ANALISIS DE LA CONGESTION EN LA CIUDAD DEL CUSCO TESIS

1

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS

TÍTULO: “EVALUACIÓN Y PLANTEAMIENTO DE OPTIMIZACIÓN DE LA

CAPACIDAD VIAL, CONGESTIÓN VEHICULAR Y ANÁLISIS DEL

FLUJO VEHICULAR EN LAS PRINCIPALES INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS DEL CENTRO HISTÓRICO DEL DISTRITO DE

SANTIAGO Y AVENIDAS ALEDAÑAS AL MERCADO SAN PEDRO”

AUTOR : BACH. NOEL MOLINA NAVARRETE

“PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO CIVIL”

ASESOR : ING: MILTON ROBERT MERINO YÉPEZ

CUSCO, ENERO DEL 2014

2

Dedicatoria.

A mis Padres y Hermanos Por sus incansables apoyos y motivaciones para ser

el sueño que siempre tuvieron para mí.

Al Ing. Milton Merino Yépez Por el apoyo constante en la realización de esta

investigación.

Al Ing. Miguel Flores Dueñas Por el apoyo en la realización del proyecto de esta

investigación.

Al Ing. Carmen C. Gil Rodríguez Por sus concejos, su cariño y la constante

motivación y actitud para dar.

3

Agradecimientos

A manera de sencillo reconocimiento se agradece de antemano a todas las personas,

instituciones y demás que aportaron para la realización de esta tesis.

De manera muy especial para el Ing. Milton Merino Yépez, Docente en la Universidad

Andina del Cusco, quien por su labor de coordinación y supervisión se ha hecho posible

esta investigación.

Al Ing. Rafael Cal y Mayor, por la publicación de su libro “Ingeniería de Transito

Fundamentos y Aplicaciones”, bibliografía de vital importancia para la realización de

esta investigación.

Al Ing. James Cárdenas Grisales, Persona que goza de gran reconocimiento en el medio

de la ingeniería, por sus artículos y textos publicados.

Y a toda la gente que de alguna u otra forma logró con su esfuerzo entusiasta que esta

investigación llegara a un feliz término (Grupo Gana).

4

Resumen

Esta tesis se presenta para obtener el Grado de Ingeniero Civil en la Universidad Andina

del Cusco. El contexto de la tesis se encuentra basada en la rama de Transportes

Ingeniería de Tránsito, en las principales intersecciones del Distrito de Santiago, así

como avenidas aledañas al mercado San Pedro en la Ciudad del Cusco.

El crecimiento vehicular y la infraestructura insuficiente para los peatones ha

ocasionado un colapso de la infraestructura originando un congestionamiento existente

en las intersecciones de estudio (Av. ejército, Av. 3 Cruces de oro, Av. Antonio

Lorena, entre otras) por tales motivos existe la necesidad de buscar nuevas formas de

soluciones como la realización de un análisis de congestionamiento, niveles de servicio

de servicio y capacidad de la situación actual en las principales intersecciones

semaforizadas, se simuló las condiciones actuales de operación en un Software

(Synchro 7 y Simtraffic 7). Se buscó tras la simulación un planteamiento de

optimización de los flujos vehiculares así como la infraestructura vial existente y se

obtuvo que disminuye la congestión vehicular en un 57.94%, obteniendo planes de

tiempo que funcionen de manera coordinada y permitan el paso de mayor flujo

vehicular de manera flexible con miras a un crecimiento del 1.06% de parque automotor

en los sistemas funcionales de vialidad.

Summary

This thesis is presented for the Degree of Civil Engineering at the Andean University of

Cusco. The context of the thesis is based on the branch of Transportation - Traffic

Engineering, at major intersections in the District of Santiago and surrounding avenues

San Pedro market in Cusco.

The vehicular growth and inadequate infrastructure for pedestrians has led to a collapse

of infrastructure causing congestion on an existing study intersections (Av. army , Av 3

Cruces gold , Av Antonio Lorena , etc.) on such grounds exist the need to seek new

ways of solutions such as an analysis of congestion , service of levels and service

capacity of the current situation in the major signalized intersections , current operating

conditions are simulated in software ( Synchro 7 and 7 Simtraffic .)Analysis and

optimization of traffic flow and the existing road infrastructure was sought after the

simulation and obtained decreases congestion by 57.94 %, gaining time plans operating

in a coordinated way and allow the passage of larger flow vehicular flexible manner

with a view to an increase of 1.06 % of the vehicle fleet in the functional systems of

roads.

5

INTRODUCCIÓN

La infraestructura del sistema vial es uno de los patrimonios más valiosos con el que

cuenta cualquier país, por lo que su magnitud y calidad representa uno de los

indicadores del grado de desarrollo del mismo. En los últimos años el desarrollo

mundial cada vez más acelerado y globalizado, ha hecho del transporte de bienes y

personas una necesidad creciente que requiere de soluciones eficaces e integrales, es

por esto que la Ingeniería de Transito juega un papel importante dentro de este contexto

y el Centro Histórico del Distrito de Santiago y Avenidas aledañas al mercado San

Pedro en la Ciudad del Cusco no son ajenos a este concepto.

Gran parte de los conceptos teóricos han sido elaborados en países de gran capacidad

económica, en cambio en nuestro país por la falta de este recurso y antecedentes de

investigaciones similares, nos obliga al ingenio y a la aplicación de medidas austeras

que garanticen un alto grado de efectividad.

Los diversos fenómenos ocasionados en la interacción de la infraestructura y los

usuarios ocasionan un sinfín en niveles de confort para los usuarios (peatones y

conductores de vehículos) en el Centro Histórico del Distrito de Santiago.

Para obtener resultados aplicables en el Centro Histórico del Distrito de Santiago y

Avenidas aledañas al mercado San Pedro es muy necesaria la estructuración de planes

adecuados prácticos y bien meditados para mejorar la seguridad y la movilidad de los

flujos vehiculares sobre todo en áreas muy críticas donde la interacción con otras

disciplinas es fundamental.

6

Índice:

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 11

1.1.1. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL FLUJO VEHICULAR DEL

CENTRO HISTÓRICO DE SANTIAGO Y AV. ALEDAÑAS AL MERCADO SAN PEDRO. ............................. 11 1.2. JUSTIFICACIÓN. ...................................................................................................................... 14 1.2.1. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA PROBLEMÁTICA DEL FLUJO VEHICULAR DEL

CENTRO HISTÓRICO DEL DISTRITO DE SANTIAGO Y AV. ALEDAÑAS AL MERCADO SAN PEDRO ..... 14 1.3. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN. ......................................................................... 15 1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. ................................................................................. 15

1.4.1. Objetivo General. ............................................................................................................. 15

1.4.2. Objetivos Específicos. ...................................................................................................... 15

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO ........................................................................................ 17

2.1 ASPECTOS TEÓRICOS PERTINENTES ........................................................................... 17

2.1.1 CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL ...................................................................................... 17 2.1.1.1 En el ámbito nacional. ..................................................................................................... 17

2.1.1.2 En el ámbito urbano ......................................................................................................... 18

2.1.1.3 Criterio de clasificación de vías urbanas: ....................................................................... 18

2.1.1.3.1 Clasificación Funcional de Sistemas Viales Urbanos: ................................................ 18

2.1.1.3.2 Elementos de la Vialidad Urbana ................................................................................ 19

2.1.2 DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL. ................................................................................... 20 2.1.3 TRÁNSITO VEHICULAR ......................................................................................................... 20

2.1.3.1 Volumen de Tránsito. ....................................................................................................... 20

2.1.3.2 Volúmenes de tránsito horarios ...................................................................................... 21

2.1.4 VELOCIDAD. ............................................................................................................................. 23 2.1.5 Velocidad en general ............................................................................................................ 23

2.1.6 ANÁLISIS DEL FLUJO VEHICULAR .................................................................................... 25 2.1.6.1 Densidad o concentración (k) .......................................................................................... 26

2.1.6.2 Modelos básicos del flujo vehicular.- ............................................................................... 27

2.1.7 ANÁLISIS DE LA CONGESTIÓN. ........................................................................................... 29 2.1.7.1 Elementos de un sistema de filas de espera. ..................................................................... 29

2.1.8 CAPACIDAD VIAL. ................................................................................................................... 31 2.1.9 SEMAFORIZACIÓN ................................................................................................................. 32

2.1.9.1 Distribución de los tiempos del semáforo ........................................................................ 32

2.1.9.2 Cálculos de los tiempos del semáforo. ............................................................................. 33

2.1.9.3 Vehículos equivalentes. .................................................................................................... 34

2.1.9.4 Flujo de saturacion y tiempo perdidodo .......................................................................... 36

2.1.10 CAPACIDAD EN INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS. ....................................... 37 2.1.10.1 Niveles de servicio en intersecciones semaforizadas. ...................................................... 37

2.1.11 Metodología del análisis Operacional. ............................................................................ 38

2.1.11.1 Condiciones de Semáforo ................................................................................................. 39

2.1.11.2 Determinación de la tasa de flujo. ................................................................................... 39

2.1.11.3 Determinación del flujo de saturación ............................................................................. 39

2.1.11.4 Determinación de la capacidad y la relación volumen a capacidad. (v/c) ...................... 40

2.1.11.5 Relación volumen a capacidad (v/c) ................................................................................ 40

2.1.11.6 Relación critica volumen a capacidad Xc para la intersección: ...................................... 40

2.1.11.7 Determinación de las demoras ......................................................................................... 41

2.1.11.8 Determinación del nivel de servicio. ................................................................................ 41

2.1.12 USO DE SOFTWARE PARA LAS EVALUACIONES ................................................... 42

7

2.1.12.1 Programa SYNCRHO ....................................................................................................... 42

2.2 INVESTIGACIÓN ACTUAL. ............................................................................................... 43

2.2.1 ANTECEDENTES DE LA TESIS A NIVEL NACIONAL................................................... 43

2.2.2 ANTECEDENTES DE LA TESIS A NIVEL INTERNACIONAL ....................................... 44

2.3 DEFINICIÓN DE VARIABLES.- ......................................................................................... 45

2.3.1 DEPENDIENTE .................................................................................................................... 45

2.3.2 INDEPENDIENTE. ............................................................................................................... 45

2.4 INDICADORES. .................................................................................................................... 46

2.4.1 INDICADOR DEPENDIENTE ............................................................................................. 46

2.4.2 INDICADOR INDEPENDIENTE ......................................................................................... 46

2.5 HIPÓTESIS.- ......................................................................................................................... 46

2.5.1 HIPÓTESIS GENERAL ........................................................................................................ 46

2.5.2 SUB HIPÓTESIS. .................................................................................................................. 46

CAPITULO III: METODOLOGÍA DE LA TESIS ..................................................................... 48

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN. .................................................................................................... 48 3.1.1. SEGÚN SU ENFOQUE: ............................................................................................................ 48 3.1.2. SEGÚN SU FINALIDAD: .......................................................................................................... 48 3.1.3. SEGÚN SU ALCANCE: ............................................................................................................. 48 3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN. ........................................................................................ 48 3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA. ..................................................................................................... 49 3.3.1. DESCRIPCIÓN DE LA POBLACIÓN. ........................................................................................ 49 3.3.2. MUESTRA Y MÉTODO DE MUESTREO ................................................................................... 49 3.3.3. CRITERIO DE INCLUSIÓN Y DE EXCLUSIÓN. ........................................................................ 51 3.4. INSTRUMENTOS. ..................................................................................................................... 51 3.5. PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS. ....................................................... 51 3.5.1. RESUMEN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN CAMPO PLASMADOS EN LOS

CUADROS SIGUIENTES ................................................................................................................... 53 3.6. PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS DE DATOS ..................................................................... 71 3.6.1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL ...................................................................... 72 3.6.2. PLANTEAMIENTO DE OPTIMIZACIÓN .................................................................... 87

CAPITULO IV: RESULTADOS.................................................................................................. 109

CAPITULO V: DISCUSIÓN......................................................................................................... 112

GLOSARIO. ..................................................................................................................................... 118

CONCLUSIONES.- .......................................................................................................................... 121

RECOMENDACIONES.- ................................................................................................................ 125

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................ 127

ANEXOS. .......................................................................................................................................... 129

8

Índice de gráficos del marco teórico

GRÁFICO 1: VISTA SATELITAL DEL ÁREA DE ANÁLISIS. ................................................................................ 11

GRÁFICO 2: JERARQUÍA DE MOVIMIENTOS EN RED VIAL URBANA ..................................... 18

GRÁFICO 3 : RELACIÓN DE VELOCIDAD Y TIEMPOS DE RECORRIDO. ................................. 24

GRÁFICO 4:ESPACIAMIENTOS ................................................................................................................. 27

GRÁFICO 5: RELACIÓN LINEAL ENTRE LA VELOCIDAD Y LA DENSIDAD ..................................... 28

GRÁFICO 6: RELACIÓN ENTRE FLUJO (Q) Y DENSIDAD (K) ............................................................ 28

GRÁFICO 7: RELACIÓN ENTRE VELOCIDAD (V) Y FLUJO (Q) ......................................................... 29

GRÁFICO 8 : DIAGRAMA DE PROGRAMACIÓN DE LOS TIEMPOS ............................................. 33

GRÁFICO 9: MODELO BÁSICO DEL FLUJO DE SATURACIÓN .................................................... 35

Índice de esquemas del marco teórico

Esquema 1 .................................................................................................................................................. 38

Índice de tablas del marco teórico

Tabla 1 ...................................................................................................................................................... 19

Tabla 2........................................................................................................................................................ 30

Tabla 3 ....................................................................................................................................................... 31

TABLA 4 ..................................................................................................................................................... 35

Tabla 5........................................................................................................................................................ 37

Índice de diagramas de la metodología de la tesis.

Diagrama N° 1 ............................................................................................................................................ 48

Índice del cuadro de interpretaciones

CUADRO DE INTERPRETACIONES N° 1 ...................................................................................................... 116

Índice de los cuadros Generales de los resultados (situación actual y plan de optimización)

CUADRO DE RESULTADOS N° 1 ................................................................................................................... 74









CUADRO DE RESULTADOS N° 10 ................................................................................................................. 83








9









CUADRO DE RESULTADOS N° 26 ............................................................................................................... 100






Índice de los cuadros resumen de los resultados (situación actual y plan de optimización)

CUADRO RESUMEN DE RESULTADOS N° 1 ............................................................................................... 109



Índice del gráfico estadístico de la capacidad

GRÁFICO ESTADISTICO DE LA CAPACIDAD N° 1 ........................................................................................ 102

Índice del gráfico estadístico

GRÁFICO ESTADISTICO DEL NDS N° 1 ....................................................................................................... 102

Índice de gráficos generales de la población y Muestra

Gráfico N° 1 ............................................................................................................................................... 50

Gráfico N° 2 ................................................................................................................................................ 72

Gráfico N° 3 ................................................................................................................................................ 73

Gráfico N° 4 .............................................................................................................................................. 103

Índice de cuadro de datos en la toma de datos.

CUADRO DE DATOS N° 1 ........................................................................................................................ 53

CUADRO DE DATOS N° 2 ........................................................................................................................ 54

CUADRO DE DATOS N° 3 ........................................................................................................................ 55

CUADRO DE DATOS N° 4 ........................................................................................................................ 56

CUADRO DE DATOS N° 5 ........................................................................................................................ 57

CUADRO DE DATOS N° 6 ........................................................................................................................ 58

CUADRO DE DATOS N° 7 ........................................................................................................................ 59

CUADRO DE DATOS N° 8 ........................................................................................................................ 60

CUADRO DE DATOS N° 9 ........................................................................................................................ 61

CUADRO DE DATOS N° 10 ...................................................................................................................... 62

CUADRO DE DATOS N° 11 ...................................................................................................................... 63

10

CUADRO DE DATOS N° 12 ...................................................................................................................... 64

CUADRO DE DATOS N° 13 ...................................................................................................................... 65

CUADRO DE DATOS N° 14 ...................................................................................................................... 66

CUADRO DE DATOS N° 15 ...................................................................................................................... 67

Índice del procedimiento y recolección de datos

TABLA N° 1 .................................................................................................................................................. 52

TABLA N° 2 .................................................................................................................................................. 68

TABLA N° 3 .................................................................................................................................................. 69

11

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. DESCRIPCIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL

1.1.1. Descripción y Formulación de la situación actual flujo vehicular del

Centro Histórico de Santiago y Av. Aledañas al Mercado San Pedro.

Se limita al área de influencia al estudio de “Evaluación y planteamiento de

optimización de la capacidad vial, congestión vehicular y análisis del flujo vehicular

en las principales intersecciones semaforizadas del Centro Histórico del Distrito de

Santiago y avenidas aledañas al Mercado San Pedro “teniendo un área de análisis que

a continuación mostramos:

GRÁFICO 1: VISTA SATELITAL DEL ÁREA DE ANÁLISIS.

Iniciando en Almudena – Calle hospital - Cascaparo – Tres Cruces de Oro- Puente

Grau – Av. Miguel Grau y cerrando con Antonio Lorena.

El tránsito actualmente en nuestra ciudad es caótico y muy congestionado, adolece de

un estudio adecuado para mejorar esta problemática; porque no se ajusta adecuadamente

a las condiciones en el Distrito de Santiago, el área del Mercado Central así como la

Av. Tres Cruces de Oro (área de análisis), los actuales problemas que está viviendo

actualmente es el caos vehicular, el crecimiento del parque automotor ha originado una

desordenada distribución de los flujos vehiculares así como los flujos peatonales , que

en los últimos años ha provocado una alarmante situación en la movilidad de los

habitantes que diariamente hemos de soportar un congestionamiento vehicular en el

FUENTE: GOOGLE EARTH 2013

12

Distrito de Santiago, atascos y embotellamientos, más allá de las llamadas horas punta,

y que repercuten de forma muy negativa en el buen funcionamiento y frecuencia de los

vehículos.

En las avenidas General Buendía, Cascaparo, Plazoleta de Santiago, Puente Santiago,

Calle Nueva y Tres Cruces de Oro se observa día a día dificultades en la circulación

vehicular y peatonal, en esta zona observamos vías de dos y de tres carriles en

sentidos opuestos por consiguiente una cantidad considerable de vehículos y de

personas que circulan a diario y mucho más en días festivos.

En la avenida General Buendía y frente al Mercado San Pedro encontramos una

intersección semaforizada, también es posible ver un mercado (Mercado de Cascaparo)

en toda la avenida General Buendía, en este mercado el flujo vehicular es bajo, por la

presencia de vehículos que se encuentran pegados al mercado descargando productos y

también la presencia de peatones origina un caos vehicular, algunos metros más abajo

con dirección a Calle Nueva podemos ver también la presencia de otra intersección

semaforizada que detiene por algunos segundos el flujo vehicular.

En la Av. Tres Cruces de Oro encontramos 3 intersecciones semaforizadas con un

tránsito vehicular congestionado en horas punta, los peatones en ocasiones circulan por

las vías y se observa falta de marcas en el pavimento, esta avenida es una zona donde se

agrupan casi todas las líneas de transporte masivo en toda la vía.

En el Puente Grau y Av. Miguel Grau el flujo es constante hasta al final de la avenida,

el flujo peatonal también es constante debido al comercio existente en la zona, la

presencia de almacenes, así como la venta de materiales de construcción hasta la mitad

de la vía correspondiente, en la avenida Belén Pampa existe la presencia de un Hospital

(Hospital Belén pampa)

En la Av. Antonio Lorena con Teodosio Serrucho encontramos una intersección

semaforizada, de este punto en dirección a la morgue (Morgue de Cusco) se observan 2

intersecciones con semáforos (José Manuvera y la calle Rocopata así como en el

cementerio de Almudena), en la Avenida Antonio Lorena existe la presencia de un

terminal terrestre y también la presencia de comercio en toda la avenida a partir de la

morgue hacia el cementerio.

13

En el cementerio de Almudena el flujo vehicular y peatonal en días festivos es altísimo,

la presencia de personas es considerable ocasionando congestión en las arterias del

Distrito de Santiago se observa la presencia de una zona de Estacionamiento que

colapsa y el flujo vehicular es constante, existe la presencia de comercio intenso

alrededor del cementerio y hay la presencia de una intersección semaforizada.

El flujo vehicular En las avenidas San Antonio, 7 Mascarones y Carmen Alto es

constante ya que por estas calles pasan un número considerable de vehículos de

Transporte Urbano, las vías se encuentran por tramos en mal estado (piel de cocodrilo,

hoyos debido a las erosiones y presiones existentes, y otros)

En la Plazoleta de Santiago, la calle 7 Mascarones y la calle Patacalle encontramos una

intersección semaforizada y 96.33 metros con dirección al puente otra intersección

semaforizada (Manzanapata con la calle patacalle) en el Puente Santiago y Calle Nueva

existe la presencia de un número considerable de personas y vehículos que circulan a

diario, es en esta zona donde radica quizá uno de los problemas más grandes que tiene

el Distrito de Santiago, se observa la presencia de Paraderos consecutivos a 56m del

puente y a 112 m del puente Santiago, se puede ver la presencia de zonas comerciales

casi en todas las viviendas de Calle Nueva y la presencia de un área verde, al costado de

esta podemos observar la presencia del Mercado Cascaparo y también la presencia de

un paradero cerca del área verde, esta área es muy transitada y concurrida por personas

que expenden comercio ambulatorio ocasionando por lo general un caos tanto vehicular

como peatonal.

En la avenida del Ejército existe la presencia de una estación de transporte ferroviario

(PERU RAIL) por consiguiente la presencia de rieles por donde circulan en poca

cantidad trenes convencionales a la Estación de Wanchaq, es claro mencionar que desde

el Puente Almudena hasta el Puente Grau, la Av. El Ejercito consta de 2 calzadas

principales y una auxiliar con 5 carriles, existiendo entre estas una berma de separación

y entre la una calzada principal y la calzada auxiliar (línea férrea). El tránsito por la

zona de estudio es muy movido ya que transitan por estos servicios urbanos, taxis, buses

interprovinciales y vehículos particulares, todos estos a altas velocidades con algunas

excepciones.

Entre la zona de la Calle Monjaspata y la Prolongación Pera comprende un tránsito

peatonal es considerable ya que la actividad que emana ese tipo de comercio

14

ambulatorio amerita dicho fenómeno los días sábados, existe un mínimo ancho de

veredas, es una vía principal que posee varios colectores posee un sistema de

alcantarillado para la evacuación de aguas pluviales, presencia de pasos a nivel y

desnivel, presencia de puentes en las vías. son considerados como zonas de gran

comercio y constante flujo vehicular como peatonal encontrándose intersecciones

semaforizadas en la calle General Buendía y la Av. del ejército, así como Av. del

ejercito con Prolongación Pera, se puede observar la presencia de 5 carriles (uno en

sentido sur y los otros 4 en sentido opuesto) por esta zona opera una línea de transporte

(Saylla, Tipón, Oropesa) y por lo general circulan vehículos ligeros, en días festivos

esta zona llega a colapsar porque algunas arterias son cerradas llegándose a formar colas

inmensas.

1.2. JUSTIFICACIÓN.

1.2.1. Justificación e importancia de la problemática del flujo vehicular del

Centro Histórico del Distrito de Santiago y Av. Aledañas al Mercado

San Pedro

Justificación desde la perspectiva técnica.

El incremento de los flujos vehiculares en la ciudad del Cusco y específicamente en el

Distrito de Santiago y avenidas aledañas al mercado San Pedro en estos últimos años ha

sido considerable y por ende ha provocado un creciente congestionamiento.

Con la investigación se trata de evaluar y plantear soluciones que ayuden a resolver

problemas ocasionados por este crecimiento vehicular como el aporte para un

crecimiento ordenado del tránsito vehicular haciendo un análisis de la situación actual

recurriendo al uso de un conteo vehicular (volumen) y dando sus respectivas

interpretaciones, la presencia de los dispositivos de control, marcas en el pavimento,

análisis de los semáforos y los respectivos tiempos de distribución, así como la

simulación (simulador Synchro 7) para su análisis.

