar el siguiente estudio se consultaron varias investigaciones que estudien los sistemas de control de trfico y sistemas inteligentes en las cuales se pueda seleccionar ciertos aspectos, que nos aporten alguna informacin significativa para el desarrollo del estudio, estos se presentaran a continuacin:

Deternoz y Fernndez (2006) en el trabajo el cual se titula: Sistema de gestin y monitoreo del trnsito a travs de semforos inteligentes este proyecto fue realizado en la escuela de ingeniera en informtica en la universidad catlica Andrs Bello de Caracas, el objetivo fue el diseo de un sistema de gestin y monitoreo del trnsito, cuya principal funcionalidad es administrar, analizar y almacenar informacin proveniente de los dispositivos de interconexin, los cuales se encontraron a su vez conectados al semforo.

Se implement la metodologa de cascada con fases solapadas, que constituyen cada una de las etapas del ciclo de vida de desarrollo del software desde la investigacin preliminar hasta las pruebas del sistema ya que en las fases en el modelo

SASHIMI se superponen, lo que implica que se puede actuar durante las etapas anteriores.

Los resultados obtenidos fueron la elaboracin de un mdulo que calcula, gestiona y controla las luces de los semforos automticamente. Este mdulo adems, hace que los semforos vecinos trabajen en conjunto para descongestionar la va, cualidad importante para la autonoma del sistema.

Dicha investigacin es considerada un antecedente ya que genera aportes significativos al proyecto, debido a que justifica el uso de sensores como controladores del trfico para la contribucin del descongestionamiento de las vas principales e intersecciones trabajando en forma sincronizada con los semforos vecinos. Asimismo nos servir para justificar tericamente esta investigacin ya que las causas y sntomas planteados en la misma son similares a las que se manejan en este estudio.

5.2 Bases Tericas.

En la investigacin se vio la necesidad de desarrollar ciertos conceptos y definiciones para un entendimiento y un enfoque ms completo del tema para as obtener el sustento terico para el desarrollo del sistema, los conceptos son los siguientes:

5.2.1 Sistemas.

Un sistema se define como un conjunto de mecanismos y herramientas que permiten la creacin e interconexin de componentes de software, junto con unacoleccin de servicios para facilitar las labores de los componentes que residen y se ejecutan en l.

5.2.1.1 Sistemas inteligentes.

Un sistema inteligente es un programa de computacin que rene caractersticas y comportamientos asimilables al de la inteligencia humana o animal. La expresin "sistema inteligente" se usa a veces para sistemas inteligentes incompletos, por ejemplo para una casa inteligente o un sistema experto.

Un sistema inteligente completo incluye "sentidos" que le permiten recibir informacin de su entorno. Puede actuar, y tiene una memoria para archivar el resultado de sus acciones. Tiene un objetivo e, inspeccionando su memoria, puede aprender de su experiencia. Aprende cmo lograr mejorar su rendimiento y eficiencia.

5.2.1.2 Sistemas electrnicos.

Un sistema electrnico es un conjunto de circuitos que interactan entre s para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrnicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:

Entradas o Inputs Sensores (o transductores) electrnicos o mecnicos que toman las seales (en forma de temperatura, presin, etc.) del mundo fsico y las convierten en seales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc.

Circuitos de procesamiento de seales Consisten en consisten en artefactos electrnicos conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las seales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.

Salidas (Outputs Actuadores u otros dispositivos (tambin transductores) que convierten las seales de corriente o voltaje en seales fsicamente tiles. Por ejemplo: una pantalla que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automticamente cuando est oscureciendo.

Bsicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador) y la tercera (circuito actuador).

5.2.2 Semforos.

Los semforos son dispositivos elctricos que tienen como funcin ordenar y regular el trnsito de vehculos y peatones en calles y carreteras por medio de luces generalmente de color rojo, amarillo y verde, operados por una unidad de control. (Cal y Mayor, 2007).

El semforo es un dispositivo luminoso operado elctricamente por un controlador y que visualmente comunica una accin o acciones prestablecidas al trnsito (Covenin 2753:1999), ubicados generalmente en intersecciones para poder regular el flujo de vehculos y peatones en calles y carreteras. Tiene como funciones principales:

- Alternar el permiso de circulacin entre una corriente vehicular o peatonal y otras.

- Regular la velocidad de los vehculos para mantener la circulacin continua.

- Controlar la circulacin por canales.

- Reducir el nmero de accidentes y colisiones, ocasionados generalmente en intersecciones.

- Generar orden en el trfico.

