¿Por qué los ciclistas odian el semáforo?

Por Joel Fajans y Melanie Curry

Un viajero tiene mucho que considerar antes de irse al trabajo. ¿Qué ruta tomar, considerando colinas y tráfico? ¿Qué ropa usar, considerando la facilidad de movimiento, la comodidad, la transpiración, la distancia y el clima?

Pero estas preguntas se desvanecen cuando se comparan con los problemas de seguridad, velocidad y energía que enfrentan los ciclistas en el camino. Los planificadores de transporte saben que la incorporación de bicicletas en el sistema de transporte puede ayudar a aliviar la congestión del tráfico al sustituir los automóviles por bicicletas; también saben que mezclar coches y bicicletas puede ser complicado.

Sin embargo, estos mismos planificadores rara vez tienen en cuenta las preocupaciones del ciclista, asuntos que no se le ocurren al planificador típico de conducción de automóviles. A menos que los planificadores se tomen en serio las preocupaciones de los ciclistas, sus esfuerzos harán poco por aumentar el número de bicicletas o ayudar a ciclistas y conductores a coexistir de manera segura.

Tome una simple señal de alto. Para un conductor de automóvil, una señal de alto es un inconveniente menor, que simplemente requiere que el conductor cambie el pie del acelerador al freno, tal vez cambie de marcha y, por supuesto, reduzca la velocidad. Estas molestias pueden inducir a los conductores a elegir rutas más rápidas sin señales de alto, dejando las carreteras con señales de alto más vacías para los ciclistas.

En consecuencia, las calles con muchas señales de alto son más seguras para los ciclistas porque tienen menos tráfico. De hecho, las rutas formales para bicicletas generalmente incluyen dispositivos para calmar el tráfico como barreras, topes de velocidad y señales de alto para desalentar el tráfico de automóviles y reducir la velocidad de los automóviles que quedan.

Sin embargo, una ruta con señales de alto no es necesariamente deseable para los ciclistas. Mientras que los conductores de automóviles simplemente suspiran por la demora, los ciclistas tienen mucho más en juego cuando llegan a una señal de alto.

 

Eficiencia energética

Los ciclistas solo pueden trabajar tan duro. Es poco probable que el ciclista que viaja diariamente al trabajo produzca más de 100 vatios de potencia de propulsión, o lo que se necesita para encender una lámpara de lectura. A 100 vatios, el ciclista promedio puede viajar alrededor de 12.5 millas por hora en el nivel.

Cuando es necesario, un ciclista serio puede generar mucha más potencia que esa (hasta quizás 500 vatios para un ciclista de carreras, equivalente a la cantidad utilizada por un quemador de estufa a baja temperatura).

Pero incluso si un ciclista de cercanías pudiera producir más de 100 vatios, es poco probable que lo haga porque esto la obligaría a sudar mucho, lo que es un problema para cualquier ciclista sin un lugar para ducharse en el trabajo.

Con solo 100 vatios (en comparación con los 100.000 vatios generados por un motor de automóvil de 150 caballos de fuerza), los ciclistas deben aprovechar su poder.

Acelerar desde las paradas es agotador, sobre todo porque la mayoría de los ciclistas sienten la obligación de recuperar rápidamente su velocidad anterior. También tienen que pedalear fuerte para que la bicicleta se mueva hacia adelante lo suficientemente rápido como para evitar caerse mientras cambian rápidamente hacia arriba para recuperar la velocidad.

Por ejemplo, en una calle con una señal de alto cada 300 pies, los cálculos predicen que la velocidad promedio de un ciclista de 150 libras que emite 100 vatios de potencia disminuirá en aproximadamente un cuarenta por ciento.

Si el ciclista quiere mantener su velocidad promedio de 20 km / h mientras se detiene por completo en cada señal, debe aumentar su potencia de salida a casi 500 vatios. Esto está más allá de la capacidad de todos los ciclistas, excepto los más en forma.

