Diseño de soluciones operativas para una intersección con ciclovía discontinua en el distrito de Barranco mediante técnicas de visión artificial y microsimulación

Abstract

La bicicleta se ha consolidado como un medio de transporte económico y sostenible en el Perú, con un uso creciente tras la pandemia. Sin embargo, las intersecciones con ciclovías discontinuas presentan riesgos significativos debido a deficiencias geométricas y operativas que obligan a los ciclistas a realizar maniobras de cruce en condiciones críticas. El presente estudio diseña y evalúa soluciones operativas para una intersección con ciclovía discontinua en Barranco mediante la integración de visión artificial y microsimulación. Tras caracterizar la red ciclovial, se seleccionó como caso de estudio la intersección Av. San Martín – Jr. Domeyer. Se aplicó un modelo de aceptación de brechas adaptado del HCM 2010, formulando un factor de seguridad de cruce (K) como la relación entre el tiempo disponible en el flujo vehicular prioritario y el tiempo requerido por el ciclista. Se obtuvo K = 0.92 (K < 1), lo que indica insuficiencia temporal para el cruce. Este valor no representa un grado de saturación ni una probabilidad de colisión, sino un índice adimensional de suficiencia temporal. Los parámetros de tránsito se obtuvieron mediante visión artificial a partir del procesamiento de video y se utilizaron para calibrar un modelo de microsimulación que replicó las condiciones reales. Se evaluaron tres alternativas: semaforización, demarcación continua del carril ciclista y reemplazo del rompemuelle. La demarcación continua mostró la mayor mejora en seguridad y el mejor desempeño económico, alcanzando el mayor VAN y la mejor relación Costo/Beneficio.

Cycling has become an increasingly important economic and sustainable mode of transportation in Peru, particularly after the pandemic. However, intersections with discontinuous bicycle lanes present significant safety risks due to geometric and operational deficiencies that force cyclists to perform critical crossing maneuvers. This study designs and evaluates operational solutions for a discontinuous bicycle lane intersection in Barranco through the integration of computer vision and microsimulation. After characterizing the bicycle network, the intersection of Av. San Martín – Jr. Domeyer was selected as the case study. A gap acceptance model adapted from the HCM 2010 was applied, formulating a crossing safety factor (K) as the ratio between the available time in the priority vehicular flow and the time required by the cyclist. The obtained value, K = 0.92 (K < 1), indicates temporal insufficiency for safe crossing. This value does not represent a saturation degree or a probability measure, but rather an adimensional index of temporal sufficiency. Traffic parameters were extracted from video data using computer vision and used to calibrate a microsimulation model that replicated real operating conditions. Three alternatives were evaluated: signalization, continuous bicycle lane marking, and speed hump replacement. Continuous marking achieved the greatest safety improvement and the best economic performance, reaching the highest Net Present Value and Cost–Benefit ratio.