Justificación desde la perspectiva social.

La investigación a través del plan de optimización pretende que los usuarios de la

infraestructura tengan adecuadas condiciones de transitabilidad, es decir que su confort

al momento de hacer uso de las vías sea óptimo beneficiando así a la comunidad

Santiaguina y las avenidas aledañas al Mercado de San Pedro.

15

Justificación desde la perspectiva de viabilidad.

La investigación tiene los equipos y materiales necesarios así como la información

requerida para este tipo de análisis, así como una economía parcial para realización de

algunas actividades en la recolección de información, entre otras.

Justificación desde la perspectiva de importancia.

Es conveniente para la Universidad Andina del Cusco, dado que tiene como parte de sus

fines la investigación científica y la extensión universitaria realizar la investigación en

beneficio del Distrito de Santiago y la región para el desarrollo de nuestro país, así

como uno de los pocos y primeros antecedentes en este tipo de investigación en la

ciudad del Cusco.

Bajo todo este contexto llegamos a las siguientes limitaciones

1.3. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN.

Se limita al área de influencia al estudio de las principales intersecciones

semaforizadas del Centro Histórico del Distrito de Santiago y avenidas aledañas al

Mercado San Pedro.

Se limita a la Ingeniería de Tránsito y a la vialidad urbana.

Se limita a un IRI de un 3.5 de acuerdo a los límites permisibles de Perú (infraestructura

ideal)

1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

1.4.1. Objetivo General.

Evaluar, analizar las condiciones actuales de operación del sistema, plantear y optimizar

adecuadas condiciones para la circulación vehicular en las principales intersecciones del

Centro Histórico del Distrito de Santiago y avenidas aledañas al mercado San Pedro

con miras a un crecimiento futuro de 1.06% anual del parque automotor en la Ciudad

del Cusco.

1.4.2. Objetivos Específicos.

Primer Objetivo Específico.

Evaluar, analizar y optimizar la capacidad vial y los niveles de servicio de las

Intersecciones principales del Centro Histórico del Distrito de Santiago y en avenidas

aledañas al mercado San Pedro.

16

Segundo Objetivo Específico.

Evaluar y plantear el uso adecuado de los accesos de acuerdo al sistema funcional de

vialidad, para los flujos vehiculares en las intersecciones principales del Centro

Histórico del Distrito de Santiago y en avenidas aledañas al mercado San Pedro.

Tercer Objetivo Específico.

Comparar, mediante un tipo de análisis predominante cuantitativo, pero

complementariamente con calificaciones e interpretaciones cualitativas con el apoyo de

programas computarizados la congestión vehicular en la Av. ejército y la avenida 3

cruces de oro y el comportamiento del flujo vehicular bajo condiciones generales de

operación en la Av. ejército.

Cuarto Objetivo Específico.

Evaluar, proponer y optimizar las características de la geometría de la infraestructura

vial en la Av. del Ejército y la avenida 3 Cruces de Oro para las condiciones más

críticas de variación de demanda vehicular, con miras a un crecimiento del parque

automotor.

Quinto Objetivo Específico.

Describir la actual situación, analizar, proponer y optimizar los tiempos de semáforos

para que puedan adaptarse a variaciones de demanda en tiempo real.

17

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO

2.1 ASPECTOS TEÓRICOS PERTINENTES

2.1.1 CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL

Según el manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG 2001) aprobado por el MTC,”… se

clasifica la Red Vial Nacional según su función, de acuerdo a la demanda o según sus

condiciones orográficas.

2.1.1.1 En el ámbito nacional.

Según su función:

Red Vial Primaria o Red Vial Nacional

Red Vial Secundaria o Red Vial Departamental

Red Vial Terciaria o Red Vecinal

De acuerdo a la Demanda.

− Autopistas

− Carreteras Duales o multicarril,

− Carreteras de1ra Clase,

− Carreteras de 2da Clase,

− Carreteras de 3ra Clase,

− Trochas carrozables,

Según su condiciones Orográficas…”

La mayoría de las rutas están a cargo de PROVIAS, organismo descentralizado del

mismo Ministerio que se encarga de mantener y ampliar las vías. Algunas rutas han sido

concesionadas a empresas privadas para su construcción o mejoramiento y el

mantenimiento respectivo por un determinado número de años según contrato suscrito

con el Estado, es necesario también conocer el IRI al que opera una sección de vía

pavimentada como se muestra a continuación.

a) Índice de regularidad internacional (IRI)

El IRI es la calidad del

pavimento y se analiza

determinando la

regularidad superficial,

que tiene que ver con

las irregularidades

verticales acumuladas

a lo largo de un

kilómetro, con

respecto a un plano

horizontal en un

pavimento

Fuente: Banco Mundial, 2004

GRÁFICO N° 1 ÍNDICE DE RUGOCIDAD

18

2.1.1.2 En el ámbito urbano

Para el Diseño Geométrico de Carreteras 1 “…Un sistema vial completamente funcional

provee para una serie de movimientos de distintas características dentro de un viaje. Hay seis

etapas dentro de la mayoría de los viajes: movimiento principal, transición, distribución,

colección, acceso y final. La jerarquía de movimientos en áreas urbanas se ilustra en la

Figura 1. Sin embargo, la clasificación de vialidades es un poco complicada en áreas

urbanas, ya que debido a la alta densidad y usos de suelo, los centros específicos de

generación de viajes son muy difíciles de identificar; por lo tanto se deben tomar en cuenta

consideraciones adicionales, tales como continuidad de las vialidades, distancia entre

intersecciones, accesibilidad, de manera de poder definir una red lógica y eficiente…”

GRÁFICO 2: JERARQUÍA DE MOVIMIENTOS EN RED VIAL URBANA

FUENTE: MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS URBANAS. LIMA. 2005

Las actividades mercantiles por el uso de suelos así como las densidades poblacionales

son observadas en gran proporción en algunas avenidas y calles principales en la ciudad

del Cusco

2.1.1.3 Criterio de clasificación de vías urbanas:

Para el Manual de Diseño Geométrico de Vías Urbanas (2005) menciona”…dentro de un

criterio amplio de planeación, la red vial, tanto rural como urbana se debe clasificar de tal

manera que se pueda fijar funciones específicas a las diferentes vías y calles para así atender

las necesidades de movilidad de personas y mercancías, de una manera rápida, confortable y

segura, como sigue:

2.1.1.3.1 Clasificación Funcional de Sistemas Viales Urbanos:

Los cuatro sistemas funcionales de vialidades para áreas urbanas son:

19

a) Vías Expresas

Las vías expresas establecen relación entre el sistema interurbano y el sistema vial urbano,

sirven principalmente para el tránsito de paso, unen zonas de elevada generación de tráfico

transportando grandes volúmenes de vehículos con circulación a alta velocidad y bajas

condiciones de accesibilidad, sirven para largos viajes entre grandes áreas de vivienda y

concentraciones industriales.

b) Vías Arteriales.

Las vías arteriales permiten el tránsito vehicular, con media o alta fluidez, baja accesibilidad

y relativa integración con el uso del suelo colindante. Estas vías deben ser integradas dentro

del sistema de vías expresas y permitir una buena distribución y repartición del tráfico a las

vías colectoras y locales.

c) Vías Colectoras

Las vías colectoras sirven para llevar en tránsito de las vías locales a las arteriales y en

algunos casos a las vías expresas cuando no es posible hacerlo por intermedio de las vías

arteriales. Dan servicio tanto al tránsito de paso, como hacia las propiedades adyacentes,

pueden sr colectoras distritales o interdistritales.

d) Vías locales

Son aquellas cuya función principal es proveer a los predios o lotes, debiendo llevar

únicamente su tránsito propio, generando tanto de ingreso como de salida, por ella transitan

vehículos livianos, ocasionalmente semipesados; se permite el estacionamiento vehicular y

existe tránsito peatonal irrestricto. Las vías locales son conectadas entre ellas y con las vías

colectoras

2.1.1.3.2 Elementos de la Vialidad Urbana

Clasificación básica.

De la vía

Del vehículo

Del usuario

De los dispositivos de Seguridad

Del transporte

De la Operación

De la Ingeniería de Trafico…”

En la ciudad del Cusco por lo general se observa sistemas colectores urbanos y

sistemas de calles locales, en algunos casos hasta sistemas arteriales menores, esto por

el restringido espacio que se tiene para la ubicación de una infraestructura vial, los

elementos para una vialidad urbana son necesarios para de este modo poder realizar

análisis de planeamientos, análisis de diseño así como los operacionales, según el

criterio AASHTO 93”…En cada ambiente urbano, se puede identificar un sistema de vías y

autopistas en términos de la naturaleza y composición del tránsito que sirve, el volumen de

viajes y la longitud dentro de toda la red vial urbana. En el Cuadro 2.1 se muestra la

distribución típica de viajes y longitud de las calzadas del sistema funcional para áreas

urbanizadas, expresados en porcentaje respecto al total...”

Tabla 1

DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE LOS SISTEMAS FUNCIONALES URBANOS.

Sistemas Viales Rango

Volumen de viajes (%) Longitud (%)

Sistema arterial principal 40 – 65 5 – 10

20

Sistema arterial principal más secundario 65 – 80 15 – 25

Sistema de vías colectoras 5 – 10 5 – 10

Sistema de vías locales 10 – 30 65 – 80

FUENTE: AMERICAN ASOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. A POLICY ON

GEOMETRIC DESIGN OF HIGHWAYS AND STREETS. WASHINGTON D.C.: AASHTO, 1.994. P.15

2.1.2 DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL.

La (Secretaria de Comunicaciones y Tansportes ,1986) y la Norma Oficial Mexicana

(2003) menciona”…Se denominan dispositivos para el control del tránsito a las señales,

marcas, semáforos y otro cualquier dispositivo que se colocan sobre o adyacente a las calles y

carreteras por una autoridad pública, para prevenir, regular y guiar a los usuarios de las

mismas. Los dispositivos de control indican a los usuarios las precauciones (prevenciones)

que deben tener en cuenta, las limitaciones(restricciones)que gobiernan el tramo en

circulación y las informaciones(guías) estrictamente necesarias, dada las condiciones

específicas de la calle o carretera.

Los dispositivos para el control del tránsito en calles y carreteras se clasifican en:

1) Señales verticales

2) Señales horizontales

3) Dispositivos para protección en obras

4) Semáforos:

a) Vehiculares

b) Peatonales

c) especiales…”

la necesidad de los dispositivos de control en la Ciudad del Cusco es muy necesaria en

especial los semáforos , los semáforos son dispositivos de señales que se sitúan en

intersecciones viales, pasos de peatones y otros lugares para regular el tráfico del

tránsito de peatones y de vehículos, estos semáforos se encargaran de distribuir los

tiempos para el correcto tránsito.

2.1.3 TRÁNSITO VEHICULAR

Es el fenómeno ocasionado por la presencia de flujos vehiculares en una avenida, calle

o autopista, la presencia de estas hace que se generen situaciones como las

denominadas congestiones por el exceso de su capacidad, en nuestra ciudad es común

ver este tipo de fenómenos, es así que para poder obtener datos de campo es necesario

mencionar algunos conceptos como:

2.1.3.1 Volumen de Tránsito.

Los estudios sobre volúmenes de tránsito son realizados con el objetivo de obtener

información de volúmenes vehiculares sobre determinados puntos dentro de un sistema

vial, para la (AASHTO, 1994) el volumen de tránsito se define como:

http://es.wikipedia.org/wiki/Intersecci%C3%B3n_vial

http://es.wikipedia.org/wiki/Paso_de_peatones

http://es.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1nsito_vehicular

21

“…el volumen total durante un período de tiempo dado (en días completos), mayor que un

día y menor que un año dividido entre el número de días en ese período…”

Sin embargo para (Roess & Prasas, 2004) define que“…En ingeniería de tránsito, las

medición básica más importante es el conteo o aforo ya sea de vehículos, ciclistas, pasajeros

y/o peatones. Los conteos se realizan para obtener estimaciones de:

Volumen

Tasa de flujo

Demanda

Capacidad…”

Estas estimaciones mantienen una relación importante entre si y se expresan en los

mismos sistemas de unidad o parecidos, que por lo general no son las mismas.

Para Roess&Prasas, trafficEngineering. (1998) el volumen, la tasa de flujo, demanda y

capacidad se definen como:

“…El volumen.- es el número de vehículos(o personas) que pasan por un punto durante un

tiempo específico.

La tasa de flujo.-Es la frecuencia a la cual pasan los vehículos o personas durante un

tiempo específico menor a una hora, expresada como una tasa horaria equivalente.

La demanda.-Es el número de vehículos (o personas) que deban viajar y pasan por un punto

durante un tiempo específico. Donde existe congestión, la demanda es mayor que el volumen

actúa, ya que en algunos viajes se desvían a rutas alternas y otros simplemente no se realizan

debido a las restricciones del sistema vial.

La capacidad.- Es el número máximo de vehículos que pueden pasar por un punto durante

un tiempo específico. Es una característica del sistema vial y representa su oferta. En un

punto, el volumen actual nunca puede ser mayor que su capacidad real, sin embargo, hay

situaciones en las que parece que esto ocurre debido a la capacidad estimada o calculada

mediante algún procedimiento y no observada directamente en campo.

Como puede observarse, la demanda es una medida de vehículos (o personas) que esperan

ser servidos, distinto de los que son servidos (volumen) y de los que pueden ser servidos

(capacidad).

Cuando la demanda es menor que la capacidad, el volumen es igual a la demanda, por lo

que los conteos o aforos que se realicen, son mediciones de la demanda existente…”

La tasa de flujo, la demanda así como la capacidad, dependen mucho de los estudios de

volumen de usuarios (peatones, vehículos) realizados, de su conocimiento depende el

desarrollo estimativo de la calidad del servicio prestado a los usuarios.

2.1.3.2 Volúmenes de tránsito horarios

Para (Cal y Mayor, 2007)“…se definen los siguientes volúmenes de tránsito:

a) Volumen horario máximo anual (VHMA)

Máximo volumen horario que pasan por un punto o sección de un carril, es la hora de mayor

volumen de las 8´760 horas del año.

22

Los volúmenes de tránsito son ampliamente utilizados para la planeación, proyecto,

usos comerciales, seguridad e investigación por tanto los tránsito promedios son los

necesarios para determinar la cantidad de vehículos dentro de un periodo de tiempo ya

sean por día, semanales, mensuales, anules.

b) Volumen horario de máxima demanda (VHMD)

Es el máximo número de vehículos que pasan por un pinto o secciones del carril durante 60

minutos consecutivos…”

Las variaciones de volúmenes en ciertos horarios en algunas intersecciones, avenidas y

calles, son diferentes, esto por el incremento o disminución de volumen existente por

el cambio de horario, para determinar planeaciones, operaciones en necesario mencionar

que el VHMD en los diversos puntos es muy necesaria.

c) Volumen horario de proyecto. (VHP)

Para la AASHTO (1994, p. 54, 56) “…Como los volúmenes de demanda en el año de diseño

van a variar de hora en hora, es preciso escoger uno de esos volúmenes como volumen

horario de diseño (VHD). Para vías urbanas sugiere que para cada semana del año de diseño

se estime el valor del máximo volumen en las horas picos (diarias) y se designe el VHD como

el promedio de esos valores…”

El volumen horario de proyecto de manera general son las determinadas en periodos

elevados que encuentra el ingeniero para estimar valores de demanda que varía

constantemente y que va cambiando por lo general aumentando a lo largo del tiempo.

d) Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda.

Para (Cal y Mayor, 2007) ”… la determinación de la hora de máxima demanda se llama

factor horario de máxima demanda FHMD y se da como:

( )

Dónde:

N= número de periodos durante la hora de máxima demanda

VHMD= volumen horario de máxima demanda

Qmax= volumen máximo, puede ser 5,10 o 15 minutos…”

Nuestro Manual de Diseño Geométrico Urbano nos indica que se pueden tomar valores

como: Qmax = 15 min, N es dividido entre la cantidad de minutos (5,10 o 15) en una

hora a utilizar.

23

2.1.4 VELOCIDAD.

2.1.5 Velocidad en general

El Manual de Diseño Geométrico de Vías Urbanas (MDGVU, 2005) define “… en general el

termino velocidad es la relación entre el espacio recorrido y el tiempo que se tarda en

recorrerlo. Es decir, para un vehículo representa su relación de movimiento, generalmente

expresada en (km/h)…”

La velocidad es la distancia recorrida en un periodo de tiempo determinado, por lo

general a mucho nos importa la velocidad que mantenga el vehículo en que las

personas viajan, pues de ella depende la rapidez y prontitud con que puedan llegar al

destino de su viaje y en muchos casos su seguridad personal deja de ser importante.

Es bien sabido que la velocidad, se expresa comúnmente en kilómetros por hora y a

veces en metros por segundo.

Para el Ing. José (Abanto, 2001) ”…Velocidad y seguridad son sinónimos de la categoría de

la carretera. Las velocidad es el factor primordial en todos los sistemas de transporte y la

velocidad a que circulan los vehículos por una vía es un índice importante a tomarse en

cuanta al establecer las especificaciones de diseño, pues a ella están ligados elementos el

peralte y la distancia de visibilidad, los cuales determinan los valores de la curvatura

horizontal y vertical de la carretera…”Sin embargo (Cal y Mayor, 2007) define “…para el

caso de una velocidad constante esta se define como función lineal expresada por la

fórmula:

Dónde:

v= velocidad constante (kilómetros por hora)

d= distancia recorrida (kilómetros)

t= tiempo de recorrido (horas)…”

24

GRÁFICO 3 : RELACIÓN DE VELOCIDAD Y TIEMPOS DE RECORRIDO.

FUENTE: MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS URBANAS (MDGVU, 2005)

En el gráfico se puede observar la distancia recorrida con una velocidad constante, esto

en el caso de no tener dispositivos de control como los semáforos y peajes.

Sin embargo (Cal y Mayor, 2007) menciona algunos conceptos de velocidades para los

análisis a realizar, como: “…

a) Velocidad puntual. Velocidad instantánea de un vehículo cuando pasa por un punto de

una vía.

b) Velocidad de recorrido. Es el cociente que resulta de dividir el espacio andado por un

vehículo entre el tiempo que ha tardado en recorrerlo. Es realmente una velocidad media

individual.

c) Velocidad de marcha.- Relación entre la distancia recorrida por un vehículo y el tiempo

durante el cual el vehículo ha estado en movimiento al recorrer esa distancia.

No tiene en cuenta el tiempo en que pudiera haber estado detenido el vehículo. Es también

una velocidad media individual.

…”

Para determinar velocidad de recorrido; se deberá incluir todo lo referente a paradas,

dispositivos de control y demás que detengan por algún periodo el flujo vehicular.

25

Para la velocidad en marcha, es necesario descontar todo el tiempo en el que el

vehículo se ha detenido ya sea por presencia de semáforos, señales de tránsito, distintas

características operaciones y demás.

Para James Cárdenas (Grisales, 2002)… define velocidad de diseño como:

La máxima velocidad segura y cómoda que puede ser mantenida en un tramo determinado

de una vía, cuando las condiciones son tan favorables, que las características geométricas de

la vía predominan….”

La máxima velocidad dependerá cuando el usuario (conductor) cumpla con las

condiciones mínimas, es decir que debe tener un estado físico aceptable para viajes de

periodos largos, el órgano visual normal, una edad promedio y demás para no causar

posibles accidentes y demás que puedan ocurrir en un flujo vehicular.

2.1.6 ANÁLISIS DEL FLUJO VEHICULAR

Mediante los elementos del flujo vehicular podemos entender características y diversos

comportamientos, estos son requisitos mínimos para la planeación, operación de un

sistema de transporte. Mencionaremos algunos conceptos necesarios para determinar

algunas características fundamentales del flujo vehicular.

Para el Board, Transportation Research (HCM 2000) “… existen 2 clases de flujos y son:

a) Flujo ininterrumpido.- Autopistas, camino multicarril, camino de dos carriles

b) Flujo interrumpido.- Intersección semaforizada, intersección no semaforizada, arteria

urbana, transporte público, peatones - Acera, bicicletas. …”

c)

En la Ciudad del Cusco, las avenidas y calles son en su mayoría las que mantienen un

flujo interrumpido con excepción de las carreteras de doble carril a las afueras de la

ciudad, por la presencia de intersecciones semaforizadas, presencia de peatones esto

por encontrarse en una arteria urbana.

Para (Cal y Mayor, 2007) existen “…Variables relacionadas con el flujo e intervalos son:

Tasa de flujo (q) y volumen (Q).- Es la frecuencia a la cual pasan los vehículos por un punto

o sección se calcula mediante la siguiente expresión:

N= número de vehículos

T= tiempo especifico

Q= tasa de flujo

26

Los intervalos son:

a) Intervalo simple hi.- Es el intervalo de tiempo entre el paso de dos vehículos consecutivos,

generalmente expresado en segundos y medido entre puntos homólogos del par de

vehículos.

b) Intervalo promedio (ȟ).-Es el promedio de todos los intervalos simples hi existente entre

los diversos vehículos que circulan por una vialidad (s/veh) y se calcula mediante:

( )

Dónde:

N = número de vehículos (veh)

N – 1 = número de intervalos (veh)…”

Si observamos las unidades del intervalo promedio ȟ(s/veh) son unidades inversas a la

de la tasa de flujo anteriormente mencionada, entonces podríamos plantear la sig.

Expresión:

También podemos observar variables relacionadas con la densidad (k) y se definen

como:

2.1.6.1 Densidad o concentración (k)

Es el numero N de vehículos que ocupan una longitud especifica (d) para el HCM 2000

“… la densidad se promedia en el tiempo y se expresa en vehículos por kilómetro (veh/km) o

en automóviles por kilómetro (aut/km)…”, ya sea referido a un carril o a todos los carriles

por calzada.

Para (Cal y Mayor, 2007) “… los espaciamientos son denominados como:

a) Espaciamiento simple (s i).

Es la distancia entre el paso de dos vehículos consecutivos, usualmente expresada en metros y

medida entre sus defensas traseras.

b) Espaciamiento promedio (š)

Espaciamiento promedio de todos los espaciamientos simples dado por la fórmula:

Si observamos las unidades del espaciamiento promedio š (m/veh) son unidades inversas a la

densidad (veh/m) anteriormente mencionada, entonces podríamos plantear la sig. Expresión:

…”

27

GRÁFICO 4:ESPACIAMIENTOS


Los espaciamientos o intervalos y la separación se definen como conceptos distintos;

los espaciamientos es la longitud o distancia existente entre las partes traseras de los

vehículos, en cambio la separación es la longitud o distancia entre la parte trasera y

delantera del vehículo que se encuentra en la parte de atrás.

2.1.6.2 Modelos básicos del flujo vehicular.-

Existen 2 modelos y son modelo lineal y no lineal, pero para investigación se requiere

un análisis lineal que detallamos a continuación.

a) Modelo lineal.- según(Greenshields, 1935) “… existe una relación entre velocidad y

densidad y es:

(

)

Dónde:

Ve= velocidad media espacial (km/h)

K= densidad (veh/km/carril)

Vl= velocidad media espacial a flujo libre (km/h)

Kc= densidad de congestionamiento (veh/km/carril).

28

...”


En el gráfico, podemos observar que el valor de la velocidad disminuye cuando la

densidad se incrementa, hasta llegar a una ve=0 (valor mínimo), el valor de la densidad

se hace cero k=0 pero en la práctica esto no existe ya que no existiría flujo y sin lugar

al incremento de velocidad.

(

)

FUENTE: MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS URBANAS (MDGVU, 2005) …”

Cuando la densidad se aproxima a cero, también debemos mencionar que el flujo (q) se

acerca a cero, es entonces en ese punto donde podemos mencionar que la operación es

óptima, ya que tenemos una velocidad a flujo libre (punto A) pero a medida que la

densidad se incrementa el flujo disminuye.