Decidimos probar estos cálculos en una ruta para bicicletas designada oficialmente en Berkeley — California Street, que tiene aproximadamente 2.2.5 millas de largo y es casi plana (grado promedio 0.5 por ciento).

El tráfico es muy ligero, lo que es agradable para los ciclistas. Pero California Street tiene 21 señales de alto y un semáforo. Más de dos tercios de las 31 intersecciones de la ruta requieren una parada, es decir, una cada 530 pies.

Una ruta paralela, Sacramento Street, corre una cuadra al oeste de California Street. Sacramento tiene cuatro carriles de tráfico y puede estar muy concurrido, especialmente durante las horas pico. Con automóviles estacionados a ambos lados de la calle, Sacramento tiene poco espacio para ciclistas.

Pero solo tiene ocho semáforos a lo largo del tramo paralelo a la ruta ciclista de California y no hay señales de alto. Dado que, en promedio, solo la mitad de las luces estarán en rojo, solo hay una parada cada 2.800 pies.

Uno de nosotros (Joel Fajans) descubrió que manteniendo el esfuerzo constante, podía viajar en Sacramento a una velocidad promedio de 14.2 millas por hora sin esforzarse.1 Al mismo nivel de esfuerzo, su velocidad se redujo a 10.9 mph en California si se detenía por completo. en cada señal.

Por lo tanto, Sacramento fue un 30 por ciento más rápido que California. Al aumentar su esfuerzo a un nivel bastante alto, su velocidad promedio aumentó a 19 mph en Sacramento y 13.7 mph en California, por lo que Sacramento era 39 por ciento más rápido.

Si bien una caída de unas pocas millas por hora puede no parecer mucho para un conductor de automóvil, piénselo de esta manera: el equivalente en un automóvil sería una caída de 60 a 45 mph.

Debido a que el esfuerzo adicional requerido en California es tan frustrante, tanto física como psicológicamente, muchos ciclistas prefieren Sacramento a California, a pesar de las preocupaciones de seguridad. Viajan en California, la ruta oficial para bicicletas, solo cuando el tráfico en Sacramento se vuelve demasiado aterrador.

Estos problemas se agravan en las intersecciones cuesta arriba. Incluso las pendientes demasiado pequeñas para ser notadas por los conductores de automóviles y los peatones ralentizan sustancialmente a los ciclistas.

Por ejemplo, un aumento de solo tres pies en cien reducirá a la mitad la velocidad de un ciclista de 150 libras y 100 vatios. La fuerza adicional necesaria para alcanzar una velocidad estable rápidamente en una pendiente después de detenerse en una señal de alto es particularmente irritante.

 

Conservando Energía

Una forma en que los ciclistas conservan su energía en las señales de alto es reducir la velocidad pero no detenerse. Un ciclista que pasa por una parada a 5 mph necesita un 25 por ciento menos de energía para volver a 10 mph que un ciclista que se detiene por completo. Atravesar una señal de alto es un poco peligroso (aunque menos peligroso de lo que parece porque la visibilidad en la mayoría de las intersecciones es buena desde una bicicleta, y si el ciclista ha disminuido a una velocidad razonable, por lo general hay mucho tiempo para detenerse) 2.

Por supuesto, un ciclista sensato siempre reducirá sustancialmente la velocidad en una señal de alto si hay un automóvil cerca. Pero el protocolo coche-bicicleta en las señales de alto no está claro. Los conductores (y ciclistas) son impredecibles. ¿Los conductores se turnarán con las bicicletas de manera ordenada como lo hacen con otros automóviles? ¿Comenzarán a ir, notarán al ciclista y de repente se detendrán nuevamente para esperar, ya sea que el ciclista esté detenido o no? ¿Pasarán por la parada sin ver al ciclista? ¿Pasarán por la parada aunque vean la bicicleta?

Un ciclista experimentado sabe que todo es posible. Por ejemplo, si adivinó correctamente que el coche la esperará, querrá empezar a pedalear de nuevo lo antes posible, preferiblemente sin haber frenado mucho, conservando energía e inercia. De hecho, el flujo de tráfico mejora cuando los ciclistas no se detienen por completo, ya que los conductores no necesitan esperar tanto tiempo para que las bicicletas salgan de la intersección.