5.2.2.1 Semforos Inteligentes.

Un semforo inteligente es aquel que detecta la cantidad de flujo vehicular mediante sensores (que usualmente estn colocados en la carpeta asfltica) y con base a parmetros ya establecidos, van modificando los tiempos de paso y/o detencin. Es decir es un sistema de semforos "programables" va remota desde un centro de control gobernado por humanos, que definirn cul parmetro usar, esto quiere decir que nos permite decidir si es necesario modificar el comportamiento de los semforos mediante la observacin en tiempo de ejecucin.

5.2.3 Lenguaje ensamblador.

El lenguaje ensamblador, es un lenguaje de programacin de bajo nivel para los computadores, microprocesadores, micro controladores y otros circuitos integrados programables. Implementa una representacin simblica de los cdigos

de mquina binarios y otras constantes necesarias para programar una arquitectura dada de CPU y constituye la representacin ms directa del cdigo mquina especfico para cada arquitectura legible por un programador. Esta representacin es usualmente definida por el fabricante de hardware, y est basada en los mnemnicos que simbolizan los pasos de procesamiento (las instrucciones), los registros del procesador, las posiciones de memoria y otras caractersticas del lenguaje. Un lenguaje ensambladores por lo tanto especfico de cierta arquitectura de computador fsica (o virtual). Esto est en contraste con la mayora de los lenguajes de programacin de alto nivel, que idealmente son portables.

Un programa utilitario llamado ensamblador es usado para traducir sentencias del lenguaje ensamblador al cdigo de mquina del computador objetivo. El ensamblador realiza una traduccin ms o menos isomorfa (un mapeo de uno a uno) desde las sentencias mnemnicas a las instrucciones y datos de mquina. Esto est en contraste con los lenguajes de alto nivel, en los cuales una sola declaracin generalmente da lugar a muchas instrucciones de mquina.

Muchos sofisticados ensambladores ofrecen mecanismos adicionales para facilitar el desarrollo del programa, controlar el proceso de ensamblaje, y la ayuda de depuracin. Particularmente, la mayora de los ensambladores modernos incluyen una facilidad de macro (descrita ms abajo), y son llamados macro ensambladores.

Fue usado principalmente en los inicios del desarrollo de software, cuando an no se contaba con potentes lenguajes de alto nivel y los recursos eran limitados. Actualmente se utiliza con frecuencia en ambientes acadmicos y de investigacin, especialmente cuando se requiere la manipulacin directa de hardware, altos rendimientos, o un uso de recursos controlado y reducido.

Muchos dispositivos programables (como el micro controlador) an cuentan con el ensamblador como la nica manera de ser manipulados.

5.2.3.1 Programa ensamblador.

Tpicamente, un programa ensamblador moderno crea cdigo objeto traduciendo instrucciones mnemnicas de lenguaje ensamblador en opcodes, y resolviendo los nombres simblicos para las localizaciones de memoria y otras entidades. El uso de referencias simblicas es una caracterstica clave del lenguaje ensamblador, evitando tediosos clculos y actualizaciones manuales de las direcciones despus de cada modificacin del programa. La mayora de los ensambladores tambin incluyen facilidades de macros para realizar sustitucin textual ej. Generar cortas secuencias de instrucciones como expansin en lnea en vez de llamar a subrutinas.

Los ensambladores son generalmente ms simples de escribir que los compiladores para los lenguajes de alto nivel, y han estado disponibles desde los aos 1950. Los ensambladores modernos, especialmente para las arquitecturas basadas en RISC, tales como MIPS, Sun SPARC, y HPPA-RISC, as como tambin para el x86 (-64), optimizan la planificacin de instrucciones para explotar la segmentacin del CPU eficientemente.

En los compiladores para lenguajes de alto nivel, son el ltimo paso antes de generar el cdigo ejecutable.

5.2.3.2 Programa ensamblador.

El lenguaje ensamblador refleja directamente la arquitectura y las instrucciones en lenguaje de mquina de la CPU, y pueden ser muy diferentes de una arquitectura de CPU a otra.

Cada arquitectura de microprocesador tiene su propio lenguaje de mquina, y en consecuencia su propio lenguaje ensamblador ya que este se encuentra muy ligado a la estructura del hardware para el cual se programa. Los microprocesadores difieren en el tipo y nmero de operaciones que soportan; tambin pueden tener diferente cantidad de registros, y distinta representacin de los tipos de datos en memoria. Aunque la mayora de los microprocesadores son capaces de cumplir esencialmente las mismas funciones, la forma en que lo hacen difiere y los respectivos lenguajes ensamblador reflejan tal diferencia.