Una buena relación de densidad y volumen es cuando podemos ver hasta cuanto de

densidad se puede obtener un flujo estable, esto quiere decir que para mantener el flujo

constante, a lo mucho debemos tener una densidad media de todo el sistema analizado.

A

B

A B

GRÁFICO 6: RELACIÓN ENTRE FLUJO (Q) Y DENSIDAD (K)

GRÁFICO 5: RELACIÓN LINEAL ENTRE LA VELOCIDAD Y LA

DENSIDAD

29

Para (Greenshields, 1935) ”…Relación entre velocidad (v) y flujo (q)

(

)

(√ (

)

)

…”

A medida que el flujo (q) aumenta desde el punto A, se observa que la velocidad

disminuye, de manera que cuando el flujo se aproxima a su máximo valor existirá

mayor servicio esta dinámica puede ocasionar que el flujo se reduzca por debajo de la

curva indicando que la operación se encuentra en nivel de congestión.

2.1.7 ANÁLISIS DE LA CONGESTIÓN.

Significado analítico de la congestión. Para (Egües)”…la congestión de tránsito es la

situación que se crea cuando el volumen de demanda de tránsito en uno o más puntos de una

vía excede el volumen máximo que puede pasar por ellos…”

Para (Cal y Mayor, 2007) ”…puede decirse que cada entidad consume un tiempo promedio

(tp) en ser procesado (servido) de:

ƛ= tasa de llegada por unidad de tiempo

u= capacidad por unidad de tiempo

Si las entidades llegan a una tasa ƛ por unidad de tiempo entonces el tiempo total de

procesamiento Tt (tiempo total) por entidad será:

tp, para ƛ < ó = u , para valores menos a u las colas se pueden formar.

α, para ƛ > u , significa que el sistema colapsa y existe una completa congestión.

2.1.7.1 Elementos de un sistema de filas de espera.

Las llegadas (demanda) o características de entrada.- las llegadas pueden ser expresadas en

términos de tasas de flujos (veh/hora) o intervalos de tiempo (seg/vehículos).

A

B

GRÁFICO 7: RELACIÓN ENTRE VELOCIDAD (V) Y FLUJO (Q)


30

Los servicios (capacidad) o características de salida expresada como tasas de flujos o

intervalos de tiempo pueden ser de tipo determinístico o probabilístico.

En la mayoría de los sistemas viales el procedimiento de servicios consiste en que primero

sale quien primero llega, así por ejemplo un fenómeno de régimen D/D/1, supone llegadas y

salidas de tipo determinístico, por otra el régimen M/M/1 supone llegadas y salidas de tipo

probabilístico, utilizando el método determinístico tenemos: Tabla 2

MÉTODO DETERMINÍSTICO

tiempo para que se disipe a cola después

de empezar el verde efectivo ( to)

Factor de utilización o intensidad de

tránsito (p)

Rojo efectivo (r, en seg)

( )

Proporción del ciclo con cola (Pq)

( )

( )

Proporción de vehículos detenidos ( Ps)

Longitud máxima de la cola (Qm , en

veh) : (demanda menos el servicio)

Longitud promedio de la cola mientras

exista (Qq, en veh)

Longitud promedio de la cola por ciclo

(Q, en veh)

(

)

Demora máxima que experimenta un

vehículo (dm, en seg)

Demora total para todo el tránsito por

ciclo (D, en s-veh)

( )

Demora promedio del tránsito por ciclo

(d, en s/veh)

( )

…”

En situaciones de congestionamiento en donde los parámetros de de llegada y de

servicios son elevados, de manera general si tenemos varias intersecciones, cuellos de

botella en incremento de congestión se verá reflejado en lo mencionado, la que

posteriormente las variables de flujos serán tomados como promedios de estos.

FUENTE: CAL Y MAYOR, 2007

31

2.1.8 CAPACIDAD VIAL.

Para (Manhein, 1984) ”… la capacidad de un sistema es el número máximo de entidades

que pueden ser procesadas por unidad de tiempo. De allí que, la congestión ocurre porque el

sistema tiene una capacidad limitada y porque la demanda colocada y el proceso mismo no

tienen un mismo carácter aleatorio…”

Para el HCM 2000”… mediante los análisis de capacidad también se estima la cantidad

máxima de vehículos que el sistema vial puede acomodar mientras se mantiene una

determinada calidad de operación, introduciéndose así el nivel de servicio.

La capacidad vial es un determinado número de usuarios (vehículos) para la cual está

diseñando una infraestructura vial, en un lapso de tiempo en donde se pueden acomodar

o circular los distintos vehículos en una zona urbana, carretera y demás a fines, en

donde podemos medir su servicio de acuerdo al nivel de servicio que corresponda.

Los elementos usados para medir la capacidad y los niveles de servicio son las variables

cuyos valores los obtendremos de los datos disponibles existentes en el campo

Tabla 3

MEDIDAS DE EFICIENCIA PARA DEFINICIONES DE NIVEL DE SERVICIO.

Tipo de infraestructura vial Medidas de eficiencia

Autopistas

Segmentos básicos Densidad ,densidad ,velocidad, relación volumen a

capacidad

Tramos de entrecruzamiento Velocidad ,densidad

Rampas de enlaces densidad

Carreteras

Múltiples carriles Densidad, velocidad, relación volumen a

capacidad

Dos carriles Velocidad, % de tiempo de seguimiento

Intersecciones

Intersecciones semaforizadas Demora por controles

Intersecciones de prioridad Demora por controles

Arterias urbanas Velocidad de recorrido

Transporte colectivo Carga de pasajeros, horas de servicio, frecuencia

Ciclo rutas Eventos, demoras, velocidad

Peatones Espacio ,eventos ,demoras, velocidad

FUENTE: TRB. HIGHWAY CAPACITY MANUAL.HCM 2000

…”

Debido a que en nuestra Ciudad del Cusco se encuentra en pie de desarrollo, teniendo

en cuenta que algunos niveles de servicio son aceptables para nuestra región por la

presencia mínima de vehículos y habitantes, es necesario clasificarlas de acuerdo a la

calidad de flujo por niveles de servicio, estos niveles son cualitativos porque nos brinda

un información interpretada (letras), y también cuantitativa por los valores encontrados

en campo y los valores analizados para su interpretación.

32

En la ciudad del Cusco para la determinación de la velocidad de flujo libre, debemos de

considerar los factores de corrección mencionados, esto por la presencia de vehículos

pesados, así el número de carriles, ajustes por la presencia de bermas, acercas y otros

factores necesarios.

La disminución de velocidades en el ámbito urbano se da generalmente por la presencia

de anchos de carril cortos, así como distancias laterales, esto implica para el conductor

un problema generado por la infraestructura existe.

2.1.9 SEMAFORIZACIÓN

La necesidad en la Ciudad del Cusco por la elevada presencia de vehículos en algunas

intersecciones requiere de la presencia de puntos semaforizados (intersecciones

semaforizadas) esto con afán de tener flujos controlados.

Para (Cal y Mayor, 2007) ”…lo semáforos son dispositivos electromagnéticos y electrónicos

proyectados específicamente para facilitar el control del tránsito de vehículos y peatones,

mediante indicadores visuales de luces de colores universalmente aceptados (amarillo , rojo ,

verde), cuya finalidad es permitir el paso alterada mente, a las corrientes de tránsito que

cruzan, permitiendo el uso ordenado y seguro del espacio disponible…”

2.1.9.1 Distribución de los tiempos del semáforo

Para (Kell, 1991) y (Engineers., 1999)”… el análisis y el control de intersecciones con

semáforos y los requeríos para su distribución de tiempos en necesario mencionar algunos

términos: a) Ciclo o longitud de ciclo.- Tiempo necesario para una secuencia completa de todas las

indicaciones del semáforo.

a) Movimiento.- Maniobra o conjunto de maniobras de un mismo acceso que tienen el

derecho de paso simultáneamente de señal del semáforo.

b) Fase.-Una fase comienza con la pérdida del derecho de paso de los movimientos que

entran en conflicto con los otros que lo ganan. Un movimiento pierde el derecho de paso

en el momento de aparecer la indicación amarilla.

c) Secuencia de fases.- Orden predeterminado en el que ocurren las fases del ciclo.

d) Intervalo verde.- derecho de paso en el cual la indicación de la señal es verde

e) Intervalo de cambio.- Tiempo de la exposición de la indicación amarilla del semáforo que

sigue al intervalo verde. Es un aviso de precaución antes de pasar al siguiente.

f) Intervalo de despeje o todo rojo.- tiene el fin de dar un tiempo adicional que permite a los

vehículos que pierden el derecho de paso despejar la intersección antes de que los

vehículos que lo ganan, reciban el verde. ..”

33

GRÁFICO 8 : DIAGRAMA DE PROGRAMACIÓN DE LOS TIEMPOS

FUENTE: INGENIERÍA DE TRÁNSITO (Cal y Mayor, 2007).

En el Distrito de Santiago (Cusco) se utilizan los ciclos que son determinados tiempos

utilizados por los semáforos para controlar los flujos de acuerdo al tiempo distribuido

(% de tiempo del ciclo) y del mismo las fases que son perdidas de los derechos de paso

de los movimientos por la presencia de la luz amarilla (ámbar) del semáforo.

2.1.9.2 Cálculos de los tiempos del semáforo.

a) Intervalo de cambio de fase.

Según (Kell, 1991) ”…Para calcular el intervalo de cambio de fase, que se considere el tiempo

de percepción-reacción del conductor, los requerimientos de la desaceleración y el tiempo

necesario de despeje de la intersección se puede utilizar la sig. Expresión:

(

) (

)

Dónde:

Y = intervalo de cambio de fase, amarillo mas todo rojo.

t = tiempo de percepción y reacción del conductor (usualmente 1 seg.).

v = velocidad de aproximación de los vehículos (m/s).

a = tasa de desaceleración (valor usual 3.05 m/s2

W = ancho de la intersección.

L = longitud del vehículo…”

La función principal del el intervalo de cambio es de alertar a los usuarios

(conductores) de un cambio en el derecho de uso de la intersección debiendo considerar

las acciones de percepción y reacción de los conductores.

34

b) Longitud de ciclo.

Para (Webster, 1958) ”…con base en observaciones de campo y simulación de un amplio

rango de condiciones de tránsito obtuvo una longitud de ciclo óptimo de:

∑

Dónde:

Co = tiempo optimo del ciclo (seg)

L = tiempo total perdido por ciclo (seg)

Yi = máximo valor de la relación entre el flujo actual y el flujo de saturación para

el acceso o movimiento o carril crítico de la fase i

Φ = número de fases

Para el TBR (HCM 2000) “… el factor de vehículos es mencionado mediante:

2.1.9.3 Vehículos equivalentes.

Si todos los vehículos que salen de la intersección con semáforos son automóviles que

continúan de frente, se tendría las tasas máximas de flujo a intervalos aproximadamente

iguales, sin embargo la mayoría de los casos existe la presencia de vehículos pesados con

movimientos a la derecha e izquierda para tener en cuenta estos aspectos es necesario tener

factores de corrección y se calcula mediante la sig. Expresión:

( ) ( ) ( )

Dónde:

fHV = factor de ajuste por efecto del vehículo pesado

Pt = porcentaje de camiones en la corriente vehicular

Et = automóviles equivalentes a un camión

Pb = porcentaje de autobuses en la corriente vehicular

Eb = automóviles equivalentes en autobús

Pr = porcentaje de vehículos recreativos en la corriente vehicular

Er = automóviles equivalentes a un vehículos recreativos…”

Para (Roess & Prasas, traffic Engineering., 2004) “…El VHMD debe ser convertido a

tasas de flujo (q) a raves del factor horario de máxima demanda mediante la sig. Expresión:

(

)( ( ))

Dónde: Ev (Izq. ó der.) = vueltas a la izquierda o derecha.

35

FUENTE: ROESS, PRASSAS AND MCSHANE. TRAFFIC ENGINEERING 2004

GRÁFICO 9: MODELO BÁSICO DEL FLUJO DE SATURACIÓN

FUENTE: BOARD, TRANSPORTATION RESEARCH(HCM) 2000

Automóviles directos equivalentes para vueltas hacia la izquierda

Volumen peatonal en el cruce peatonal en conflicto (peatones/h) Equivalente

Ninguno (0) 1.18

Bajo (50) 1.21

Moderado (200) 1.32

Alto (400) 1.52

Extremo (800) 2.14

para vueltas protegidas a la izquierda Ew=1.05

Automóviles directos equivalentes para vueltas hacia la derecha

Flujo opuesto Número de carriles

(veh/h) 1 2 3

0 1.1 1.1 1.1

200 2.5 2.0 1.8

400 5.0 3.0 2.5

600 10.0 5.0 4.0

800 13.0 8.0 6.0

1000 15.0 13.0 10.0

>,= 1200 15.0 15.0 15.0

TABLA 4

AUTOMOVILES DIRECTOS EQUIVALENTES A LA DERECHA E IZQUIERDA

36

Es muy importante tener los factores por movimiento a la izquierda o derecha, ya que

los vehiculos que giran es esos sentidos mencionados ocupan mas tiempo que los

vehiculos que se dirigen en un solo sentido.

Para (Cal y Mayor, 2007) “… define flujo de saturacion y tiempos perdidos en la

distribucion de tiempos como :

2.1.9.4 Flujo de saturacion y tiempo perdidodo

la tasa de saturacion es la tasa maxima de vehiculos que cruzan de la linea despues del verde

efectivo.

El tiempo entre los comienzos de los periodos de verde (G) y verde efectivo (g) es (ee) , se

considera como pérdida inicial, así como en los tiempos finales del periodo verde y verde

efectivo se considera ganancia final (ff), por lo tanto el verde efectivo para la fase i es:

La demora inicial (a) se define como la suma del tiempo entreverde o intervalo de cambio de

fase (Yi) y la pérdida inicial (ee):

La demora final (b) se define simplemente como la ganancia final (ff)

Entonces, el tiempo perdido de la fase (li) es:

Entonces analizando se obtiene:

El intervalo de cambio de fase (yi) de una fase i es igual al intervalo amarillo (Ai) más el

intervalo todo rojo (TRi)

Si se supone que la perdida inicial (ee)e es igual a la ganancia final (ff), entonces:

El tiempo total perdido por el ciclo L es:

( )

4.-Asignacion de tiempos verdes.

El tiempo verde efectivo total (gt) está dado por:

(∑( )〗

gt = tiempo verde efectivo total por ciclo disponible para todos los accesos.

37

C = longitud actual del ciclo (redondeando a Coa los 5 seg. más cercanos)

Para distribuir el verde efectivo total en la fase de una intersección se determina mediante:

∑ *gt …”

Con respecto al nivel operacional para la Ciudad del Cusco se tiene que contar con

datos reales tomados en campo (volúmenes) no es apropiado la utilización de datos

estadísticos ya que estos podrían tener datos que no corresponden a la condición de

estudio, las distribuciones de los tiempos es de vital importancia, esto con el objetivo de

no generar más congestión teniendo ya un semáforo teniendo como finalidad de

permitir el paso alternadamente. La presencia de un todo rojo en los semáforos es de

gran ayuda, puesto que existe la presencia de conductores que por tratar de llegar con

rapidez a sus destinos en algunos casos llegan a cruzar la intersección en tiempo rojo

generando accidentes de tránsito.

2.1.10 CAPACIDAD EN INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS.

En este punto analizaremos las intersecciones existentes con flujos interrumpidos, es

decir un análisis operacional de flujos bajo condiciones discontinuas, estas por la

presencia de la infraestructura vial y la presencia de semáforos.

Para llevar a cabo el análisis, el procedimiento aquí presentado se apoya en la

metodología seguida en el HCM 2000 del TBR. “… menciona los niveles de servicio en

intersecciones semaforizadas y son:

2.1.10.1 Niveles de servicio en intersecciones semaforizadas.

El nivel de servicio en una intersección se define a través de las demoras para esto se realiza

una análisis en periodos de 15 minutos en la sig. Tabla se observan sus características.

Tabla 5

NIVELES DE SERVICIO EN INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS

Nivel de servicio Demora por control

(segundos /veh)

A <,=10

B >10-20

C >20-35

D >35-55

E >55-80

F >80

FUENTE: BOARD, TRANSPORTATION RESEARCH (HCM 2000)

38

Los niveles de servicio son clasificados de acuerdo a las demoras, lo que significa para

los usuarios (personas) un tiempo perdido, generando incomodidad y malestar, la

Ciudad del Cusco también se encuentra clasificada de acuerdo al nivel de servicio que

ofrecen sus intersecciones.

2.1.11 Metodología del análisis Operacional.

El mejor tipo de llegada utilizado para al análisis es el observado en campo, por lo tanto

debe determinarse lo más preciso posible ya que éste tiene un impacto muy significativo

para estimar la demora y el nivel de servicio. Para (Cal y Mayor, 2007) “… se deben

mencionar algunos conceptos como:

a) Relación de pelotón existente; para los siguientes:

gCPRp /

2. AGRUPACION DE CARRILES Y TASAS DE

FLUJO DE DEMANDA

• Grupos de Carriles

• FHMD

Vueltas a la derecha e izquierda

3. TASA DE FLUJO DE SATURACION

• Ecuación básica

• Factor de Ajuste

4. CAPACIDAD Y RELACION v/c

• Capacidad C

• Relación volumen a capacidad v/c

5. MEDIDAS DE EFECTIVIDAD

Demoras

Ajuste a la coordinación

Nivel de servicio

Colas

1. PARAMETROS DE ENTRADA

• Datos de la Geometría

• Datos del tránsito

• Datos del semáforo.

Esquema 1

ESQUEMA METODOLÓGICO PARA EL ANÁLISIS DE INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS

(FUENTE: TBR HIGHWAY CAPACITY MANUAL. HCM 2000)

39

RP = Relación de Pelotón.

P = Proporción de todos los vehículos que llegan durante la fase verde

C = Duración del ciclo(s)

g = Verde efectivo del grupo de carriles.

2.1.11.1 Condiciones de Semáforo

)/(81.0/2.3 WeNpedSpLGp

Para We> 3.0 m

( ) Para We <,= 3.0 m

Dónde:

Gp = Tiempo mínimo de verde

L = Longitud de cruce peatonal

Sp = velocidad media del peatón (1.2 m/s)

We = ancho del cruce peatonal (m)

Nped = número de peatones que cruzan durante un intervalo (peatones).

2.1.11.2 Determinación de la tasa de flujo.

Dónde:

Vp = tasa de flujo equivalente en 15 minutos (vehículos /h)

V = volumen horario por sentido (veh /h)

FHMD = factor horario de máxima demanda. …”

Las condiciones de semáforo son las referidas a la información dada por los diagramas

de fases que ilustra el plan de fases, así como la longitud de ciclo y los intervalos de de

cambio, tiempos de verde para cada uno de los movimientos observados.

Para el (Board, 2000) “…menciona:

2.1.11.3 Determinación del flujo de saturación

Se define como la tasa máxima de flujo, se expresa en vehículos por hora de luz verde y

puede determinarse mediante:

( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )

Dónde:

Si = Flujo de saturación para el grupo de carriles i (veh/hora verde)

s0 = Flujo de saturación base por carril ( veh/hora verde/carril).

N = Número de carriles del grupo de carriles.

fw = Factor de ajuste por ancho de carriles.

FHV = Factor de ajuste por la presencia de vehículos pesados.

40

fg = Factor de ajuste para la pendiente del acceso.

fp = Factor de ajuste estacionamiento adyacente al grupo de carriles.

fbb = Factor de ajuste por bloqueo de buses que paran en el área de intersección.

fa = Factor de ajuste por el tipo de área.

fRT = Factor de ajuste por vueltas a la derecha

fLT = Factor de ajuste por vueltas a la izquierda

FLU = Factor de ajuste por utilización de carriles

fLpb = Factor de ajuste por peatones y bicicletas para vueltas vehiculares a la derecha.

Esto con la finalidad de determinar las relaciones de capacidad y relaciones volumen y

capacidad que se mencionan a continuación.

2.1.11.4 Determinación de la capacidad y la relación volumen a capacidad. (v/c)

La capacidad en una intersección con control de semáforos se define para cada acceso o

grupo de carriles, como la tasa de flujo máxima que sucede en una intersección bajo las

condiciones prevalecientes y las calculamos mediante la sig. Expresión:

(

)

Dónde:

ci = capacidad del grupo de carriles (vehículos/h)

si = tasa de flujo de saturación del grupo de carriles (vehículos/hora verde)

gi = tiempo verde efectivo para el grupo de carriles i (segundos verdes)

C = ciclo del semáforo (seg)

gi/C = relación del verde efectivo para el grupo de carriles i

2.1.11.5 Relación volumen a capacidad (v/c)

2.1.11.6 Relación critica volumen a capacidad Xc para la intersección:

∑(

) (

)

Dónde:

Xc = relación critica de volumen-capacidad de la intersección.

∑( ) = sumatoria de todos los flujos de todos los grupos de carriles críticos i

L = tiempo total perdido por ciclo

C = ciclo del semáforo (seg)

41

2.1.11.7 Determinación de las demoras

a) Demora total.-

La demora total para el grupo de carriles i está dado por:

21 dPFdd

0.1,/1//150.02

1 XMinCgCgCd 5.02

2 /811900 cTklXXXTd

( )

Donde:

d = Demora media por control, en (s/veh).

d1 = Demora uniforme, en (s/veh) suponiendo llegadas uniformes

d2 = Demora incremental, en (s/veh)

PF = Factor de ajuste por coordinación.

X = Relación v/c para el grupo de carriles.

C = Duración del ciclo, en s.

c = Capacidad para el grupo de carriles (veh/h)

g = Tiempo de verde efectivo para cada grupo de carriles, en s.

d3 = Demora por cola inicial (s/veh)

T = Duración del periodo de análisis(0.25h)

Qb = Cola inicia al principio del periodo T (veh)

t = Duración de la demanda insatisfecha (h)

u = Parámetro de demora

K = Factor de demora incremental que depende del ajuste de los controladores en

intersecciones accionadas. K=0.50 para intersecciones prefijadas.

l = Factor de entradas por ajuste de la intersección corriente arriba (cuadro 15-7).

L=1.00 para intersecciones aisladas.

Las demoras son conceptos importantes a tener en cuenta para la distribución de

tiempos en una intersección semaforizadas, los factores de corrección de estas demoras

por colas iniciales, uniformes e incrementales son por la presencia de vehículos que

llegan a un periodo de análisis cuando el grupo de carriles se encuentra sobresaturado

considerándose estos ajustes.

2.1.11.8 Determinación del nivel de servicio.

Los niveles de servicio los determinamos como anteriormente habíamos mencionado de

acuerdo a las demoras correspondientes.

42

2.1.12 USO DE SOFTWARE PARA LAS EVALUACIONES

En la concepción de semáforos es importante mencionar los tiempos que este requiero

para un correcto funcionamiento, sin embargo Para (Parsonson, 1992) “…la modelacion

por computadora, no es mas que un ejercicio de codificacion , un acto de fe ciega, la

ingenieria en lo que se refiere a la seguridad publica y la comvivencia requiere mucho mas

que esto…”

Para esto daremos interpretación a la simulación que se realizara teniendo como

principal dato de campo el volumen, usando un programa conocido como:

2.1.12.1 Programa SYNCRHO

Para los procesos de evaluación, análisis y optimización de redes actualmente se está

utilizando programas de cómputo especializados como el SYNCHRO que también

aplica los métodos del HCM 2000.

Ventajas:

Optimización de longitudes de ciclo y repartos de tiempos de verde por fase,

eliminando la necesidad de realizar múltiples ensayos de planes y de tiempos en

búsqueda de la solución óptima.

Generación de planes de tiempo óptimos en menos tiempo que cualquier otro

programa existente hoy en día.

Aplicación de redes hasta 300 intersecciones con bastante éxito, pudiéndose

descargar redes mayores para luego unirlas.