Claramente, las señales de alto son complicadas para los ciclistas. Por un lado, aumentan la seguridad al disminuir el número de automóviles en una carretera y ralentizar los restantes. Por otro lado, hacen que los ciclistas trabajen mucho más para mantener una velocidad razonable. Para un viajero que elige entre un automóvil y una bicicleta, el esfuerzo adicional puede ser un serio impedimento.

Llevarse bien

Los conductores de automóviles dicen que están confundidos por la presencia de bicicletas en la carretera y algunos desean que los vehículos de dos ruedas simplemente se vayan. Los ciclistas saben que los automóviles causan la mayoría de sus preocupaciones de seguridad. Los planificadores de tráfico deben encontrar formas de ayudar a que las bicicletas y los automóviles coexistan de manera segura.

Un buen lugar para comenzar es tomar en serio las preocupaciones especiales de los ciclistas y no asumir que serán atendidos por un sistema diseñado para automóviles. Reducir la cantidad de señales de alto en las rutas designadas para bicicletas haría que los desplazamientos en bicicleta fueran considerablemente más atractivos para los ciclistas actuales y potenciales. Permitir que los ciclistas consideren las señales de alto como señales de ceder el paso, como hacen algunos estados, podría resolver los problemas de una manera diferente.

Quizás las ciudades deberían comprar bicicletas para sus ingenieros de tráfico y exigir que las usen para trabajar periódicamente. Probablemente no haya mejor manera de que aprendan cómo es andar en bicicleta en el tráfico que experimentar sus placeres y peligros.

Notas

1. Uno puede mantener el esfuerzo de uno aproximadamente constante fijando su frecuencia cardíaca. Por ejemplo, las velocidades más lentas (14,2 y 10,9 mph) se obtuvieron manteniendo una frecuencia cardíaca de 125 latidos por minuto (lpm). Esta es una tarifa fácil para muchos ciclistas. Las velocidades más rápidas (19 y 13,7 mph) requieren una frecuencia cardíaca de 165 lpm. Esta tasa alta es lo suficientemente difícil como para desalentar los desplazamientos a este ritmo.

2. Debido a que los ciclistas pueden ver por encima del techo de los automóviles, pueden anticipar el flujo de tráfico de muchos automóviles río arriba. Sin embargo, no pueden ver por encima de los techos de los SUV, camionetas y furgonetas, y el creciente número de estos vehículos reduce drásticamente la seguridad de los pasajeros. El problema se ve agravado por el mayor uso de vidrios polarizados, que evita que los ciclistas vean el tráfico que tienen delante a través de las ventanas.

3. Para más información, véase J. Forester, Effective Cycling (Cambridge: MIT Press, 1984); F. R. Whitt y D. G. Wilson, B Cycling Science (Cambridge: MIT Press, 1982); y http://www.socrates.berkeley.edu/~fajans/Teaching/bicycles.html.

 

 


Curry es el editor gerente de ACCESS, una revista de transporte publicada trimestralmente por el Centro de Transporte de la Universidad de California en Berkeley (UCTC, Berkeley, CA 94720-1782; curryme@uclink4.berkeley.edu). Fajans es físico y profesor de física en la Universidad de California en Berkeley. Escribe: “Es curioso y un poco deprimente que este ensayo, junto con otro sobre la física de la bicicleta, haya atraído mucha más atención que cualquiera de mis investigaciones reales”. (Departamento de Física MS7300, UC Berkeley, Berkeley CA 94720-7300; joel@physics.berkeley.edu). Todo lo que los editores de EAP podemos decir es que nos alegra que Curry y tú escribieran el artículo, un buen ejemplo de una especie de investigación fenomenológica “práctica”. El ensayo apareció originalmente en la edición de primavera de 2001 de ACCESS (núm. 18, págs. 28-31), y agradecemos a Curry el permiso para reimprimirlo. © 2001 The Regents de la Universidad de California.

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