5.2.4 Lenguajes de Alto Nivel.

Un lenguaje de programacin de alto nivel se caracteriza por expresar los algoritmos de una manera adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de a la capacidad ejecutora de las maquinas.

En los primeros lenguajes de nivel bajo la limitacin era que se orientaban a un rea especfica y sus instrucciones requeran de una sintaxis predefinida. Se clasifican como lenguajes procedimentales.

Otra limitacin de los lenguajes de nivel bajo es que se requiere de ciertos conocimientos de programacin para realizar las secuencias de instrucciones lgicas. Los lenguajes de alto nivel se crearon para que el usuario comn pudiese solucionar un problema de procesamiento de datos de una manera ms fcil y rpida.

5.2.5 Micro controlador.

Un micro controlador es un circuito integrado programable o chip, capaz de ejecutar las rdenes grabadas en su memoria, que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Sus prestaciones son limitadas, pero su caracterstica principal es su alto nivel de especializacin. Difiere de un CPU normal en que es ms fcil convertirlo en un controlador en funcionamiento, con un mnimo de chips externos de apoyo. La idea es que solo sea necesario que el chip se coloque en el dispositivo, conectado a la fuente de energa y de informacin necesaria. Un microprocesador tradicional no permitira hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips.

5.2.6 Microprocesadores

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y ms complejo de un sistema informtico; a modo de ilustracin, se le suele llamar por analoga el cerebro de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrnicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

Es el encargado de ejecutar los programas; desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; slo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritmticas y lgicas simples, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lgicas binarias y accesos a memoria.

5.2.7 Sensores.

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes fsicas o qumicas, llamadas variables de instrumentacin, y transformarlas en variables elctricas. Las variables de instrumentacin pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento, presin, fuerza, torsin, humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud elctrica puede ser una resistencia elctrica (como en una RTD), una capacidad elctrica (como en un sensor de humedad), una Tensin elctrica (como en un termopar), una corriente elctrica (como en un fototransistor), etc.

5.2.7.1 Caractersticas de un sensor.

- Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede aplicarse el sensor.

- Precisin: es el error de medida mximo esperado.

- Offset o desviacin de cero: valor de la variable de salida cuando la variable de entrada es nula. Si el rango de medida no llega a valores nulos de la variable de entrada, habitualmente se establece otro punto de referencia para definir el offset.

- Linealidad o correlacin lineal.

5.2.7.2 Resolucin y precisin.

La resolucin de un sensor es el menor cambio en la magnitud de entrada que se aprecia en la magnitud de salida. Sin embargo, la precisin es el mximo error esperado en la medida.

La resolucin puede ser de menor valor que la precisin. Por ejemplo, si al medir una distancia la resolucin es de 0,01 mm, pero la precisin es de 1 mm, entonces pueden apreciarse variaciones en la distancia medida de 0,01 mm, pero no puede asegurarse que haya un error de medicin menor a 1mm. En la mayora de los casos este exceso de resolucin conlleva a un exceso innecesario en el coste del sistema. No obstante, en estos sistemas, si el error en la medida sigue una distribucin normal o similar, lo cual es frecuente en errores accidentales, es decir, no sistemticos, la repetitividad podra ser de un valor inferior a la precisin.

5.2.8 Trafico.

Es el fenmeno causado por la congestin vehicular en una va o interseccin. (Cal y Mayor, 2007). Se presenta tambin con muchas similitudes en otros fenmenos como el flujo de partculas (lquidos, gases o slidos) y el de peatones.

5.2.9 Congestin vehicular.

La congestin vehicular o vial se refiere tanto urbana como interurbanamente, a la condicin de un flujo vehicular que se ve saturado debido al exceso de demanda de las vas, produciendo incrementos en los tiempos de viaje y atascamientos. Este fenmeno se produce comnmente en las horas punta u horas pico, y resultan frustrantes para los automovilistas, ya que resultan en prdidas de tiempo y consumo excesivo de combustible.

5.2.10 Accidentes automovilsticos.

Un accidente de trfico o una accidente de trnsito o accidente vial o accidente automovilstico o siniestro de trfico es el perjuicio ocasionado a una persona o bien material, en un determinado trayecto de movilizacin o transporte, debido (mayoritaria o generalmente) a la accin riesgosa, negligente o irresponsable de un conductor, de un pasajero o de un peatn, pero en muchas ocasiones tambin a fallos mecnicos repentinos, errores de transporte de carga, a condiciones ambientales desfavorables y a cruce de animales durante el trfico o incluso a deficiencias en la estructura de trnsito (errores de sealticas y de ingeniera de caminos y carreteras).

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