Simulación de las condiciones existentes de tráfico en una red vial contando con

una variedad de parámetros ligados a un reporte grafico que permite valorar de

manera directa que tan aproximados son los resultados de los datos de campo.

Desventajas.

No se hace posible observar la presencia de señales de tránsito ya sean verticales

u horizontales a detalle.

43

2.2 INVESTIGACIÓN ACTUAL. 2.2.1 ANTECEDENTES DE LA TESIS A NIVEL NACIONAL

Título: Método para Obtener Planes de Tiempo de Semáforos Óptimos En

Intersecciones Congestionadas

Por: Zarate Aima, Ricardo Rafael

Fecha: 21 de julio de 2009

“…Conclusiones:

El método de optimización del plan de tiempo Synchro6 obtuvo un mayor flujo

promedio en el primer escenario que el método propuesto y menores delay. La

diferencia en las 3 primeras ejecuciones fue mínima, pero en la cuarta fue

considerable.

En el segundo caso, sin embargo, el método propuesto obtuvo un flujo 40% mayor

que el Synchro6. Se observó que esta diferencia se debía a que el método propuesto

dio mucha más importancia a los flujos proveniente de la Av. PetitThouars y 28 de

Julio en desmedro del flujo que venía de la Av. Arequipa.

Se observa dependencia entre el delay y el flujo en los casos ejecutados. A mayor

flujo corresponde un menor delay.

En el 83% de ejecuciones realizadas se observó que el método propuesto tenía menor

varianza en el flujo entre las ejecuciones.

En el segundo caso considerado se observó un mucho mayor delay, esto debido a la

situación de alta congestión que se propuso.

En promedio el método Synchro6 permitió un flujo 6% mayor que el método

propuesto en el primer escenario…” (Aima, 2009).

El programa Synchro 6 utiliza todos los métodos propuestos del (Board, 2000) en los

que se menciona dicho programa, es interesante observar los métodos propuestos por

los investigadores, las conclusiones de los investigadores se asemejan a los encontrados

por el programa Synchro 6 (Board, 2000)

44

2.2.2 ANTECEDENTES DE LA TESIS A NIVEL INTERNACIONAL

Título: Modelación y simulación de una vía rápida con rampas usando autómatas

celulares

Por: Ing. Alecxis Morales Fernández

Fecha: Diciembre 2009

“…Conclusiones:

Se obtuvieron los diagramas fundamentales para el modelo propuesto, en la versión que

incluye:

Muticarril

Diferentes tipos de vehículos

Diferentes velocidades máximas para cada tipo de vehículo

Con rampa de entrada con rampa de salida (Fernández, 2009).

El investigador propuso un modelo para una vía rápida de tres carriles con rampas de

entrada y salida para diferentes tipos de vehículos con el objetivo de hacerlo más

realista presentando diagramas a través de una simulación reproduciendo fenómenos

que el modelo es capaz de exhibir.

45

2.3 DEFINICIÓN DE VARIABLES.-

2.3.1 DEPENDIENTE

Flujos vehiculares.- Numero o cantidad de vehículos que hacen uso de la

infraestructura vial durante un determinado tiempo.

Niveles de servicio.- Medida cualitativa descriptiva de las condiciones de

circulación de una corriente de tráfico; generalmente se describe en función de

ciertos factores como la velocidad, el tiempo de recorrido, la libertad de

maniobra, las interrupciones de tráfico, la comodidad, conveniencia, y la

seguridad.

Capacidad vial.- la capacidad de un a infraestructura vial es el máximo número

de vehículos que razonablemente pueden pasar por un punto o sección uniforme

de carril o calzada durante un intervalo de tiempo dado

Congestión vehicular.- fenómeno de transito ocasionado por las demoras

excesivas en los accesos de las intersecciones, la demanda supera a la oferta

ocasionando la parada de los vehículos durante un tiempo determinado donde

los vehículos se detienen.

Tiempos de semáforos.- los tiempos de semáforos se muestran en segundos y

estas pueden variar desde los 15 seg a más, depende del ciclo y de las fases así

como del número de vehículos que van a ser sometidos a las variaciones de

tiempo.

Variaciones de demanda vehicular.- Es la variación en número de vehículos que

se aproximan a la intersección por medio de los accesos, en horas punta existe

disminución de unidades vehiculares que utilicen la intersección, pero cuando el

sistema es controlado a través de un dispositivo de control, el uso de esta es

óptima.

2.3.2 INDEPENDIENTE.

Infraestructura vial.- La infraestructura vial está conformada por características

geométricas, base, sub base, pavimento rígido o flexible, marcas del pavimento,

control de accesos, sistemas funcionales de vialidad, entre otras, que permiten

condiciones de transitabilidad.

46

2.4 INDICADORES.

2.4.1 Indicador dependiente

Volúmenes vehiculares Flujos vehiculares

Demoras en los accesos de la intersección Niveles de servicio

Tiempo en segundos. Tiempos de semáforo

Volúmenes vehiculares Capacidad Vial

Demoras en los accesos de la intersección Congestión vehicular

Volúmenes vehiculares Flujos vehiculares

2.4.2 Indicador independiente

Geometría de la infraestructura vial.

Control de los accesos. Infraestructura vial

Sistema funcional de vialidad.

2.5 HIPÓTESIS.-

2.5.1 Hipótesis General

La modificación de las características de la infraestructura vial en las intersecciones

principales del Centro Histórico del Distrito de Santiago y avenidas aledañas al mercado

San Pedro optimiza las características de los flujos vehiculares, niveles de servicio,

capacidad vial y los sistemas de control con tiempos de semáforos para variaciones de

demanda vehicular disminuyendo la congestión vehicular.

2.5.2 Sub hipótesis.

Primera Sub hipótesis

Las condiciones de operación a través del control de los accesos en las principales

intersecciones del Centro Histórico de Santiago y Av. Aledañas al Mercado San Pedro

incrementan y optimizan los niveles de servicio así como la capacidad vial bajo

condiciones de operación futura y actual.

Segunda Sub hipótesis

El planteamiento para el uso adecuado de la geometría de la infraestructura vial, de

acuerdo a un sistema funcional de vialidad en las intersecciones principales del Distrito

de Santiago y Avenidas aledañas al mercado San Pedro incrementan las adecuadas

condiciones de circulación para los flujos vehiculares y peatonales

VARIABLES

47

Tercera Sub hipótesis

El comportamiento y operación del control de los accesos tienen deficiencias en las

intersecciones de la Av. ejército y la Av. 3 Cruces de Oro, es decir no se adecuan, por

lo que no satisface las condiciones actuales de operación, especialmente cuando se tiene

presencia de flujos vehiculares y los fenómenos de congestión vehicular

Cuarta Sub hipótesis

El hecho de que se den las características adecuadas en la geometría de la

infraestructura vial en la Av. del Ejército y la avenida 3 cruces de oro, explica y está

relacionado con las variaciones de demanda vehicular del parque automotor de la ciudad

del Cusco.

Quinta Sub hipótesis

De acuerdo a un sistema funcional de vialidad y control de los accesos en las

intersecciones principales del Distrito de Santiago y Avenidas aledañas al mercado San

Pedro se incrementan y son optimizados los tiempos de semáforos para que puedan

adaptarse a variaciones de demanda en tiempo real.

48

CAPITULO III: METODOLOGÍA DE LA TESIS

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN.

3.1.1. Según su enfoque:

La investigación es cuantitativa y en algunos aspectos se le ha dado

interpretaciones cualitativas.

3.1.2. Según su finalidad:

La investigación es aplicativa, ya que tiene un producto final

3.1.3. Según su alcance:

La investigación es DESCRIPTIVA, ya que mide las variables involucradas

en el estudio y describe la realidad con la mayor precisión posible.

3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.

La investigación contiene un diseño experimental, es decir que se alteró la

realidad para ver qué sucede con las variables involucradas, obteniendo el

siguiente diagrama de investigación.

Diagrama N° 1

DIAGRAMA DE INVESTIGACIÓN.

FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA

V

F

FIN

INICIO

PROBLEMATICA

TOMA DE DATOS

HIPOTESIS

ANALISIS DE DATOS

PLANTEAMIENTO DE SOLUCIÓN

49

3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA.

3.3.1. Descripción de la población.

La población de análisis considera un total de 111 intersecciones entre semaforizadas y

no semaforizadas como se muestra en el plano numerado de intersecciones (pág. 50),

dentro de ellos existen 13 intersecciones semaforizadas y 98 no semaforizadas por

donde a diario circulan un número considerable de vehículos el centro Histórico del

Distrito de Santiago y avenidas aledañas al mercado San Pedro.

3.3.2. Muestra y método de muestreo

Para la muestra consideraremos el tipo de muestra no aleatoria puesto que por la

presencia de la congestión vehicular han sido seleccionadas 15 intersecciones como

muestra (8 semaforizadas principales y 7 no semaforizadas), estos elementos de la

población tienen la misma posibilidad de ser elegidos de acuerdo a la presencia del

fenómeno de congestionamiento, estos elementos o unidades muestrales tendrán valores

muy parecidos a la población.

Para el método de muestreo se analizó la geometría de la infraestructura vial y la

realización de conteos vehiculares por el lapso de 2 horas en horas punta donde la

infraestructura vial y peatonal está en su máximo uso, así como los tiempos de

semáforo, entre otras.

96 Intersecciones no semaforizadas

8 intersecciones semaforizadas.

7 intersección no semaforizada

Población

Total = 111 intersecciones.

50

Gráfico N° 1

PLANO NUMERADO DE INTERSECCIONES

51

3.3.3. Criterio de inclusión y de exclusión.

a) Criterios de inclusión

Intersecciones semforizadas y no semaforizadas con la finalidad de sincronizar

algunos tramos en el área de análisis.

Intersecciones importantes semaforizadas donde se tiene el fenómeno de la

congestión vehicular.

Conteos vehiculares en intersecciones no semaforizadas consideradas como no

importantes por la inexistente presencia del fenómeno de la congestión.

b) Criterios de exclusión.

Para las intersecciones:

Las intersecciones excluidas serán todas aquellas no semaforizadas a excepción en

donde existe elevada demanda vehicular.

Para unidades vehiculares:

Las unidades vehiculares serán excluidos del estudio si:

Están estacionadas.

Si se encuentran en reparación en plena calzada.

Presencia de accidentes vehiculares

3.4. INSTRUMENTOS.

Filmadora

Formatos de conteo vehicular en intersecciones y peatonales

Software Syncrho 7, Simtraffic 7, Ms. Office

Laptop, entre otras.

3.5. PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

Las recolecciones de datos han sido de especial atención y cuidado en su obtención

correspondiente en diversos horarios, el Manual de Diseño Geométrico de Vías Urbanas

menciona que se podrán tener volúmenes realizados durante 365 días , 1 mes , 24

horas, 2 horas y periodos inferiores a 1 hora, en la presente investigación los conteos

realizados fueron por el lapso de 2 horas con la finalidad de obtener los volúmenes en

52

horas pico en las respectivas intersecciones a analizar, para esto se requirió el uso de

una filmadora , los formatos de conteo, el mapa de velocidades, entre otras.

Los conteos fueron realizados en cada carril y accesos de la intersección, es decir en los

meses de febrero, marzo, abril, mayo y noviembre del 2013 y en horas punta mostradas

en las hojas de campo obteniéndose datos de las intersecciones con números mostrados

en la tabla N° 1 de la metodología.

TABLA N° 1

TOMA DE DATOS DE LAS INTERSECCIONES

INTERSECCIÓN N° DESCRIPCIÓN DE CALLES Y AVENIDAS SEMAFORIZADO

a INTERSECCIÓN 4 PLAZA BELÉN & HOSPITAL ANTONIO LORENA SI

b INTERSECCIÓN 5 BELEN PAMPA & AV. GRAU – CCORIPATA SI

c INTERSECCIÓN 6 3 CRUCES DE ORO & AV. GRAU - AV REGIONAL SI

d INTERSECCIÓN 7 3 CRUCES DE ORO & CALLE BELÉN SI

e INTERSECCIÓN 8 3 CRUCES DE ORO & CALLE CCASCAPARO

(PARAISO)

SI

f INTERSECCIÓN 9 GRL BUENDIA & CALLE CCASCAPARO SI

g INTERSECCIÓN 10 GRL BUENDIA & AV EJÉRCITO. SI

h INTERSECCIÓN 11 PROLONGACIÓN PERA & AV EJÉRCITO SI

i INTERSECCIÓN 14 ANTONIO LORENA & AV GRAU. NO

j INTERSECCIÓN 19 PLAZA SANTIAGO NO

k INTERSECCIÓN 25 7 MASCARONES. NO

l INTERSECCIÓN 26 PLAZA BELÉN & CLORINDA MATTO T. NO

m INTERSECCIÓN 27 PLAZA BELÉN & CARMEN ALTO NO

n INTERSECCIÓN 76 CCASCAPARO & CALLE HOSPITAL - SANTA CLARA NO

o INTERSECCIÓN 85 ANT. LORENA & SAN ANTONIO NO

FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA.

Así como en las hojas resumen del conteo vehicular indican un Volumen Horario de

Máxima Demanda (flujograma vehicular del N°1 al 15, pág.54-68.) también se requirió

realizar aforos peatonales ya que estas intervienen directamente en los giros de los

accesos en la intersección, algunos de estos valores han sido asumidos con el valor de

50 peatones por hora, debido a que los aforos peatonales fueron realizados en las

intersecciones principales a analizar, a continuación se muestra las tablas de resumen

del conteo vehicular:

53

3.5.1. RESUMEN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN CAMPO PLASMADOS EN

LOS CUADROS SIGUIENTES

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

Plaza Belen

HOSPITAL LORENA

TIPO 1: AUTOS LIVIANOS , CAMIONETA, COMBI RURAL.

TIPO 2: MICRO, BUS

TIPO 3: VEHICULOS PESADOS


0.94 0.73

10 1

FHMD

Amarillo

40 21 3.5

0.91

% Veh. Pes. 3

0

78

0 0 0

N° Peatones/hr 50 50

VHMD 418 0 144 0 0 0 0 322

TOTAL 107 0 49 0 0 00 0 80 0 0 0

TIPO 3

TIPO 2 10 2

TIPO 1 97 49

TOTAL 100 0 22 0 0 00 0 78 0 0 0

TIPO 3

TIPO 2 11 1 2

TIPO 1 89 21 76

TOTAL 111 0 38 0 0 00 0 76 0 0 0

TIPO 3

73

TIPO 2 9 1 3

TIPO 1 102 37

TOTAL 100 0 35 0 0

TIPO 3

00 0 88 0 0 0

TIPO 2 10 3

VEHICULO

TIPO 1 90 35 85

NORTE

DIRECCION IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE DER

32

2

ACCESO OESTE ESTE SUR

25 37 3.5

CICLO

418

144

FASE ACCESOTIEMPO (seg)

Rojo Verde

FLUJOGRAMA VEHICULAR

INTERSECCIÓN 4

FECHA: 03/05/2013

HORA: HORAS CRITICAS

DISTRITO SANTIAGO

PLAZA BELEN & HOSPITAL

ANTONIO LORENA

CUADRO DE DATOS N° 1

54

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

89

7

9

Belen Pampa

Ccoripata


TIPO 2: MICRO, BUS



7 17

4 27

0.71 0.72

5 21

4 13

0.88 0.81

20

0

FHMD 0.83 0.63 0.75 0.75 0.58 0.79 0.83 0.89

0 5 4 5 0 6

50 50 50

% Veh. Pes. 0 0 0 0 0

94

N° Peatones/hr 50 50 50 50 50

89 20 684 20 78 600

143 22

VHMD 33 5 15 9 7

TOTAL 9 2 5 3 2 21 3 192

8

TIPO 3

22

TIPO 2 10

21 3 182 5 21 135

170 17

TIPO 1 9 2 5 3 2

TOTAL 6 0 3 1 1 17 6 158

12

TIPO 3

17

TIPO 2 5

17 6 153 4 13 158

137 29

TIPO 1 6 3 1 1

TOTAL 10 2 4 3 1 23 6 184

9

TIPO 3

29

TIPO 2 7

23 6 177 7 17 128TIPO 1 10 2 4 3 1

TOTAL 8 1 3 2 3 28 5 150

TIPO 3

TIPO 2

150 26

1 8

28 4

1 9

TIPO 1 8 1 3 2 3 142 3 27 141 26

DER

VEHICULO

DER IZQ FRENTE DER IZQ FRENTEDIRECCION IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE

68

4

20

ACCESO OESTE ESTE SUR NORTE

33

Av

Gra

u

CICLO

5

15

94

60

0

78

Av

Gra

u

39 37 3.5

46 30 3.5


Rojo Verde Amarillo


INTERSECCIÓN 5

FECHA: 10/12/2013


DISTRITO Cusco

BELEN PAMPA & AV. GRAU -

CCORIPATA


55

3 CRUCES DE ORO 10

7

15

30

9

AV. REGIONAL

AV GRAU5 7

7

51

4


TIPO 2: MICRO, BUS



3 CRUCES DE ORO & AV. GRAU -

AV REGIONAL

146

336

432

10

56

74

250

248

0

74

71

112

TIPO 2

TIPO 2

TIPO 3

TIPO 2

TIPO 3

DER IZQ FRENTE

8

26

61 19

9 2 4

63 93 73

51 112

N° Peatones/hr

248 432 336 146250

66 60 115 76

TIPO 1

0

057

47

10

1

56 2 4

55 116 83

32550 325

132 0

309 107

118 88 33 19

0 0

0 75 2861

77 514

0

1 9

0

0

33 19 127

31 13 140

21

NORTEESTE SUR

IZQ FRENTE DER

17

0 80 23

72 15

8

6 7

67

13112

81 21

0 87 30

6 9

118

1 2 1

6 3 6 1 6

43 19

64 106 99 39 26 124 0

118

5 3 2 3 6

102 96 39 21

2

31

57 89 65 43

FRENTE DER

1 1

0.92 0.89 0.89

3 6 0 10 5 8 29

0.740.97 0.92 0.85 0.85

59

12

TIPO 1

413

17

0.84

413

0

% VEH PESADOS

FHMD

TOTAL

TOTAL

VHMD

10

1 1

TOTAL

ACCESO

DIRECCION

VEHICULO

TIPO 1

TIPO 1

10

43

53

62

0

71

TIPO 3

TIPO 2

TIPO 3

TOTAL

DERIZQ

OESTE

IZQ FRENTE

DISTRITO CUSCO

03/04/2013

INTERSECCIÓN 6

FECHA

ACCESOFASE

CICLO

3.5

AmarilloVerdeRojoN°

TIEMPO (seg)


HORA HORAS CRITICAS

3047ESTE - OESTE2

3.53937NORTE - SUR1


56

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

3 CRUCES DE ORO

BELEN

17

2

27

3

14

9


TIPO 2: MICRO, BUS



3 CRUCES DE ORO & CALLE

BELEN

34

409

32

22

0.740.94 0.80 0.85 0.87 0.90 0.87

0 4 1 8

149 140 178 119

32 32

9

FHMD 0.79 0.91 1.00 0.80 0.94

884

% VEH PESADOS 0 17 12 0 13 21 0 15

646 884 550 550N° PEATONES / HR 646 736 736

31

VHMD 22 284 68 32 409 34 172 273

7 39 71 32 33 43TOTAL 7 66 17 98

2

TIPO 3 1

2 10 1 2

41 29

TIPO 2 9 5 15

9

TIPO 1 7 56 12 9 83 5 39 61

10 54 59 39 39 51TOTAL 4 75 17 10 100

TIPO 3 1

39 39 51 5

TIPO 2 14 13 41 10

TIPO 1 4 61 17 10 86 9 54 49

1

TOTAL 6 65 17 8 102 408 46 63 35 37 39

TIPO 3

35 35 39 37

TIPO 2 12 2 13 22 9 2

TIPO 1 6 53 15 8 89 6 46 54

TOTAL 5 78 17 5 109 399 33 80 43 31 45

TIPO 3

45 38

TIPO 2 11 1 12 12 12 2

VEHICULO

TIPO 1 5 67 16 5 97 7 33 68 43 29

NORTE


47 30 3.5

CICLO

3 CRUCES DE ORO

284

68


11

9

17

8

14

0


INTERSECCIÓN 7

FECHA: 10/03/2013


DISTRITO CUSCO

Verde AmariloRojo

37

FASE TIEMPO (seg)

ACCESO

40 3.5


57

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

CCASCAPARO CALLE NUEVA

3 CRUCES DE ORO

68

42

32

3

PTE SANTIAGO


TIPO 2: MICRO, BUS



3 CRUCES DE ORO & CALLE

CCASCAPARO (PARAISO)

76

226

114

8

FECHA: 09/03/2013


DISTRITO CUSCO


Rojo Verde Amarillo

9

IZQ FRENTE

ACCESO OESTE


INTERSECCIÓN

CICLO

37 39 3.5

47 30 3.5

ESTE SUR

470

110

NORTE

DER IZQ FRENTE DERDIRECCION IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE DER

VEHICULO

TIPO 2 4 8 10 5 4 11

TIPO 1 2 103 23 27 55 12 15 9 67

61 10 18 7

TOTAL 2 107 31 37 55 017 15 13 78 0 0

TIPO 3

67

TIPO 2 1 5 8 4 2 10

TIPO 1 118 17 16

TOTAL 0 119 22 24 61 014 18 9 77 0 0

TIPO 3

TIPO 1 2 113 19 14 47 13 17 9

TIPO 2 3 7 9 7 1 1 9

76

19 16 8

TOTAL 2 116 26 23 47 020 18 10 85 0 0

TIPO 3

73

TIPO 2 5 10 10 6 1 2 10

TIPO 1 5 123 21 20 63

TOTAL 5 128 31 30 63 025 17 10 83 0 0

TIPO 3

0

N° PEATONES / HR 1384 1384

VHMD 9 470 110 114 226 76 68 42 323 0 0

0.76 0.94 0.81 0.95

12

FHMD 0.45 0.92 0.89 0.77 0.90

% VEH PESADOS 0 3 27 32 0 29 3 21

1765 2115


58

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

Ccascaparo

491

10

Ccascaparo


TIPO 2: MICRO, BUS



0.90

Grl

Bu

en

dia

FHMD 0.87 0.73 0.94 0.89

0 0

50

% Veh. Pes. 3 0 0

0


0 254 0 249 0 0

57 0 0 0

VHMD 0 331 73 0 491

TOTAL 0 77 25 0 112 0 62 0

TIPO 3

TIPO 2 1

69 0 0 0

TIPO 1 76 25 112 62 57

TOTAL 0 84 12 0 131 0 71 0

TIPO 3

TIPO 2 2

59 0 0 0

TIPO 1 82 12 131 71 69

TOTAL 0 95 21 0 127 0 58 0

TIPO 3

TIPO 2 3 1

64 0 0 0

TIPO 1 92 21 126 58 59

TOTAL 0 75 15 0 121 0 63 0

TIPO 3

TIPO 2 5 1

TIPO 1 70 15 120 63 64

DER

VEHICULO


25

4

24

9ACCESO OESTE ESTE SUR NORTE

331

73

CICLO

37 39 3.5

46 30 3.5


Rojo Verde Amarillo


INTERSECCIÓN 9

FECHA: 10/12/2013


DISTRITO Cusco

GRL BUENDIA & CALLE

CCASCAPARO


59

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

Av. Ejercito

Av. Ejercito

14

7

10

0

27

4


TIPO 2: MICRO, BUS



GRL BUENDIA & AV EJÉRCITO

309

691

45

125

25

28

523

97

DER IZQ FRENTE

70 10 6

8

74 6


INTERSECCIÓN 10

27 20 3.5


DISTRITO SANTIAGO - CUSCO

20 27 3.5

22/03/2013 , 25/03/2013FECHA:


Rojo Verde Amarillo

CICLO

NORTE

DER IZQ FRENTEFRENTE DER IZQ FRENTE DER

VEHICULO

DIRECCION IZQ

2 1


172 82 42 31TIPO 1 24 112

TIPO 3 1 1

TIPO 2 2 2

1 1

TOTAL 24 115 0 0 175 682 44 31 71 10 0

63 7TIPO 1 26 132 199 62 24 29

TIPO 2 2 2

TOTAL 26 136 0 0 203 862 25 29 64 7 0

TIPO 3 2 2

4

TIPO 2 3 3 2 2

TIPO 1 23 129 162 86 41 21

TOTAL 23 134 0 0 166 486 43 21 76 6 0

TIPO 3 2 1

7

TIPO 2 4 2 1 1

TIPO 1 24 133 144 79 34 19

1

62 5

260 226

TOTAL 24 138 0 0 147 779 35 19 63 5 0

TIPO 3 1

2 0 4 0

274 28 0 25

N° PEATONES / HR 260

VHMD 97 523 0 0 691 309 147 100

484226

2 0 0

FHMD 0.93 0.95 0.85 0.780.90 0.84 0.81 0.90 0.70

% VEH PESADOS 0 3


60

1 NORTE - SUR

2 ESTE - OESTE

P. Pera

Av Ejercito

Av Ejercito 723

239


TIPO 2: MICRO, BUS



PROLONGACIÓN PERA & AV

EJÉRCITO

0.56

18

6

17

542

36

12

39

2

0.71 0.86 0.89 0.71

6 0 0 0

186 325 20 47

FHMD 0.88 0.64 0.93 0.94

50

% Veh. Pes. 5 0 0 4 0

50 50 50 50N° Peatones/hr 50 50 50

9

VHMD 0 542 36 239 723 0 17 0

0 5 0 54 76 7TOTAL 0 119 10 62 193

TIPO 3

5

49 76 7 9

TIPO 2 3 10

TIPO 1 116 10 62 183 5

TOTAL 0 136 6 58 167 120 6 0 40 91 3

TIPO 3

39 91 3 12

TIPO 2 5 5 1

TIPO 1 131 6 58 162 6

TOTAL 0 154 14 64 179 210 2 0 46 86 5

TIPO 3

43 86 5 21

TIPO 2 7 8 3

TIPO 1 147 14 64 171 2

TOTAL 0 133 6 55 184 50 4 0 46 72 5

TIPO 3

44 71 5 5

TIPO 2 10 1 7 2 1

TIPO 1 123 6 54 177 4

DER IZQ FRENTE DER

VEHICULO

DIRECCION IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE



INTERSECCIÓN

CICLO

11

FECHA: 10/12/2013


DISTRITO SANTIAGO


Rojo Verde Amarillo

20 27 3.5

27 20 3.5


61

24

4

31

5

19

Av. Grau

3 CRUCES DE ORO

30

31

Av. Antonio Lorena

35

1

31

2

45


TIPO 2: MICRO, BUS



244

50

45 19 315

ANTONIO LORENA & AV GRAU

50

2 1

7 6 67 52

3 1

10

0.88 0.87 0.78

% VEH PESADOS 5 0 18 0

N° PEATONES / HR 50

0 19 13

0.870.75 0.92

50 50 50 50

0.86 0.75 0.79 0.93

7 0 15 8

FHMD 0.90

VHMD 257 46 322 0 31 30 351 312

TOTAL 58 11 73 0 9 569 82 71 7 6 80

TIPO 3 2 13 13

TIPO 2 3 3 32 10 11

TIPO 1 53 11 57 9 9 67 61

TOTAL 66 12 79 0 5 7010 95 76 11 4 73

TIPO 3 3 10 16

4 59 63

TIPO 2 1 2 63 8 1 11

TIPO 1 62 12 67 5 10 76 68

2 2

TOTAL 71 13 93 0 7 654 88 91 15 5 85

TIPO 3 1 12 13

13 5 73 59

TIPO 2 1 3 43 12 2 10

TIPO 1 69 13 78 7 4 72 79

1 1

TOTAL 62 10 77 0 10 537 86 74 12 4 77

TIPO 3 10 13 1

12 4 69 50

TIPO 2 1 4 24 10 7

TIPO 1 61 10 63 10 7 69 63


VEHICULO


DER

NORTE

FLUJOGRAMA VEHUCULAR

INTERSECCIÓN 14

FECHA: 08/04/2013


DISTRITO: SANTIAGO

257

322

257

46

322

IZQ FRENTE DER


62

PLAZA SANTIAGO


TIPO 2: MICRO, BUS



PLAZA SANTIAGO

0.98

48

8

0 0 120 0

18

0 0 124 0

FHMD 0.88 0.88

17 16% Veh. Pes. 10

0


323 0 0 0 0 488VHMD 0 0 0 70 0

TOTAL 0 0 0 18 0 75 0 0

19

TIPO 3

TIPO 2 3 12

0 0 125 0

TIPO 1 15 63 101

TOTAL 0 0 0 18 0 80 0 0

TIPO 3

TIPO 2 1 14

TIPO 1 17 66 107

TOTAL 0 0 0 20 0 92 0 0

21

TIPO 3

TIPO 2 2 15

0 0 119 0

TIPO 1 18 77 103

TOTAL 0 0 0 14 0 76 0 0

21

TIPO 3

TIPO 2 1 13

TIPO 1 13 63 98

DER

VEHICULO



323

70


INTERSECCIÓN 19

FECHA: 21/04/2013


DISTRITO SANTIAGO


63

43 0 41

7 MASCARONES 7 MASCARONES 7 MASCARONES


TIPO 2: MICRO, BUS



7 MASCARONES

68

133

19

3

95

0.830.81 0.95 0.66 0.85

25 0 0

95 41 0 43

1

FHMD 0.75 0.89 0.81

50

% Veh. Pes. 0 28 17 0 7

50 50 50N° Peatones/hr 50

13

VHMD 69 227 0 0 133 68 0 193

18 0 51 36 12 0TOTAL 19 57 0 0 41

TIPO 3 3 1 1

4 8

12 13

TIPO 2 13 4

TIPO 1 19 41 36 18 46 27

TOTAL 23 64 0 0 35 1121 0 45 16 7 0

TIPO 3 2 2

13 7 11

TIPO 2 15 5 2 3

TIPO 1 23 47

TOTAL 10 54 0 0 27 913 0 50 24 10 0

TIPO 3 3

17 10

28 21 43

1

21 13 46

1 1

2 1

9

TIPO 2 12 5 3 6

TIPO 1 10 39

TOTAL 17 52 0 0 30 1016 0 47 19 12 0

1

12 10

TIPO 2 14 4 2 5

TIPO 3

VEHICULO

TIPO 1 17 36 25 16 44 14

NORTE



DER IZQ FRENTE DER


DISTRITO SANTIAGO

69

227

0


INTERSECCIÓN 25

FECHA: 02/04/2013 , 05/04/2013


64

Clorinda Matto de Turner Clorinda Matto de Turner

PLAZA BELEN

PLAZA BELEN


TIPO 2: MICRO, BUS



0.87

3

PLAZA BELEN & CLORINDA

MATTO T.

44

5

32

9

50

0 00 329 0

FHMD 0.91 0.86

2 11% Veh. Pes.

50

358 0 445

0 0 0

VHMD 0 0 0 0

TOTAL 0 0 0 0 90 0 105 0 95

N° Peatones/hr

2

TIPO 3

TIPO 2 1 13

89 92

0 81 0 0 0

TIPO 1 93

TOTAL 0 0 0 0 74 0 104

2

TIPO 3

TIPO 2 2 12

72 92

0 75 0 0 0

TIPO 1 79

TOTAL 0 0 0 0 96 0 129

3

TIPO 3

TIPO 2 3 13

93 116

0 78 0 0 0

TIPO 1 72

TOTAL 0 0 0 0 98 0 107

2

TIPO 3

TIPO 2 2 12

96 95TIPO 1 76

VEHICULO

FRENTE DER IZQ


DIRECCION IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE DERFRENTE DER IZQ


INTERSECCIÓN 26

FECHA: 03/05/2013


DISTRITO SANTIAGO

358


65

Carmen Alto

Plaza Belen


TIPO 2: MICRO, BUS



PLAZA BELEN & CARMEN

ALTO

24

3

46

8

0.94

375

0.93

2 10

0 0 243 4680 0 0

FHMD 0.95

50

% Veh. Pes. 12

N° Peatones/hr 50

VHMD 0 0 375 0 0

TOTAL 0 0 95 0 0 1240 0 0 0 0 62

TIPO 3

61 112

TIPO 2 10 121

TIPO 1 85

TOTAL 0 0 88 0 0 1060 0 0 0 0 62

TIPO 3

61 96

TIPO 2 12 101

TIPO 1 76

TOTAL 0 0 93 0 0 1180 0 0 0 0 65

TIPO 3

63 107

TIPO 2 11 112

TIPO 1 82

TOTAL 0 0 99 0 0 1200 0 0 0 0 54

TIPO 3

53 107

TIPO 2 12 131

VEHICULO

TIPO 1 87

NORTE




INTERSECCIÓN 27

FECHA: 03/05/2013


DISTRITO SANTIAGO


66

SANTA CLARA

CCASCAPARO

C. HOSPITAL


TIPO 2: MICRO, BUS



CCASCAPARO & CALLE

HOSPITAL - SANTA CLARA

485

190


INTERSECCIÓN 76

FECHA: 18/04/2013


DISTRITO CUSCO


289

97

DERDER IZQ FRENTE DER IZQ FRENTEDIRECCION IZQ FRENTE DER IZQ FRENTE

1 14

VEHICULO

TIPO 1 54 115 61 25 63 51

0 116 0 75

3 8

TIPO 3

TIPO 2

10

25 66 59 0

TIPO 1 42 119 55 23 69 61

TOTAL 0 0 0 54

4 5

TIPO 3

TIPO 2 2

0

TIPO 1 46 131 62 27 59 71

TOTAL 0 0 0 42 0 121 0 65

3 9

23 73 66

0 134 0 71

2 2

TIPO 3

TIPO 2

11

27 61 73 0

TIPO 1 48 112 67 22 71 55

TOTAL 0 0 0 46

3 5

TIPO 3

TIPO 2 2

22 74 60 0

VHMD 0 0 0 190 0

TOTAL 0 0 0 48 0 114 0 78

0

0

N° PEATONES / HR 45350 50

485 0 289 97 274 258

453

0.90 0.93 0.88FHMD 0.88 0.90 0.93

2 15 0% VEH PESADOS


67

San Antonio

15

Av. Antonio Lorena

Av. Antonio Lorena


TIPO 2: MICRO, BUS



ANT. LORENA & SAN

ANTONIO

638

12

6

17

INTERSECCIÓN 85

FECHA: 06/04/2013 , 10/04/2013

HORA: HORAS PUNTA

DISTRITO: SANTIAGO

VEHICULO

TIPO 1 24 182




5

11

123 3 31

TIPO 2 7 17 15 6

0

TOTAL 31 210 0 0 149 373 0 0 0 5 0

TIPO 3 11

4 26

TIPO 2 6 16 12 5

TIPO 1 22 151 131 5

TOTAL 28 175 0 0 155 315 0 0 0 4 0

TIPO 3 8 12

131 4

9

3 23

TIPO 2 7 12 12 4

TIPO 1 19 131

TOTAL 26 152 0 0 152 274 0 0 0 3 0

TIPO 3 9

5 25

TIPO 2 8 15 15 6

TIPO 1 22 157 157 3

0TOTAL 30 182 0 0 182

TIPO 3 10 10

VHMD 115 719 0 0 638 15 0 0

FHMD 0.93 0.86 0.88

52

% VEH PESADOS 24 14 15 0

295 50N° PEATONES / HR 295

0.85

115

719

0.94 0.85

0 17

0 17 0 126

313 0 0 0 5


68

También se consideró pertinente obtener los tiempos actuales en todas las

intersecciones semaforizadas (cuadro de datos del N° 1 al 15, pag.53 al 67) Con la

finalidad de definir la situación actual de nuestra zona de análisis.

Las mediciones como anchos de carril de las principales calles y avenidas también

fueron efectuadas con fecha indicada en los formatos (tablas de resumen del conteo

vehicular del N° 1 al 15, pag.53 al 67), los anchos de carril son esenciales para las

correcciones en la determinación de la tasa de flujo de saturación, así como también la

determinación de las pendientes en los accesos.

Las mediciones de velocidad espacial, así como las velocidades de marcha de acuerdo a

nuestro mapa de velocidades se analizaron en las calles y avenidas principales de

nuestra zona de análisis, la finalidad de la obtención de estos datos es contar con

velocidades en tiempo real para su correspondiente análisis a realizar en la

determinación de los tiempos de viajes, el comportamiento de los flujos vehiculares,

mostradas en las tablas N° 2 y 3.

TABLA N° 2

TABLA DE VELOCIDADES ESPACIALES (Ve)

N° de muestras Tiempo (seg) Velocidad km/hr ESPACIO (m)

1 3 67 50

2 2 75 50

3 3 69 50

4 3 72 50

5 3 63 50

6 3 71 50

7 2 85 50

8 2 76 50

9 2 79 50

10 2 75 50

11 3 62 50

12 4 45 50

13 3 61 50

14 2 75 50

15 2 74 50

16 3 68 50

17 3 67 50

18 2 73 50

19 3 72 50

20 2 75 50

21 2 76 50

22 2 78 50

23 2 79 50

24 2 82 50

69

25 3 72 50

26 2 76 50

27 2 85 50

28 2 82 50

29 2 76 50

30 2 79 50

Vel. Promedio 73.0 km/hr


TABLA N° 3


En la recolección de datos se presentados dificultades en el proceso de filmación y en

los conteos peatonales , así como en las mediciones de tiempos de semáforos debido a

las variaciones de clima existentes en nuestra ciudad, almacenamiento lleno de la

memoria generando interrupciones a la mitad de la filmación así como dificultades en

la obtención de los valores de velocidad ya que para estas se realizaron en las unidades

de transporte masivo dando valores de velocidades inferiores a 20km/hr. al observar

este tipo de valores re realizo un promedio con velocidades obtenidas en unidades de

transporte privado teniendo valores que están acorde con la normatividad urbana (ver

mapa de velocidades en la sig. página), afortunadamente todos los problemas han sido

resueltos sin alterar los valores reales obtenidos en campo.

VEL REC 2 VEL REC 3

IDA VUELTA IDA VUELTA IDA VUELTA IDA VUELTA IDA VUELTA

00:07:26 00:05:37 00:01:51 00:09:50 00:03:08 00:03:16 00:02:40 00:01:46 00:10:13 00:13:05

00:07:37 00:06:40 00:02:10 00:08:36 00:03:12 00:03:18 00:03:15 00:01:37 00:13:02 00:08:58

00:07:09 00:05:30 00:01:31 00:09:23 00:03:17 00:03:25 00:02:56 00:01:58 00:10:47 00:12:47

00:07:43 00:05:45 00:01:45 00:08:53 00:03:11 00:03:12 00:02:19 00:01:32 00:07:57 00:10:57

00:04:58 00:04:30 00:02:07 00:06:17 00:03:03 00:03:16 00:03:04 00:02:12 00:08:47 00:12:52

00:06:17 00:04:58 00:02:01 00:08:03 00:03:24 00:03:19 00:02:36 00:01:43 00:10:42 00:09:43

00:05:40 00:04:30 00:01:57 00:05:57 00:03:17 00:03:21 00:03:17 00:02:03 00:09:02 00:08:57

00:06:17 00:05:20 00:01:47 00:07:20 00:03:25 00:03:16 00:03:10 00:01:40 00:10:53 00:07:09

00:05:46 00:06:30 00:01:53 00:06:12 00:03:16 00:03:22 00:02:59 00:01:57 00:07:54 00:06:07

00:07:10 00:05:47 00:01:43 00:08:20 00:03:13 00:03:24 00:02:47 00:02:05 00:12:47 00:07:25

1:06:03 0:55:07 0:18:45 1:18:51 0:32:26 0:33:09 0:29:03 0:18:33 1:42:04 1:38:00

0:06:36 0:05:31 0:01:53 0:07:53 0:03:15 0:03:19 0:02:54 0:01:51 0:10:12 0:09:48

TIEMPO PROMEDIO (MIN) 6.36 5.31 1.53 7.53 3.15 3.19 2.54 1.51 10.12 9.48

TIEMPO (HORAS) 0.11 0.09 0.03 0.13 0.05 0.05 0.04 0.03 0.17 0.16

LONGITUD (KM) 1.41 1.41 0.80 1.46 1.51 1.51 1.09 1.09 1.31 1.31

VELOCIDAD (KM/H) 13 16 31 12 29 28 26 43 8 8

TABLA DE VELOCIDADES DE RECORRIDO

VEL REC 1 VEL REC 4 VEL REC 5 VEL REC 6

71

3.6. PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS DE DATOS

Para el procedimiento se han tenido muy en cuenta todo lo mencionado en el marco

teórico y es sostenido por el software Syncrho 7 SimTrafiic 7 que utiliza la bibliografía

recomendada por Cal y Mayor y HCM 2000, los análisis de capacidad en

intersecciones, niveles de servicio en intersecciones, análisis de la congestión, tiempos

en los semáforos fueron asistidos por dicho software.

Los datos introducidos han sido tomados de la recolección realizada en campo para la

obtención de una situación actual y posteriormente obtener un modelamiento con los

aportes de esta investigación, en ambos casos se realizó el análisis.

Es así que generamos un procedimiento para la determinación de nuestros resultados:

1.- Selección del programa de análisis (Synchro 7 y SimTraffic 7)

Determinación por métodos manuales el % de vehículos pesados en las

intersecciones a analizar y el factor horario de máxima demanda, así como el

crecimiento de regresión logarítmica en para 1 año de crecimiento, considerados

en las hojas resumen de volúmenes.

Introducción de los volúmenes vehiculares, factor horario de máxima demanda

pendientes, tiempos en los semáforos, anchos de carril, velocidades, volúmenes

peatonales entre otros.

2.-Definición de los sistemas operacionales dentro del software, concordancia de

volúmenes en algunas intersecciones donde es posible sincronizarlos.

3.- Transformación de los datos ingresados, es decir los sentidos de los carriles, la

distribución de las fases en las intersecciones, considerar o no la presencia de semáforos

peatonales, la determinación de los anchos de los cruceros peatonales y consideraciones

necesarias de carriles en actual uso.

4.- Realizar el análisis haciendo correr el programa para la obtención de la situación

actual (cuadro de resultados del N° 1 al 13) de la pág. 74 al 86 y optimizar la oferta y

demanda, plasmada en el plan de optimización (cuadro de resultados del N° 14 al 27,

pag.88 al 101).

72

3.6.1. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL

En este ítem, detallaremos la situación actual, es decir actualmente como está operando

el sistema, bajo qué condiciones se puede demostrar el fenómeno de la congestión

vehicular, así como la capacidad vial que brinda, niveles de servicio y los tiempos

actuales que ofrecen una oferta como infraestructura.

Situación actual son descritas en los siguientes cuadros de resultados del N° 1 al 13. De

acuerdo al grafico N° 3

Int. N° 10 en

esta vista se

observan las

colas, en los

accesos.

Gráfico N° 2

MUESTRA DE LA POBLACIÓN

Fuente: Simtraffic 7

Int. N° 6 en esta

vista se observan

las colas que

forman los

vehículos.

73

Gráfico N° 3

VISTA DE LA POBLACIÓN

Fuente: Simtraffic 7

74

Grupo de Carriles OESTE - ESTE ESTE - OESTE NORTE - ESTENORTE - OESTE

Volumen (v/h) 664 732 170 138

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.5 3.5 2.8 3.2

Pendiente (%) -5% 0% 1%

Flujo de saturación 2951 2950 1513 0

Velocidad (k/h) 29 28 31

Distancia entre Intersecciones (m) 81.1 56.1 119.1

Tiempo de Viaje (s) 10.1 7.2 13.8

Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50

FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 24% 21% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 722 796 185 150

Flujo por grupo de carril(vph) 722 796 335 0

Tiempo verde (s) 31 31 31

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5

Verde Efectivo (s) 31 31 31

Relación de Verde g/C 0.44 0.44 0.44

Relación Volumen a capacidad v/c Ratio 0.55 0.61 0.5

Demora media por control de grupo (s/veh) 16.4 17.4 17.2

Nivel de servicio del grupo de carriles B B B

Demora por Acceso 16.4 17.4 17.2

Nivel de servicio por acceso B B B

Paradas de vehículos (vph) 465 531 213

Combustible utilizado (lt) 18 19 10

Emisiones de CO (g/hr) 340 343 189

Emisiones de NOx (g/hr) 66 67 37

Emisiones de VOC (g/hr) 79 80 44

Resumen de la Intersección

longitud de Ciclo: 70 seg

Nivel de servicio de la Intersección : B

Relación Máxima v/c Ratio 0.61

Demora en toda la intersección: 17 seg

Capacidad de la Intersección 81.9%

Análisis Period (min) 15

Diagrama de programación de tiempos

Intersección N° 1: Av. Antonio Lorena & Almudena

CUADRO DE RESULTADOS N° 1


75

Grupo de Carriles OESTE - ESTEESTE - OESTENORTE - ESTENORTE- SURNORTE - OESTE

Volumen (v/h) 631 446 87 1 237

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) 0% 3% 0

Flujo de saturación 3382 3331 0 1489 1437


Distancia entre Intersecciones (m) 40.1 65.9 97

Tiempo de Viaje (s) 5 8.5 17.5


FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 686 485 95 1 258

Flujo por grupo de carril(vph) 686 485 0 181 173

Tiempo verde (s) 45 45 24 24 24

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Verde Efectivo (s) 45 45 24 24

Relación de Verde g/C 0.58 0.58 0.31 0.31

Relación Volumen a capacidad v/c Ratio 0.35 0.25 0.4 0.41

Demora media por control de grupo (s/veh) 8.9 8.2 24.1 24.6

Nivel de servicio del grupo de carriles A A C C


Nivel de servicio por acceso A A C

Paradas de vehículos (vph) 304 200 128 123

Combustible utilizado (l) 10 8 6 6

Emisiones de CO (g/hr) 179 145 107 103

Emisiones de NOx (g/hr) 35 28 21 20

Emisiones de VOC (g/hr) 42 34 25 24


Longitud de Ciclo: 77 seg

Nivel de servicio de la Interseccion: B


Demora en toda la interseccion: 12.3 seg.

Capacidad de la Intersección 64%



Intersección N°2: Patacalle & Ant. Lorena



76

Grupo de Carriles OESTE - ESTEOESTE- SUR ESTE - OESTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-SUR NORTE-OESTE

Volumen (v/h) 646 72 537 52 16 53 57

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.5 3.2 3.5 3.2 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) -3% 3% 2%

Flujo de saturación 3486 0 3447 1513 0 3013 0




Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50 50 50

FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 702 78 584 57 17 58 62

Flujo por grupo de carril(vph) 780 0 584 57 0 137 0

Tiempo verde (s) 32 32 15 15 15







Nivel de servicio del grupo de carriles A A B B


Nivel de servicio por acceso A A B








Nivel de servicio de la Interseccion: A


Demora en toda la interseccion: 8.2 seg




Intersección N°3: Jose Manuvera & Ant. Lorena



77

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-SUR SUR-NORTE

Volumen (v/h) 418 144 322

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) 0% 0%

Flujo de saturación 1691 1513 1780

Velocidad (k/h) 20 20

Distancia entre Intersecciones (m) 89.5 128.6

Tiempo de Viaje (s) 16.1 23.1


FHMD 0.94 0.73 0.91

Factor de Crecimiento 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 445 197 354

Flujo por grupo de carril(vph) 445 197 354







Demora media por control de grupo (s/veh) 10.7 8.5 25

Nivel de servicio del grupo de carriles B A C

Demora por Acceso 10 25

Nivel de servicio por acceso B C


Combustible utilizado (l) 9 3 13












Intersección N°4: Plaza Belen



78

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-ESTEOESTE-SURESTE-SUR ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 33 5 15 9 7 89 19 684 19 78 600 94

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 4 3.2 3.2 3.2 4 4 4 3.2 3.5 3.2

Pendiente (%) 0% 0% -3% 3%

Flujo de saturación 0 1637 0 0 1506 0 0 3729 0 0 3340 0

Velocidad (k/h) 20 20 29 28

Distancia entre Intersecciones (m) 248.9 66.3 147.9 77.4

Tiempo de Viaje (s) 44.8 11.9 18.4 10

Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50 50 50 50 50 50 50

FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 36 5 16 10 8 97 21 743 21 85 652 102

Flujo por grupo de carril(vph) 0 57 0 0 115 0 0 785 0 0 839 0

Tiempo verde (s) 30 30 30 30 37 37 37 37

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5





Nivel de servicio del grupo de carriles B B B B

Demora por Acceso 18.3 15.8 13.6 10.3

Nivel de servicio por acceso B B B B







Longitud de Ciclo: 75







Intersección N°5: belen pampa & Av Grau



79

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-SUROEST-SUR 2ESTE-SUR EST-SUR2 ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-SUROSTSUR-OESTESUR-NORTENORTE-SURNORT-SUROSTNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 250 248 2 432 16 336 146 5 77 514 309 8 107

Flujo de saturación base 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3 4 4 4

Pendiente (%) 3% 0% 0%

Flujo de saturación 0 0 0 0 1650 1687 1520 0 0 3160 1837 1654 0




Conflicto por peatones. (#/hr) 413 50 50 50 50 413 50 325 50 325

FHMD 0.84 0.97 0.92 0.92 0.92 0.85 0.85 0.92 0.74 0.92 0.89 0.92 0.89

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 17% 10% 2% 3% 2% 6% 0% 2% 10% 5% 8% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 298 256 2 470 17 395 172 5 104 559 347 9 120

Flujo por grupo de carril(vph) 0 0 0 0 487 395 172 0 0 668 347 129 0

Tiempo verde (s) 30 30 30 30 30 37 37 37 37 37

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Verde Efectivo (s) 30 30 30 37 37 37

Relación de Verde g/C 0.4 0.4 0.4 0.49 0.49 0.49

Relación Volumen a capacidad v/c 1.48 0.59 0.41 0.54 0.38 0.26

Demora media por control de grupo 253.6 22 19.9 15.7 13.4 12.8

Nivel de servicio del grupo de F C B B B B


Nivel de servicio por acceso F B B

Paradas de vehículos (vph) 337 256 103 314 183 65

Combustible utilizado (l) 93 10 4 15 6 2

Emisiones de CO (g/hr) 1723 184 75 279 111 40

Emisiones de NOx (g/hr) 335 36 15 54 22 8

Emisiones de VOC (g/hr) 399 43 17 65 26 9



Nivel de servicio de la Interseccion: F






Intersección N°6: Tres Cruces de Oro & Av Grau



80


Volumen (v/h) 22 284 68 52 409 59 172 273 149 140 178 119


Ancho de carril (m) 3.2 4.5 3.2 3.2 4.5 3.2 4 4 4 4 4 4

Pendiente (%) -3% 3% 0% 0%




Tiempo de Viaje (s) 21.5 22 9.4 7.5


FHMD 0.79 0.91 1 0.8 0.94 0.94 0.8 0.85 0.87 0.9 0.87 0.74





Tiempo verde (s) 30 30 30 30 40 40 40 40







Nivel de servicio del grupo de carriles C E F F


Nivel de servicio por acceso C E F F














Intersección N°7: Tres Cruces de Oro & Belen



81

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-ESTEOESTE-SURESTE-SUR ESTE-NORTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE

Volumen (v/h) 9 470 110 114 226 76 68 42 323

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 4.5 3.2 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) -4% 3% 0%

Flujo de saturación 0 1796 1239 1287 1794 0 0 1596 1378


Distancia entre Intersecciones (m) 47 147.4 45.9


Conflicto por peatones. (#/hr) 50 1384 1384 50 1700 1700

FHMD 0.45 0.92 0.89 0.77 0.9 0.76 0.94 0.81 0.95

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 0% 3% 27% 32% 0% 29% 3% 21% 12%

Flujo Ajustado (v/h) 20 511 124 148 251 100 72 52 340

Flujo por grupo de carril(vph) 0 531 124 148 351 0 0 124 340

Tiempo verde (s) 30 30 30 30 30 39 39 39



Verde Efectivo (s) 30 30 30 30 39 39


Relación Volumen a capacidad v/c Ratio 0.77 1.07 1.72 0.5 0.21 1.88

Demora media por control de grupo (s/veh) 26 130.8 392 20.9 11.6 435.9

Nivel de servicio del grupo de carriles C F F C B F

Demora por Acceso 45.8 131 322.5

Nivel de servicio por acceso D F F














Intersección N°8: Tres Cruces de Oro & Calle nueva



82

Grupo de Carriles SUR-NORESTSUR-SURSTNOEST-SURSTNORST-SURSURST-SURSURST-NORST

Volumen (v/h) 254 249 331 73 13 491

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.6 3.2 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) 0% -3% 0%

Flujo de saturación 1586 0 3290 0 0 3379





FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 276 271 360 79 14 534

Flujo por grupo de carril(vph) 547 0 439 0 0 548

Tiempo verde (s) 39 30 30 30

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5





















Intersección 9: Grl. Buendia & Ccascaparo



83

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-ESTEESTE-OESTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-OESTE

Volumen (v/h) 97 523 691 309 147 100 274 28 150


Ancho de carril (m) 3.2 4.1 4.1 3.2 3.2 4.8 3.2 3.2 4.8

Pendiente (%) 0% 0% -11%






FHMD 0.93 0.95 0.85 0.9 0.84 0.81 0.9 0.7 0.78





Tiempo verde (s) 19 19 19 27 27 27 27

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Verde Efectivo (s) 19 19 27 27 27

Relación de Verde g/C 0.35 0.35 0.5 0.5 0.5

Relación Volumen a capacidad v/c Ratio 3.31 0.92 0.68 0.11 0.3

Demora media por control de grupo (s/veh) 1065.8 24.9 15.1 8.3 9.5

Nivel de servicio del grupo de carriles F C B A A


Nivel de servicio por acceso F C B

Paradas de vehículos (vph) 723 944 377 16 83

Combustible utilizado (l) 535 63 17 0 2

Emisiones de CO (g/hr) 9903 1172 313 6 33

Emisiones de NOx (g/hr) 1927 228 61 1 7

Emisiones de VOC (g/hr) 2296 272 73 1 8









Intersección N°10: Av. Ejercito & Grl Buendia



84

Grupo de Carriles EBT EBR WBL WBT NBL NBR SBL SBT SBR

Volumen (v/h) 542 39 238 723 17 186 325 20 47

Flujo de saturación base 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 4.1 3.2 3.2 4.1 3.2 3.2 3.2 4.8 4.8






Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50 50

FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92





Tiempo verde (s) 20 20 20 27 27 27

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5



Relación Volumen a capacidad v/c 0.9 1.81dl 0.62 0.08

Demora media por control de grupo 24.2 200.8 16.4 7.8

Nivel de servicio del grupo de C F B A


Nivel de servicio por acceso C F B














Intersección N°11: Av. Ejercito & Prolongación PeraCUADRO DE RESULTADOS N° 11


85

Grupo de Carriles ESTE-SUR ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 232 60 112 10 297 16 256 87

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 4 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) 0% -1% 2%

Flujo de saturación 0 1619 0 0 1932 0 1674 0



Tiempo de Viaje (s) 10.6 7.8 15

Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50 50 50 50

FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 252 65 122 11 323 17 278 95

Flujo por grupo de carril(vph) 0 439 0 0 351 0 373 0

Tiempo verde (s) 17 17 29 29 29






Demora media por control de grupo 46.6 8.3 9.2

Nivel de servicio del grupo de carriles D A A


Nivel de servicio por acceso D A A








Nivel de servicio de la Interseccion: C






Intersección N°12: Manzanapata



86

Grupo de Carriles OESTE-ESTE NORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 363 97 328 133


Ancho de carril (m) 3.1 3.2 4 3.2

Pendiente (%) 1% 0%






FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92











Demora media por control de grupo (s/veh) 15.4 13 21.9

Nivel de servicio del grupo de carriles B B C

Demora por Acceso 15.4 24.8















Intersección N°13: Carmen Alto & Plaza Santiago



87

3.6.2. PLANTEAMIENTO DE OPTIMIZACIÓN

El planteamiento de optimización consiste en:

1. En la Av. 3 Cruces de Oro:

Incremento de 1 carril de subida y bajada en el mismo carril pero en diferentes

tramos de la avenida.

Tiempos de semáforo y ciclos para el crecimiento del 1.06% del parque

automotor en la zona de análisis.

2. En la Av. ejercito:

Hacer un retiro de la vía férrea e incrementar 1 carril de bajada, así como el

incremento de rampas o pase a desnivel al puente Santiago y al puente Belén

desde la intersección N° 11, con anchos entre 4 y 4.5 m con un costo directo

aproximado de 1,146,422.51 nuevos soles para la construcción de las rampas y

1,987,526.42 nuevos soles el incremento de los carriles pavimentados,

mostrados en el anexo de la presente investigación.

Tiempos de semáforo y ciclos optimizados para el comportamiento del flujo de

acuerdo a un crecimiento del 1.06% del parque automotor en la zona de análisis.

3. En la Intersección N° 14

El incremento de un dispositivo de control con tiempos distribuidos

optimizados que puedan adaptarse a la demanda para tener el control total de

la intersección

4. En las intersecciones principales de la zona de análisis.

Niveles de servicio, capacidad en la intersección, tiempos de semáforo y sus

distribuciones, variables que son optimizadas y que sean adaptados cuando se

de uso al planteamiento de optimización

Planteamiento que son descritas en los siguientes cuadros de resultados del N° 14 al 27

(pag.88 al 101) y en el grafico N°4, (pag.103)

88

Grupo de Carriles OESTE - ESTEESTE - OESTENORTE - ESTENORTE - OESTE

Volumen (v/h) 664 732 170 138


Ancho de carril (m) 3.5 3.5 2.8 3.2

Pendiente (%) -5% 0% 1%






FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92




























Intersección N°1: Av. Antonio Lorena & Almudena



89

Grupo de Carriles OESTE - ESTEESTE - OESTENORTE - ESTENORTE- SURNORTE - OESTE

Volumen (v/h) 631 446 87 1 237

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2


Flujo de saturación 3382 2832 0 1488 1437


Distancia entre Intersecciones (m) 40.1 65.9 97

Tiempo de Viaje (s) 5 8.5 17.5


FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 2% 20% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 727 514 100 1 273

Flujo por grupo de carril(vph) 727 514 0 194 180

Tiempo verde (s) 45 45 24 24 24







Nivel de servicio del grupo de carriles A A C C


Nivel de servicio por acceso A A C














Intersección N°2: Patacalle & Av Antonio Lorena



90

Grupo de Carriles OESTE - ESTEOESTE- SURESTE - OESTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 646 72 537 52 16 53 57

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.5 3.2 3.5 3.2 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) -3% 3% 2%

Flujo de saturación 3486 0 2930 1513 0 3016 0





FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 20% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 744 83 619 60 18 61 66

Flujo por grupo de carril(vph) 827 0 619 60 0 145 0

Tiempo verde (s) 32 32 15 15 15





Relación Volumen a capacidad v/c 0.42 0.37 0.14 0.16

Demora media por control de grupo 8.2 8 16.5 16.1

Nivel de servicio del grupo de carriles A A B B

Demora por Acceso 8.2 8 16.1

Nivel de servicio por acceso A A B








Nivel de servicio de la Interseccion: A






Intersección N°3: Jose Manuvera & Av Antonio Lorena



91

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-SURSUR-NORTE

Volumen (v/h) 418 144 322

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) 0% 0%

Flujo de saturación 1691 1513 1780





FHMD 0.94 0.73 0.91

Factor de Crecimiento 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 471 209 375

Flujo por grupo de carril(vph) 471 209 375







Demora media por control de grupo (s/veh) 11.6 8.6 23

Nivel de servicio del grupo de carriles B A C

Demora por Acceso 10.7 23











Demora en toda la interseccion: 15 seg




Intersección N°4: Plaza Belen



92

Grupo de Carriles EBL EBT EBR WBL WBT WBR NBL NBT NBR SBL SBT SBR

Volumen (v/h) 33 5 15 9 7 89 20 684 20 78 600 94


Ancho de carril (m) 3.2 3.2 4 3.2 3.2 3.2 4 4 4 3.2 3.5 3.2

Pendiente (%) 0% 0% -3% 3%




Tiempo de Viaje (s) 44.8 6.3 18.4 10


FHMD 0.83 0.63 0.75 0.75 0.58 0.79 0.83 0.79 0.81 0.72 0.88 0.81





Tiempo verde (s) 30 30 30 30 30 37 37 37 37

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5



Relación Volumen a capacidad v/c Ratio 0.1 0.03 0.24 0.59 0.91

Demora media por control de grupo 16 15.1 16.4 15.4 33.1

Nivel de servicio del grupo de carriles B B B B C


Nivel de servicio por acceso B B B C














Intersección N°5: belen pampa & Av Grau



93

Grupo de Carriles OESTE-NORTEOESTE-SUROEST-SUR 2ESTE-SUR EST-SUR2 ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-SUROSTSUR-OESTESUR-NORTENORTE-SURNORT-SUROSTNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 250 248 2 432 20 336 146 5 77 514 309 15 107

Flujo de saturación base 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 3 3 3.2 3.2 3.2 3 4 4 4


Flujo de saturación 1496 1425 0 0 1612 1648 1520 0 1574 1689 1837 1654 0


Distancia entre Intersecciones (m) 62.4 68 51.3


Conflicto por peatones. (#/hr) 413 50 50 50 50 413 50 325 50 325

FHMD 0.84 0.97 0.92 0.92 0.92 0.85 0.85 0.92 0.74 0.92 0.89 0.92 0.89

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 17% 10% 2% 3% 2% 6% 0% 2% 10% 5% 8% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 315 271 2 498 23 419 182 6 110 592 368 17 127

Flujo por grupo de carril(vph) 315 273 0 0 521 419 182 0 116 592 368 144 0

Tiempo verde (s) 30 30 30 30 30 30 37 37 37 37 37

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Verde Efectivo (s) 45 45 45 45 45 37 37 37 37

Relación de Verde g/C 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.41 0.41 0.41 0.41

Relación Volumen a capacidad v/c 1.12 0.41 0.69 0.51 0.32 0.56 0.85 0.49 0.37

Demora media por control de 95.8 11.6 23 17.8 15.4 32.8 42.6 22.3 16.8

Nivel de servicio del grupo de F B C B B C D C B


Nivel de servicio por acceso B D C

Paradas de vehículos (vph) 204 152 359 232 90 71 459 235 66

Combustible utilizado (l) 29 11 14 9 3 3 24 9 3

Emisiones de CO (g/hr) 531 210 256 162 64 64 442 162 52

Emisiones de NOx (g/hr) 103 41 50 31 13 12 86 31 10

Emisiones de VOC (g/hr) 123 49 59 37 15 15 103 38 12









Intersección N°6: Tres Cruces de Oro & Av Grau



94


Volumen (v/h) 22 284 68 32 409 34 172 273 149 140 178 119


Ancho de carril (m) 3.2 3 3.2 3.2 3 3.2 3 3 3 4 4 4

Pendiente (%) -3% 3% 0% 0%



Distancia entre Intersecciones (m) 118.8 234 65.7 41.9

Tiempo de Viaje (s) 21.4 42.1 11.8 7.5


FHMD 0.79 0.91 1 0.8 0.94 0.94 0.8 0.85 0.87 0.9 0.87 0.74





Tiempo verde (s) 30 30 30 30 40 40 40 40 40

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Verde Efectivo (s) 32 32 32 50 50 50



Demora media por control de grupo (s/veh) 135 19.1 49.7 81.8 11 131.2

Nivel de servicio del grupo de carriles F B D F B F

Demora por Acceso 135 47.4 64.6 131.2

Nivel de servicio por acceso F D E F














Intersección N°7: Tres Cruces de Oro & Belen



95

Grupo de Carriles OESTE-ESTEESTE-SUR ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 285 114 226 76 68 142 323 205 110 76

Flujo de saturación base 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) -4% 3% 0% 0%

Flujo de saturación 3416 0 2722 0 0 1547 1378 0 1711 0


Distancia entre Intersecciones (m) 76 148 142 52.7

Tiempo de Viaje (s) 13.7 26.6 25.6 9.5

Conflicto por peatones. (#/hr) 1384 50 1700 1700 50 50

FHMD 0.92 0.77 0.9 0.76 0.94 0.81 0.95 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 3% 32% 0% 29% 3% 21% 12% 0% 0% 0%

Flujo Ajustado (v/h) 328 157 266 106 77 186 360 236 127 88

Flujo por grupo de carril(vph) 328 0 529 0 0 263 360 0 451 0

Tiempo verde (s) 30 30 30 39 39 39 39 39





Relación Volumen a capacidad v/c 0.26 0.82 0.42 0.5 0.75

Demora media por control de grupo 17.6 34.9 14.3 15.2 25.1

Nivel de servicio del grupo de B C B B C


Nivel de servicio por acceso B C B C














Intersección N°8: Tres Cruces de Oro & Calle nueva



96

Grupo de Carriles SUR-NORESTSUR-SURSTNOEST-SURSTNORST-SURSURST-SURSURST-NORST

Volumen (v/h) 99 249 331 73 10 612

Flujo de saturación base 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.6 3.2 3.2 3.2 3.5

Pendiente (%) 0% -3% 0%

Flujo de saturación 1539 0 3242 0 0 5024





FHMD 0.92 0.92 0.87 0.73 0.92 0.94

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 3% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 114 287 403 106 12 690

Flujo por grupo de carril(vph) 401 0 509 0 0 702

Tiempo verde (s) 39 30 30 30

Tiempo Amarillo (s) 3.5 3.5 3.5 3.5

Tiempo Todo Rojo (s) 0.5 0.5 0.5 0.5



Relación Volumen a capacidad v/c 0.5 0.42 0.4

Demora media por control de grupo 14.9 19.9 19.5

Nivel de servicio del grupo de B B B
















Intersección N°9: Grl. Buendia & Ccascaparo



97

Grupo de Carriles OESTE-NORTEESTE-ESTE ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-OEST

Volumen (v/h) 97 523 691 150 147 100 274 28 25


Ancho de carril (m) 3.2 3.2 4.1 3.2 3.2 4.8 3.2 3.2 4.8

Pendiente (%) 0% 0% -11%






FHMD 0.93 0.95 0.85 0.9 0.84 0.81 0.9 0.7 0.78





Tiempo verde (s) 19 19 19 19 27 27 27





Relación Volumen a capacidad v/c Ratio 0.85dl 0.67 0.33 0.75


Nivel de servicio del grupo de carriles B B B B
















Intersección N°10: Av. Ejercito & Grl. Buendia



98

Grupo de Carriles ESTE-SUR ESTE-OESTEESTE-OEST2SUR-OESTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTOESTE-ESTEOESTE-EST2

Volumen (v/h) 239 723 205 17 186 325 20 47 542 36

Flujo de saturación base 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 4.1 3.2 3.2 3.2 3.2 4.8 4.8 3.5 3.2

Pendiente (%) 0% 0%

Flujo de saturación 0 3571 1780 0 0 0 1968 0 2756 1513




Conflicto por peatones. (#/hr) 50

FHMD 0.93 0.94 0.92 0.71 0.86 0.89 0.71 0.56 0.88 0.64

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 2% 4% 2% 2% 6% 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 272 815 236 25 229 387 30 89 653 60

Flujo por grupo de carril(vph) 0 1087 236 0 0 0 506 0 653 60

Tiempo verde (s) 19 19 19 27 27 27 19 19





Relación Volumen a capacidad v/c 0.99 0.28 1.02 0.49 0.08

Demora media por control de 45.2 12.8 72.1 14.9 11

Nivel de servicio del grupo de D B E B B

Demora por Acceso 39.4 72.1

Nivel de servicio por acceso D E








Nivel de servicio de la Interseccion: D






Intersección N°11: Av. Ejercito & Prolongación Pera



99

Grupo de Carriles ESTE-SUR ESTE-OESTEESTE-NORTESUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 232 60 112 10 297 16 256 87

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.2 3.2 3.2 3.2 4 3.2 3.2 3.2

Pendiente (%) 0% -1% 2%

Flujo de saturación 0 1627 0 0 1931 0 1672 0



Tiempo de Viaje (s) 10.6 7.8 15

Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50 50 50 50

FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2% 2%

Flujo Ajustado (v/h) 267 69 129 12 342 18 295 100

Flujo por grupo de carril(vph) 0 465 0 0 372 0 395 0

Tiempo verde (s) 17 17 29 29 29







Nivel de servicio del grupo de carriles C B B


Nivel de servicio por acceso C B B














Intersección N°12: Manzanapata



100

Grupo de Carriles OESTE-ESTENORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 363 97 328 133


Ancho de carril (m) 3.1 3.2 4 3.2

Pendiente (%) 1% 0%






FHMD 0.92 0.92 0.92 0.92












Nivel de servicio del grupo de carriles B B C

Demora por Acceso 16.5 28















Intersección N°13: Carmen Alto & Plaza Santiago



101

Grupo de Carriles OESTE-NORTOESTE-ESTEOESTE-SURESTE-OESTEESTE-NORTSUR-OESTESUR-NORTESUR-ESTE NORTE-ESTENORTE-SURNORTE-OESTE

Volumen (v/h) 257 46 322 31 30 351 312 45 19 315 244

Flujo de saturación base (veh/hv/carril) 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900

Ancho de carril (m) 3.5 3.5 3.2 3.2 3.2 4 4 4 4 4 4

Pendiente (%) -7% 0% 0% 0%

Flujo de saturación 1759 1380 0 1640 0 1584 1718 0 0 3109 0



Tiempo de Viaje (s) 19.3 9.1 9.7 28.8

Conflicto por peatones. (#/hr) 50 50 50 50 50 50 50

FHMD 0.9 0.88 0.87 0.78 0.75 0.92 0.86 0.75 0.79 0.93 0.87

Factor de Crecimiento 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106% 106%

Vehículos Pesados (%) 5% 0% 18% 0% 0% 19% 13% 7% 0% 15% 8%

Flujo Ajustado (v/h) 303 55 392 42 42 404 385 64 25 359 297

Flujo por grupo de carril(vph) 303 447 0 84 0 404 449 0 0 681 0

Tiempo verde (s) 4 4 4 4 4 4 4



Verde Efectivo (s) 27 27 27 55 55 55



Demora media por control de grupo (s/veh) 48.3 99.8 24.5 103.9 10.8 9.7

Nivel de servicio del grupo de carriles D F C F B A

Demora por Acceso 79 24.5 54.9 9.7

Nivel de servicio por acceso E C D A








Nivel de servicio de la Interseccion: D






Intersección N°14: Av. Antonio Lorena & Av Grau



102

Luego de una tabulación y análisis de datos (grafico estadístico de la capacidad N° 1) se observa que:

Un 21.42% de las intersecciones de la situación actual operan con una capacidad superior al 100%

Un 28.57% de las intersecciones adecuadas con el plan de optimización operan con valores superiores al 100%

GRÁFICO ESTADISTICO DE LA CAPACIDAD N° 1

GRÁFICO ESTADISTICO DEL NDS N° 1



El nivel de servicio (NDS) en:

Situación actual.- con NDS en las Int. 6-7-8-10-11

tienen calificación baja (F) el resto tiene una

calificación alta.

Situación con el plan de optimización.- con NDS

en la Int.7 (F), NDS en las Int. 5-6-7-8-11-14

medias (C-D), en las Int.1-2-3-4-12 con niveles

altos.

103

Int N° 11 y 10 y pase a desnivel al puente Santiago

Pase a desnivel al puente Santiago de la Int. N°10

Incremento de un semáforo en la Int N°14

Vista general de la población del Distrito de Santiago

Vista de la Int. N°8 (Centro Comercial Paraiso)

Pase a desnivel al puente Belén de la Int. N°10

Gráfico N° 4

GRÁFICOS DEL PLAN DE OPTIMIZACIÓN.

104

En el análisis del flujo vehicular se realizó exclusivamente para la Av. ejército,

donde las velocidades exceden los 65 Km/hr. Y es considerada como una vía

arterial con distancias entre intersecciones son menores a 2 km, para la

determinación de las velocidades se procedió a la toma de datos en campo en un

numero de 30 según recomienda la bibliografía de Cal y Mayor, este análisis es

obtenido por métodos manuales demostrándose una curva donde se observa la

característica de este flujo, como se muestra en el cuadro de resultados N° 28

Condiciones Generales de Operación

Condiciones de Flujo Libre 0.00 kc ≤ k1 ≤ 0.05 kc

Condiciones de Flujo estable 0.05 kc ≤ k2 ≤ 0.15 kc

Condiciones de Flujo aún estable 0.15 kc ≤ k3 ≤ 0.30 kc

Condiciones de Flujo casi inestable 0.30 kc ≤ k4 ≤ 0.40 kc

Condiciones de Flujo inestable 0.40 kc ≤ k5 ≤ 0.60 kc

Condiciones de Flujo forzado 0.60 kc ≤ k6 ≤ 1.00 kc

El flujo tiene la sig regresion lineal: Ve = 74 - 0.62k 73 1.2

Volumen: veh/hr

Relaciones de flujo a capacidad: q/qm

La densidad de congestionamiento se presenta para una Ve = 0 entonce;

0 = 74 - 0.62kc kc = 60.8 veh/km/carril

Los valores maximos de las densidades que limitan cada una de las condiciones de operación son:

k1 = 0.05 kc = 3.04 veh/km/carril






Las velocidades correspondientes a estas densidades son:

Ve 1 = 74 - 0.62k1 Ve 1 = 69.4 km/hr

Ve 2 = 74 - 0.62k2 Ve 2 = 62.1 km/hr

Ve 3 = 74 - 0.62k3 Ve 3 = 51.1 km/hr

Ve 4 = 74 - 0.62k4 Ve 4 = 43.8 km/hr

Ve 5 = 74 - 0.62k5 Ve 5 = 29.2 km/hr

Ve 6 = 74 - 0.62k6 Ve 6 = 0 km/hr

Los flujos correspondientes a las densidades y velocidades anteriores son :

q1 = Ve1*k1 q1 =

q2 = Ve2*k2 q2 =

q3 = Ve3*k3 q3 =

q4 = Ve4*k4 q4 =

q5 = Ve5*k5 q5 =

q6 = Ve6*k6 q6 =

CUADRO DE RESULTADOS DEL ANÁLISIS DEL FLUJO VEHICULAR EN LA AV EJÉRCITO

905

0

211

566

933

1066

1066


105

FUENTE: ELABORACION PROPIA

De similar forma se realizó el análisis de la congestión en 2 tramos importantes

como la Av. 3 Cruces de Oro & Ccascaparo (Int. N° 8) y la Av. Ejercito con Gral.

Buendía (Int. N° 10), con los valores obtenidos para el análisis asistido por el

software (volumen, tiempos de semáforo, tasas de saturación, entre otras)

obteniendo los siguientes resultados para su interpretación de mi situación actual,

como se muestra en el cuadro de resultados N° 29 Y 30

La velocidad a fujo libre teoricamente se presenta cuando la densidad es igual a 0 :

vl = 74 - 0.62*k

vl = 73 km/hr

La capacidad o flujo maximo se da por:

qm = vl * kc/4 qm = veh/hr/carril


De esta manera las relaciones de flujo a capacidad que limitan las 6 condiciones de operación son:

q1/qm=

q2/qm=

q3/qm=

q4/qm=

q5/qm=

q6/qm=

Determinando la calidad del servicio para una demanda de veh/hr q/qm= 0.82

Para condiciones de operación no congestionadas la Ve correspondiente es:

Ve = km/hr

DIAGRAMA DE INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO NIVEL DE SERVICIO

SERVICIO OFRECIDO PARA LA VIALIDAD ES: AÚN ESTABLE

1110

905

52.2

0.00

0.19

0.51

0.84

0.96

0.96

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20


52.2

0.82

InestableCasiinestable

Aún estableEstableLIBRE

106

Avenida Ejercito Int N° 10 - carril de subida Avenida Ejercito Int N° 10 - carril de bajada

# veh llegadas por acceso 691 # veh llegadas por acceso 620

Flujo de saturacion s : 1966 veh/hr 0.55 veh/seg Flujo de saturacion s : 1900 veh/hr 0.53 veh/seg

Tasa media de llegadas ƛ 0.19 veh/seg Tasa media de llegadas ƛ 0.17 veh/seg

Longitud de Ciclo 55 seg Longitud de Ciclo 55 seg

Verde Efectivo (seg) 19 seg Verde Efectivo (seg) 19 seg

Amarillo 3.5 seg Amarillo 3.5 seg

Todo Rojo 0.5 seg Todo Rojo 0.5 seg

Tiempo para que se disipe a cola después de empezar el verde efectivo ( to) Tiempo para que se disipe a cola después de empezar el verde efectivo ( to)

para un u=s para un u=s

Rojo efectivo = r= 32 seg Rojo efectivo = r= 32 seg

Factor de utilizacion o intensidad del trafico (p). Factor de utilizacion o intensidad del trafico (p).

p= 0.35 p= 0.33

t0= 17.3 seg t0= 15.5 seg

Proporción del ciclo con cola (Pq) Proporción del ciclo con cola (Pq)

Pq= 0.90 Pq= 0.86

Proporción de vehículos detenidos ( Ps Proporción de vehículos detenidos ( Ps

Ps = 0.90 Ps = 0.86

Longitud máxima de la cola (Qm , en veh) : (demanda menos el servicio) Longitud máxima de la cola (Qm , en veh) : (demanda menos el servicio)

Qm = 6 veh Qm = 6 veh

Longitud de la cola mientras exista (Qq, en veh) Longitud de la cola mientras exista (Qq, en veh)

Qq = 3.07 veh Qq = 2.76 veh

Longitud promedio de la cola por ciclo (Q, en veh) Longitud promedio de la cola por ciclo (Q, en veh)

Q = 2.76 veh Q = 2.38 veh

Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg) Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg)

dm = 32 seg dm = 32 seg

Demora total para todo el tránsito por ciclo (D, en s-veh) Demora total para todo el tránsito por ciclo (D, en s-veh)

D = 151.54 seg - veh D = 130.89 seg - veh

Demora promedio del tránsito por ciclo (d, en s/veh) Demora promedio del tránsito por ciclo (d, en s/veh)

d = 14.354253 seg/veh d = 13.818182 seg/veh

ANALISIS DE LA CONGESTIÓN EN LA AVENIDA EJERCITO INTERSECCION N° 10



107

3 Cruces de Oro Int N° 8- carril de Bajada 3 Cruces de Oro Int N° 8- carril de Subida

# veh llegadas por acceso 416 # veh llegadas por acceso 589

Flujo de saturacion s : 1776 veh/hr 0.49 veh/seg Flujo de saturacion s : 1767 veh/hr 0.49 veh/seg

Tasa media de llegadas ƛ 0.12 veh/seg Tasa media de llegadas ƛ 0.16 veh/seg

Longitud de Ciclo 78 seg Longitud de Ciclo 78 seg

Verde Efectivo (seg) 29 seg Verde Efectivo (seg) 29 seg

Amarillo 3.5 seg Amarillo 3.5 seg

Todo Rojo 0.5 seg Todo Rojo 0.5 seg

Tiempo para que se disipe a cola después de empezar el verde efectivo ( to) Tiempo para que se disipe a cola después de empezar el verde efectivo ( to)

para un u=s para un u=s

Rojo efectivo = r= 45 seg Rojo efectivo = r= 45 seg

Factor de utilizacion o intensidad del trafico (p). Factor de utilizacion o intensidad del trafico (p).

p= 0.23 p= 0.33

t0= 13.8 seg t0= 22.5 seg

Proporción del ciclo con cola (Pq) Proporción del ciclo con cola (Pq)

Pq= 0.75 Pq= 0.87

Proporción de vehículos detenidos ( Ps Proporción de vehículos detenidos ( Ps

Ps = 0.75 Ps = 0.87

Longitud máxima de la cola (Qm , en veh) : (demanda menos el servicio) Longitud máxima de la cola (Qm , en veh) : (demanda menos el servicio)

Qm = 5 veh Qm = 7 veh

Longitud de la cola mientras exista (Qq, en veh) Longitud de la cola mientras exista (Qq, en veh)

Qq = 2.60 veh Qq = 3.68 veh

Longitud promedio de la cola por ciclo (Q, en veh) Longitud promedio de la cola por ciclo (Q, en veh)

Q = 1.96 veh Q = 3.19 veh

Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg) Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg)

dm = 45 seg dm = 45 seg

Demora total para todo el tránsito por ciclo (D, en s-veh) Demora total para todo el tránsito por ciclo (D, en s-veh)

D = 152.79 seg - veh D = 248.48 seg - veh

Demora promedio del tránsito por ciclo (d, en s/veh) Demora promedio del tránsito por ciclo (d, en s/veh)

d = 16.951357 seg/veh d = 19.471154 seg/veh

ANALISIS DE LA CONGESTIÓN EN LA AVENIDA 3 CRUCES DE ORO N° 8



108

Para la determinación del crecimiento se ha considerado el método de crecimiento de regresión logarítmica mostrándose en el cuadro de

resultados N°31

ANALISIS DEL CRECIMIENTO VEHICULAR UTLIZANDO UNA REGRESIÓN CURVILÍNEA LOGARÍTMICA

a1 b1 4.00 3.18 DET

a2 b2 3.18 3.61 4.34

4 a 3.1780538 b 189431 c determinante para X

3.17805383 a 3.609214 b 158936.16 c c1 b1 189431.00 3.18 DET

c2 b2 158936.16 3.61 178589.34

determinante para Y

a1 c1 4.00 189431.00 DET

a2 c2 3.18 158936.16 33722.74

a 41179.695

b 7775.897

año VEH/AÑO x y ln (x1) (lnx1)^2 y1^2 (ln x1)y1

2009 42175 1 42175 0.0000 0.0000 1778730625 0.0000

2010 45090 2 45090 0.6931 0.4805 2033108100 31254.0064

2011 48491 3 48491 1.0986 1.2069 2351377081 53272.8085

2012 53675 4 53675 1.3863 1.9218 2881005625 74409.3498

189431 3.17805383 3.60921403 9044221431 158936.1647

Año vari. Crecimiento veh. Factor de Crecimiento

2009 y1 41179.6951

2010 y2 46569.53626 1.130885893

2011 y3 49722.39122 1.067702091

2012 y4 51959.37742 1.044989514

2014 y6 55112.23238 1.060679229

SE OBSERVA EN LA CURVA DEL

CRECIMIENTO VEHICULAR TIENDE A

AUMENTAR CON EL PASO DE LOS

AÑOS CON UN FACTOR DE

CRECIMIENTO DEL 1.06% PARA EL

2014, LOS VOLUMENES TOMADOS DEL

AÑO 2012 DE FUENTE INEI.

1.06%FC=

ANÁLISIS MATRICIAL


COEFICIENTE DE LAS VARIABLES

y1 y2 y3 y4 y6

Series1 41179.6951 46569.53626 49722.39122 51959.37742 55112.23238

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

CREC

IMEN

TO V

EHIC

ULA

R A

NU

AL

CRECIMIENTO CON REGRESIÓN LOGARÍTMICA


109

CAPITULO IV: RESULTADOS.

A través de los resultados tratamos de describir el conocimiento de los planteamientos

teóricos directamente relacionados con la vialidad urbana por el investigador

Las descripciones reiteramos se presentan como información en forma de

cuadros, tablas y figuras que han resultado del análisis en las diversas

intersecciones en niveles de servicio, capacidad en intersecciones semaforizada,

así como análisis de regresión logarítmica, análisis de los flujos vehiculares y

análisis de la congestión tanto para las intersecciones n° 8 (Av. 3 cruces de oro

con Ccascaparo) y n°10 (Av. ejercito con Gral. Buendía) y en conjunto, es decir

de las 9 intersecciones analizadas como principales y 4 intersecciones restantes,

así como la implementación semaforizada en la intersección n° 14 Antonio

Lorena & Av. Grau.

Se obtuvieron resultados de la situación actual y una situación con los aportes de

la presente investigación, mostrados a continuación en las tablas.

CUADRO RESUMEN DE RESULTADOS N° 1

RESUMEN DE LA EVALUACIÓN Y EL PLAN DE OPTIMIZACION EN LAS

INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS

SITUACIÓN ACTUAL PLAN DE

OPTIMIZACIÓN

N°

INT DESCRIPCION DE LOS ACCESOS NDS CAPACIDAD NDS CAPACIDAD

1 Av. Antonio Lorena & Almudena B 81.90% B 83.10%

2 Patacalle & Av. Antonio Lorena B 64.20% B 64.20%

3 Jose Manuvera & Av. Antonio Lorena A 63.30% A 63.30%

4 Plaza Belén B 55.00% B 55.50%

5 Belén pampa & Av. Grau B 92.70% C 96.70%

6 Tres Cruces de Oro & Av. Grau F 145.90% C 131.00%

7 Tres Cruces de Oro & Belén F 94.50% F 118.50%

8 Tres Cruces de Oro & Calle nueva-

Ccascaparo F 92.70% C 128.30%

9 Grl. Buendia & Ccascaparo B 64.20% B 64.20%

10 Av. Ejercito & Grl. Buendía F 113.09% B 84.40%

11 Av. Ejercito & Prolongación Pera F 116.40% D 108.70%

12 Manzanapata C 62.20% B 65.10%

13 Carmen Alto & Plaza Santiago C 83.20% C 85.70%

14 Av. Antonio Lorena & Av. Grau - - D 77.70%

Leyenda

INT. PRINCIPALES

INT. NO PRINCIPALES


110

En el cuadro resumen de resultados N°1, (pag.109) se observa en forma

resumida los niveles de servicio y la capacidad de las intersecciones actuales y a

las que podría operar si se implementa el plan de optimización con miras a un

crecimiento del 1.06% del parque automotor, haciendo una comparación de los 2

resultados se tiene un incremento de la capacidad en la intersección n° 5, 7 y 8

con niveles de servicio C, F, C y disminución de la capacidad en las

intersecciones 4, 6, 9, 10, 11 con niveles de servicio B, C, B, B, D.

En el cuadro resumen de resultados N°2 (pag110) se observan resúmenes de

resultados del análisis de la congestión por un método similar al HCM,

obteniéndose valores de demoras en carriles de subidas y bajadas, consideradas

como vías de calles locales de la situación actual, con demoras de 32 seg y

demoras total de transito por ciclo de 130.89 y 151.54 seg – veh en la Av.

ejército, así como demoras que experimenta un vehículo de 45 seg y como todo

tránsito por ciclo entre 152.79 y 248.48 seg - veh


ANÁLISIS DE LA CONGESTIÓN EN LA AV. EJERCITO INTERSECCIÓN N° 10

Avenida Ejercito Int. N° 10 - carril de subida

Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg): dm =32 seg

Demora total para todo el tránsito por ciclo (D, en s-veh): D = 151.54 seg- veh

Avenida Ejercito Int N° 10 - carril de bajada

Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg): dm =32 seg

Demora total para todo el tránsito por ciclo (D, en s-veh) D = 130.89 seg - veh

ANALISIS DE LA CONGESTIÓN EN LA AVENIDA 3 CRUCES DE ORO N° 8

3 Cruces de Oro Int N° 8- carril de Bajada

Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg) dm = 45.00 seg


3 Cruces de Oro Int N° 8- carril de Subida

Demora máxima que experimenta un vehículo (dm, en seg) dm =45.00 seg



111

En el cuadro resumen de resultados N°3 (pag.111) se hace el análisis del flujo

vehicular, donde se muestra condiciones de operación Aún Estable con una

velocidad espacial de 52.19 km/hr. Esta es una preliminar cualitativa para los

conceptos de niveles de servicio en autopistas aplicada en las intersecciones


Determinación de la calidad del servicio para una demanda de veh/hr q/qm= 0.82

Para condiciones de operación no congestionadas la Ve correspondiente es:

Ve = km/hr

DIAGRAMA DE INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO NIVEL DE SERVICIO

SERVICIO OFRECIDO PARA LA VIALIDAD ES: AÚN ESTABLE

905

52.2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20


52.2

0.82

InestableCasiinestable

Aún estableEstableLIBRE


112

CAPITULO V: DISCUSIÓN

En este capítulo relacionaremos los resultados con los estudios existentes y

vincularemos si los resultados coinciden o no con el marco teórico, así como las

interrogantes que se generaron al momento de su aplicación es decir:

En el marco teórico se han mencionado conceptos necesarios para la realización de esta

investigación pero al momento del análisis se dio las siguientes interrogantes:

Discusion1.- ¿Es posible la adecuación de los métodos mencionados en el marco

teórico en el Perú?

Si son posibles, en la bibliografía mencionada del capítulo 2, se puede observar párrafos

de la normatividad vigente en nuestro país (MDGVU), pero gran parte del marco teórico

es información obtenida de diversos libros del extranjeros donde detallan el

comportamiento de acuerdo a una cultura de vialidad distinta a la nuestra, en donde

podemos rescatar conceptos de vital importancia como la determinación de la

capacidad de las intersecciones y niveles de servicio adaptándolo a nuestra realidad, es

decir es necesario corroborarlas por métodos experimentales de los métodos mostrados

en la bibliografía para poderlas adecuar dichas metodologías en nuestro país.

Discusión 2.- ¿Es posible realizar la sincronización de los semáforos de una

determinado vía para una mejor operación del sistema?

Si son posibles, el control de volúmenes vehiculares y peatonales en la Ciudad del

Cusco es de vital importancia ya que existen diversas aplicaciones para estos valores

con finalidad de poder mantener un sistema de operación constante y que este a su vez

no llegue a generar déficit de oferta en las avenidas y calles de nuestra ciudad.

La avenida del ejército se muestra 2 intersecciones en donde los volúmenes son bastante

elevados y la calidad de los flujos se muestran en F, entonces es claro observar que es

importante la avenida, teniendo la necesidad de sincronizar los tiempos para tener una

mayor operación con respecto a la capacidad y una calidad de flujo estable.

Discusión 3.- ¿La determinación de la tasa de flujo de saturación base es la

correspondiente para la Ciudad del Cusco y para la determinación de los niveles de

servicio y capacidad en intersecciones?

113

Son aplicables en la ciudad. La tasa de flujo de saturación es un factor importante en la

determinación de los niveles de servicio y capacidades en intersección y está

determinada en función a una tasa de flujo se saturación base, anchos de carril, giros

entre otros, pero la tasa de flujo de saturación base está definida como el número de

vehículos que pasan por una intersección en un hora de verde efectivo, es decir, este

valor se puede determinar con aforos vehiculares en un tiempo de verde en el lapso de

una hora de puro verdes , la finalidad de este análisis es el uso correspondiente de una

tasa de flujo de saturación base para cada intersección y comparar los valores con los

obtenidos en la bibliografía, para de este modo determinar qué valores utilizar en

nuestros análisis.

Discusión 4.- ¿Corresponden realizar aforos vehiculares en más de 2 intersecciones

simultáneamente para un mejor análisis, así como un análisis estructural para calificar el

nivel de servicio en las intersecciones?

Si corresponde, debido a las carencias y limitaciones de la investigación no se ha

cumplido con la toma de datos simultáneamente, el análisis en la determinación de la

calidad y capacidad en intersecciones es elemental por ser cualitativa y cuantitativa,

pero para poder analizar y evaluar los fenómenos vehiculares en más de 2 intersecciones

corresponden definitivamente aforos simultáneos, a través del uso de filmadoras o

conteos manuales o electrónicos, es de esta forma que tendremos un control total que

esté acorde con la realidad.

No corresponde un análisis estructural, puesto que la investigación está enfocado al

estudio de la operatividad de un sistema vial, es decir que se asume una estructura vial

ideal (sin presencia de hoyos, hendiduras, falta de pavimentaciones, entre otras).

También es necesario considerar interpretaciones en forma literal de los resultados de la

situación actual y del plan de optimización como se muestra en el gráfico de demoras

N° 1 y 2 (pag.114-115) donde se realiza la comparación en las demoras de la situación

actual y con la implantación del plan de optimización

Donde se observan las propuestas de mejora como se muestra en el cuadro de

interpretaciones N° 1 (pag.116-117)

114

N° INT NDS CAPACIDAD NDS CAPACIDAD

1 B 81.90% B 83.10%

2 B 64.20% B 64.20%

3 A 63.30% A 63.30%

4 B 55.00% B 55.50%

5 B 92.70% C 96.70%

6 F 145.90% C 131.00%

7 F 94.50% F 118.50%

PLANTEAMINETO DE OPTIMIZACIÓNSITUACIÓN ACTUAL

INTERPRETACIÓN INTERPRETACIÓN

Av. Antonio Lorena & Almudena

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 70 seg y lostiempos de semáforo con verde efectivo de 31 seg y con demoras totalesen toda la intersección de 17 seg y la intersección opera a una capacidaddel 81.9%, la relación v/c es de 0.61

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 70 segy los tiempos de semáforo con verde efectivo de 31 seg y condemoras totales en toda la intersección de 17.4 seg y laintersección operará con una capacidad del 83.10 %, la relaciónmáxima volumen a capacidad (v/c) será de 0.62

Patacalle & Av. Antonio Lorena

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 80 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 45 y 24 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 12.3 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 81.9% y la relación máxima v/c es 0.41

En esta intersección el nivel de servicio es B, se optimiza el ciclo es de80 seg y tiempos de semáforo con verde efectivo de 46 y 26 seg paracada fase y con demoras totales en toda la intersección de 13.1 seg, laintersección operará con una capacidad del 64.20% y la relaciónmáxima volumen a capacidad (v/c) sería de 0.41

José Manuvera & Av. Antonio Lorena

En esta intersección el nivel de servicio es A, el ciclo es de 56 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 32 y 16 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 8.2 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 63% y la relación máxima v/c es 0.39

En esta intersección el nivel de servicio es A, se optimiza el ciclo a 60seg y tiempos de semáforo con verde efectivo de 34 y 18 seg para cadafase y con demoras totales en toda la intersección de 9.1 seg, laintersección operará con una capacidad del 63.30% y la relaciónmáxima volumen a capacidad (v/c) será de 0.42

Plaza Belén

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 66 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 37 y 21 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 15.4 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 55% y la relación max v/c es 0.63

En esta intersección el nivel de servicio a B, el ciclo a 70 seg y seoptimizan tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 25 segpara cada fase, reduciendo las demoras totales en toda la intersección de 15.4 seg a 15 seg, la intersección operará con una capacidad del 55.5%y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.59

Belén pampa & Av. Grau

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 75 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 30 y 37 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 12.3 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 92.70% y la relación max v/c es 0.65

En esta intersección el nivel de servicio es C, se optimiza el ciclo a 75seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 30 seg paracada fase, y las demoras totales en toda la intersección de 23.4 seg , laintersección operará con una capacidad del 96.7% y la relación máximavolumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.91

Tres Cruces de Oro & Av. Grau

En esta intersección el nivel de servicio es F, el ciclo es de 75 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 30 y 37 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 156.69 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 145.90% y la relación max v/c es 2.04

En esta intersección se optimiza el nivel de servicio a C, el ciclo a 90seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 45 seg paracada fase, así como el incremento de carriles (ancho de carril de 3 m),reduciendo las demoras totales en toda la intersección de 156.69 seg a32.5 seg, la intersección operará con una capacidad del 131% y larelación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 1.13

DESCRIPCIÓN DE LOS ACCESOS

CUADRO DE INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DEL CUADRO DE RESULTADOS ACTUALES Y EL PLAN DE OPTIMIZACIÓN N°1 AL 27

Tres Cruces de Oro & Belen


En esta intersección el nivel de servicio se mantiene en F, pero seoptimiza el ciclo a 90 seg y tiempos de semáforo con verdes efectivosde 32 y 50 seg para cada fase,asi como el incremento de carriles (anchode carril de 3 m), reduciendo las demoras totales en toda la intersecciónde 104.5 seg a 90.1 seg, la intersección operará con una capacidad del118.5% y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 1.2

Gráfico de demoras N° 1

SITUACIÓN ACTUAL

FUENTE: SYMTRAFFIC 7

En el grafico se observa a través de la leyenda las demoras promedio de las intersecciones, valores que requerimos para

interpretarlos a través de los niveles de servicio en la situación actual

115

N° INT NDS CAPACIDAD NDS CAPACIDAD

1 B 81.90% B 83.10%

2 B 64.20% B 64.20%

3 A 63.30% A 63.30%

4 B 55.00% B 55.50%

5 B 92.70% C 96.70%

6 F 145.90% C 131.00%

7 F 94.50% F 118.50%



Av. Antonio Lorena & Almudena

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 70 seg y lostiempos de semáforo con verde efectivo de 31 seg y con demoras totalesen toda la intersección de 17 seg y la intersección opera a una capacidaddel 81.9%, la relación v/c es de 0.61

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 70 segy los tiempos de semáforo con verde efectivo de 31 seg y condemoras totales en toda la intersección de 17.4 seg y laintersección operará con una capacidad del 83.10 %, la relaciónmáxima volumen a capacidad (v/c) será de 0.62

Patacalle & Av. Antonio Lorena

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 80 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 45 y 24 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 12.3 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 81.9% y la relación máxima v/c es 0.41

En esta intersección el nivel de servicio es B, se optimiza el ciclo es de80 seg y tiempos de semáforo con verde efectivo de 46 y 26 seg paracada fase y con demoras totales en toda la intersección de 13.1 seg, laintersección operará con una capacidad del 64.20% y la relaciónmáxima volumen a capacidad (v/c) sería de 0.41

José Manuvera & Av. Antonio Lorena

En esta intersección el nivel de servicio es A, el ciclo es de 56 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 32 y 16 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 8.2 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 63% y la relación máxima v/c es 0.39

En esta intersección el nivel de servicio es A, se optimiza el ciclo a 60seg y tiempos de semáforo con verde efectivo de 34 y 18 seg para cadafase y con demoras totales en toda la intersección de 9.1 seg, laintersección operará con una capacidad del 63.30% y la relaciónmáxima volumen a capacidad (v/c) será de 0.42

Plaza Belén

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 66 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 37 y 21 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 15.4 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 55% y la relación max v/c es 0.63

En esta intersección el nivel de servicio a B, el ciclo a 70 seg y seoptimizan tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 25 segpara cada fase, reduciendo las demoras totales en toda la intersección de 15.4 seg a 15 seg, la intersección operará con una capacidad del 55.5%y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.59

Belén pampa & Av. Grau

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 75 seg ytiempos de semáforo con verde efectivo de 30 y 37 seg para cada fase ycon demoras totales en toda la intersección de 12.3 seg, la intersecciónopera a una capacidad del 92.70% y la relación max v/c es 0.65

En esta intersección el nivel de servicio es C, se optimiza el ciclo a 75seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 30 seg paracada fase, y las demoras totales en toda la intersección de 23.4 seg , laintersección operará con una capacidad del 96.7% y la relación máximavolumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.91

Tres Cruces de Oro & Av. Grau


En esta intersección se optimiza el nivel de servicio a C, el ciclo a 90seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 45 seg paracada fase, así como el incremento de carriles (ancho de carril de 3 m),reduciendo las demoras totales en toda la intersección de 156.69 seg a32.5 seg, la intersección operará con una capacidad del 131% y larelación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 1.13

DESCRIPCIÓN DE LOS ACCESOS


Tres Cruces de Oro & Belen


En esta intersección el nivel de servicio se mantiene en F, pero seoptimiza el ciclo a 90 seg y tiempos de semáforo con verdes efectivosde 32 y 50 seg para cada fase,asi como el incremento de carriles (anchode carril de 3 m), reduciendo las demoras totales en toda la intersecciónde 104.5 seg a 90.1 seg, la intersección operará con una capacidad del118.5% y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 1.2

Gráfico de demoras N° 2

PLAN DE OPTIMIZACIÓN

FUENTE: SYMTRAFFIC 7

En el grafico se observa a través de la leyenda las demoras promedio de las intersecciones, valores que han sido optimizados y

considerados en el plan de optimización.

116

N°

INTNDS

CAPACID

ADNDS

CAPACID

AD

1 B 81.90% B 83.10%

2 B 64.20% B 64.20%

3 A 63.30% A 63.30%

4 B 55.00% B 55.50%

5 B 92.70% C 96.70%

6 F 145.90% C 131.00%

7 F 94.50% F 118.50%



Av. Antonio Lorena

& Almudena

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 70 seg y los

tiempos de semáforo con verde efectivo de 31 seg y con demoras totales

en toda la intersección de 17 seg y la intersección opera a una capacidad

del 81.9%, la relación v/c es de 0.61

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 70 seg

y los tiempos de semáforo con verde efectivo de 31 seg y con

demoras totales en toda la intersección de 17.4 seg y la

intersección operará con una capacidad del 83.10 %, la relación

máxima volumen a capacidad (v/c) será de 0.62

Patacalle & Av.

Antonio Lorena

En esta intersección el nivel de servicio es B, el ciclo es de 80 seg y

tiempos de semáforo con verde efectivo de 45 y 24 seg para cada fase y

con demoras totales en toda la intersección de 12.3 seg, la intersección

opera a una capacidad del 81.9% y la relación máxima v/c es 0.41

En esta intersección el nivel de servicio es B, se optimiza el ciclo es de

80 seg y tiempos de semáforo con verde efectivo de 46 y 26 seg para

cada fase y con demoras totales en toda la intersección de 13.1 seg, la

intersección operará con una capacidad del 64.20% y la relación

máxima volumen a capacidad (v/c) sería de 0.41

José Manuvera &

Av. Antonio Lorena

En esta intersección el nivel de servicio es A, el ciclo es de 56 seg y



opera a una capacidad del 63% y la relación máxima v/c es 0.39

En esta intersección el nivel de servicio es A, se optimiza el ciclo a 60

seg y tiempos de semáforo con verde efectivo de 34 y 18 seg para cada

fase y con demoras totales en toda la intersección de 9.1 seg, la

intersección operará con una capacidad del 63.30% y la relación

máxima volumen a capacidad (v/c) será de 0.42

Plaza Belén




opera a una capacidad del 55% y la relación max v/c es 0.63

En esta intersección el nivel de servicio a B, el ciclo a 70 seg y se

optimizan tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 25 seg

para cada fase, reduciendo las demoras totales en toda la intersección de

15.4 seg a 15 seg, la intersección operará con una capacidad del 55.5%

y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.59

Belén pampa & Av.

Grau




opera a una capacidad del 92.70% y la relación max v/c es 0.65

En esta intersección el nivel de servicio es C, se optimiza el ciclo a 75

seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos de 37 y 30 seg para

cada fase, y las demoras totales en toda la intersección de 23.4 seg , la

intersección operará con una capacidad del 96.7% y la relación máxima

volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.91

Tres Cruces de Oro

& Av. Grau

En esta intersección el nivel de servicio es F, el ciclo es de 75 seg y




En esta intersección se optimiza el nivel de servicio a C, el ciclo a 90


cada fase, así como el incremento de carriles (ancho de carril de 3 m),

reduciendo las demoras totales en toda la intersección de 156.69 seg a

32.5 seg, la intersección operará con una capacidad del 131% y la

relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 1.13

DESCRIPCIÓN DE

LOS ACCESOS


Tres Cruces de Oro

& Belen





En esta intersección el nivel de servicio se mantiene en F, pero se

optimiza el ciclo a 90 seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos

de 32 y 50 seg para cada fase,asi como el incremento de carriles (ancho

de carril de 3 m), reduciendo las demoras totales en toda la intersección

de 104.5 seg a 90.1 seg, la intersección operará con una capacidad del

118.5% y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a

1.2

INTERSECCIONES PRINCIPALES INTERSECCIONES NO PRINCIPALES

LEYENDAFUENTE: ELABORACIÓN PROPIA

CUADRO DE INTERPRETACIONES N° 1

117

8 F 92.70% C 128.30%

9 B 64.20% B 64.20%

10 F 113.09% B 84.40%

11 F 116.40% D 108.70%

12 C 62.20% B 65.10%

13 C 83.20% C 85.70%

14 - - D 77.70%

En esta intersección se optimiza el nivel de servicio a C, el ciclo a 80


cada fase,asi como el incremento de carriles (ancho de carril de 3 m),

reduciendo las demoras totales en toda la intersección de 151.4 seg a

23.2 seg, la intersección operará con una capacidad del 128.3 % y la

relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.82

Av. Antonio Lorena

& Av Grau

Intersección no semaforizada, en este punto solo se han tomado datos para

plantear la presencia de un semáforo y tener control de la intrsección.

En esta intersección se plantea y se optimiza la presencia de un

semáforo, que bajo condiciones futuras operará con un nivel de servicio

de D, el ciclo será de 90 seg y tiempos de semáforo con verdes

efectivos de 27 y 55 seg para cada fase, reduciendo posibles fenomenos

de congestionamiento, asi como de la accidentabilidad y tener control

total de la intersección a través de este semáforo, la intersección

operará con una capacidad del 77.7% y la relación max v/c será de 1.12,

la demora total de toda la intersección será de 48.5 seg.

Av. Ejercito &

Prolongación Pera





En esta intersección se optimiza el nivel de servicio a D, se optimiza el

ciclo a 75 seg y tiempos de semáforo con verdes efectivos de 19 y 27

seg para cada fase sincronizados con la intersección N°10 ,asi como el

incremento de carriles (ancho de carril de 4 m) haciendo un retiro de la

infraestructura ferroviaria la construccion de una rampa que conecte la

estructura vial al Puente Santiago y al Puente Belén, contando con un

total de 6 carriles ( 3 de subida y 3 de bajada), reduciendo las demoras

totales en toda la intersección de 100.5 seg a 37.1seg, la intersección

operará con una capacidad del 108.70% y la relación máxima volumen a

capacidad (v/c) será reducida a 1.02.

Manzanapata

En esta intersección el nivel de servicio es C, el ciclo es de 54 seg y




En esta intersección el nivel de servicio es B, se optimiza el ciclo a 70


cada fase, reduciendo las demoras totales en toda la intersección de

23.2 seg a 18.4 seg, la intersección operará con una capacidad del

65.10% y la relación máxima v/c será reducida a 0.78

Carmen Alto &

Plaza Santiago

En esta intersección el nivel de servicio es C, el ciclo es de 69 seg y






cada fase, las demoras totales en toda la intersección serán de 23.5 seg,

la intersección operará con una capacidad del 85.70% y la relación

máxima v/c será de 0.71

Grl. Buendia &

Ccascaparo







cada fase, reduciendo las demoras totales en toda la intersección de

18.9 seg a 18.5 seg, la intersección operará con una capacidad del 64.2

% y la relación máxima volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.5

Av. Ejercito & Grl.

Buendia







cada fase,asi como el incremento de carriles (ancho de carril de 4 m)

haciendo un retiro de la infraestructura ferroviaria, reduciendo las

demoras totales en toda la intersección de 15.4 seg a 15 seg, la

intersección operará con una capacidad del 55.5% y la relación máxima

volumen a capacidad (v/c) será reducida a 0.59.

Tres Cruces de Oro

& Calle nueva-

Ccascaparo





INTERSECCIONES PRINCIPALES INTERSECCIONES NO PRINCIPALES

LEYENDAFUENTE: ELABORACIÓN PROPIA

118

GLOSARIO.

AUTOPISTA.-

Carretera de calzadas separadas, con un mínimo de dos carriles por sentido, con

limitación o control total de accesos a las propiedades colindantes.

BERMA.-

Franja longitudinal, pavimentada o no, comprendida entre el borde exterior de la

calzada y la cuneta o talud.

CALZADA.-

Parte de la carretera destinada a la circulación de vehículos. Se compone de un cierto

número de carriles.

CAPACIDAD POSIBLE.-

Es el máximo número de vehículos que tiene razonables probabilidades de pasar por

una sección dada de una calzada o carril en una dirección (ó en ambas para el caso de

carreteras de 2 ó 3 carriles) durante un período de tiempo dado, bajo las condiciones

prevalecientes en la carretera y en el tránsito. De no haber indicación en contrario se

expresa como volumen horario.

CARRIL.-

Franja longitudinal en que está dividida la calzada, delimitada o no por marcas viales

longitudinales, y con ancho suficiente para la circulación de una fila de vehículos.

CICLO O LONGITUD DE CICLO.-

Tiempo necesario para una secuencia completa de todas las indicaciones del semáforo.

FHMD.-

Característica del flujo en periodos máximos.

FLUJO INTERRUMPIDO.-

Intersección semaforizada, intersección no semaforizada, arteria urbana, transporte

público, peatones - Acera, bicicletas

INTERVALO DE DESPEJE O TODO ROJO.-

Tiene el fin de dar un tiempo adicional que permite a los vehículos que pierden el

derecho de paso despejar la intersección antes de que los vehículos que lo ganan,

reciban el verde.

INTERVALO VERDE.-

Derecho de paso en el cual la indicación de la señal es verde

LA TASA DE FLUJO.-

119

Es la frecuencia a la cual pasan los vehículos o personas durante un tiempo específico

menor a una hora

NIVEL DEL SERVICIO.-

Medida cualitativa descriptiva de las condiciones de circulación de una corriente de

tráfico; generalmente se describe en función de ciertos factores como la velocidad, el

tiempo de recorrido, la libertad de maniobra, las interrupciones de tráfico, la comodidad

y conveniencia, y la seguridad.

PENDIENTE.-

Inclinación de una rasante en el sentido de avance.

SECUENCIA DE FASES.-

Orden predeterminado en el que ocurren las fases del ciclo.

SEPARADOR CENTRAL.-

Franja longitudinal situada entre dos plataformas separadas, no destinada a la

circulación.

SPLIT.-

Es el tiempo que un semáforo permanece en un estado dado.

TASA DE FLUJO.-

Es la frecuencia a la cual pasan los vehículos por un punto.

TRANSITO.-

Fenómeno ocasionado por la presencia de vehículos, personas y demás que circular

por una avenida calle o autopista.

VEHICULO LIGERO.-

Vehículo autopropulsado diseñado para el transporte de personas, limitando a no más de

9 pasajeros sentados incluye taxis, camionetas y automóviles privados.

VEHÍCULO.-

Cualquier componente del tránsito cuyas ruedas no están confinadas dentro de rieles.

VELOCIDAD DE MARCHA.-

Relación entre la distancia recorrida por un vehículo y el tiempo durante el cual el

vehículo ha estado en movimiento al recorrer esa distancia.

VELOCIDAD DE RECORRIDO.-

Es el cociente que resulta de dividir el espacio andado por un vehículo entre el tiempo

que ha tardado en recorrerlo.

VELOCIDAD FLUJO LIBRE.-

Velocidad determinada cuando el valor de la congestión es igual a 0

120

VERDE EFECTIVO.-

Tiempo del verde que es ajustado mediante la diferencia del verde total y la pérdida por

reacción del conductor al ver la luz verde.

VHMD.-

Máximo volumen a utilizar durante periodos de 15, 5,30 minutos

VIA URBANA.-

Cualquiera de las que componen la red interior de comunicaciones de una población,

siempre que no formen parte de una red arterial.

121

CONCLUSIONES.-

El manejo y uso de la infraestructura vial se ve afectada por las deficiencias, carencias,

así como empirismos aplicativos, es así que la característica principal de los sistemas

complejos de transito son impredecibles y siempre están sujetos a cambios y

transformaciones que desconocemos y que en cierta forma afectan a los resultados que

se esperan es así que de acuerdo a la hipótesis global y objetivos se plantea las

siguientes conclusiones:

Conclusión 1.

Las intersecciones principales del Centro Histórico del Distrito de Santiago y en

Avenidas aledañas al mercado San Pedro, presentan un 62.50% de niveles de servicio

bajo (clasificación ”F”) en las intersecciones (N° 6 – 7 – 8 – 10 - 11), el 37% presentan

niveles de servicio altos (clasificación “B”) y las capacidades actuales en las

intersecciones N° 6 – 10 - 11 presentan un 21.42% que exceden la capacidad adecuada

de operación del sistema (capacidades de 145.90% - 113.09% - 116.40%), (Gráfico de

estadístico de la capacidad N° 1) (pag.102), con el Plan de Optimización se obtiene un

11.11% con nivel de servicio bajo (intersección N° 7 con clasificación “F”) y un

55.55% con niveles de servicio medio (intersección N° 5 – 6 – 8 -11 con clasificación

“C – C – C – D - D”) y un 33.33% con nivel de servicio alto (intersección N° 4-9-10

con clasificación “B”) al que operará el sistema, así como capacidades en las

intersecciones N° 6-7-8-11 de 131%-118.5%-128.3%108.7% con un 28.57% (pag.102),

de intersecciones que exceden su capacidad pero con niveles de servicio aceptables

habiéndose logrado alcanzar con el Objetivo N° 1 y demostrándose la Primea Sub

hipótesis.

Conclusión 2.

Las condiciones actuales de la geometría de la infraestructura vial y usos de los accesos

en las intersecciones principales del Centro Histórico del Distrito de Santiago y

avenidas aledañas al Mercado Central, presentan inadecuadas condiciones actuales de

uso en las intersecciones N° 6-7-8-10-11 que generan colas y demoras en toda la

intersección (156.69seg –104.5seg – 151.4seg– 279.1seg y 100.5 seg) es de 86% del

122

total de demoras (920.59seg), con el plan de optimización de acuerdo al sistema

funcional de vialidad (Vías Arteriales, y vías locales).el sistema operaría en las

intersecciones N° 6-7-8-10-11 con demoras ( 32.5seg – 90.1seg – 23.2seg -15seg –

37.1seg) en un 52.9% del total de demoras (374.1seg), y con niveles de servicio

optimizados (“C-F-C-B-D”), mostrados en el gráfico de demoras N°1 y 2 (pag.114-115)

y el grafico estadístico N° 2(pag.102), sobre la base de estas premisas podemos

establecer que el Objetivo N°2 y el Segunda Sub hipótesis son demostradas en un

75.3% al optimizar estas demoras a través de los accesos.

Conclusión 3.-

El flujo vehicular y la presencia de los fenómenos de la congestión en las intersecciones

de la Av. ejército y la Av. 3 Cruces de Oro se presentan en similares condiciones de

operación, de acuerdo al análisis de la congestión en la Av. ejército – Int N°10 para los

carriles de subida y bajada la demora máxima que experimenta un vehículo es de 32 seg

y las demoras por ciclo del tránsito es 151.54 seg y 130.89 seg-veh, en la Av. 3 Cruces

de Oro Int N° 8- carril de subida y bajada la demora máxima que experimenta un

vehículo es de 45 seg las demoras por ciclo del tránsito es 248.48 y 152.79 seg-veh,

como se muestran en el cuadro de resultadosN°29,(pag.106) ,valores cuantitativos y que

interpreta la existencia del fenómeno de la congestión vehicular.

Pero el comportamiento del flujo vehicular en la Av. ejército es aún estable si es

considerada como una vía arterial como se muestra en el cuadro de resultadosN°28,

(pag.106-107) donde las relaciones de flujo a capacidad es de 0.82 y una velocidad

espacial es de 52.2 km/hr., definiéndose el nivel de servicio en las 2 intersecciones con

clasificación F (demoras >80 seg), demostrándose la comparación del Objetivo 03 y la

Tercera Sub hipótesis.

Conclusión 4.

Las características de la geometría de la infraestructura vial en la Av. 3 Cruces de Oro –

Int N°7 actualmente están considerados 2 carriles en ambos sentidos y estas operan con

un nivel de servicio (clasificación F), con demoras de 104.5 seg, con una capacidad de

94.5% (cuadro resumen N° 1, pag109), si aplicamos el plan de optimización, el nivel de

servicio se mantiene, y la demora disminuye a 90.1seg, en la Av. Ejército Int. N° 11

123

actualmente tienen 3 carriles de subida y 2 de bajada (1 carril de bajada ocupada por

comerciantes), que por el uso inadecuado de los accesos se tienen demoras (208 seg

carril de subida) y nivel de servicio (clasificación F) y una relación de volumen a

capacidad v/c de 1.38 (cuadro de resultados N°11,pag.84) con el plan de optimización

incrementamos un carril, retirando la infraestructura de la vía férrea, además del

incremento de 2 rampas vehiculares con accesos al Puente Santiago y al Puente Belén

como se muestra en el gráfico N°4,pag.102, el incremento de pase a desnivel a los 2

puentes hará que el sistema opere con un nivel de servicio (clasificación “D”) y una

capacidad del 108.7%, disminuyendo las colas y las demoras vehiculares a 37.1 seg en

toda la intersección, entonces definimos que el Objetivo N° 4 y la cuarta sub hipótesis

son demostradas con una disminución del 13.77% en las demoras, un incremento del

20.25% de la capacidad en la Av. 3 Cruces de Oro, así como en la Av. ejército una

disminución del 63.08%en las demoras y disminución en 6.61% en la capacidad.

Conclusión 5.

Los sistemas de control en las intersecciones principales del Distrito de Santiago y

Avenidas aledañas al mercado San Pedro, son de importante necesidad, de acuerdo a la

situación actual y a su distribución de los tiempos como en la Int N°6 (verde efectivo de

30 y 37 seg por fase) no se adecuan a variaciones de volumen (cuadro de resultados

N°6,pag79,en el plan de optimización los sistemas de control (semáforos) operarán de

acuerdo a la demanda y oferta que pueda ofrecer la infraestructura, en este ítem también

se considera el incremento de un semáforo para la Int. N° 14 (verde efectivo de 27 y 55

seg por fase) (cuadro de resultados N°27, pag.101), para el control total de la

intersección, disminuyendo los fenómenos de la congestión por tanto el Objetivo N° 05

y la Quinta Sub Hipótesis son demostradas incrementando en un 15.5% los tiempos de

los Ciclos para que puedan adecuarse a las variaciones de demanda en tiempo real.

124

Conclusión General.

Las condiciones de operación, de acuerdo a la modificación de la geometría de la

infraestructura, control de accesos y sistema vial en las intersecciones principales del

Centro Histórico del Distrito de Santiago y avenidas aledañas al mercado San Pedro con

miras a un crecimiento del 1.06% (cuadro de resultados N°31,pag108) han sido

optimizadas en un 58.98 %(valor promedio de optimizaciones) , es decir que las

características de los flujos vehiculares y el comportamiento de estas son indefinidas,

por tanto dificultan su análisis.

En la conclusión N° 1 y 2 del planteamiento se observa que en las intersecciones

exceden su capacidad más del 100% al cual están diseñadas pero los niveles de servicio

son aceptables y varían entre “D-B-C-A”, la interacción oferta – demanda y con una

adecuada distribución de tiempos de acuerdo al plan de optimización y una

contrastación con el estado actual obtenemos que disminuye la congestión vehicular en

un 57.94% (demoras) incrementando adecuadas condiciones de transitabilidad vehicular

y peatonal, entonces se demuestra el Objetivo General y la Hipótesis General.

125

RECOMENDACIONES.-

Se plantea a continuación algunas recomendaciones, con el fin de extender los objetivos

de la investigación:

Recomendación 01.-

Se recomienda adecuar a la situación actual el planteamiento de optimización realizada

en la presente investigación (pag.87) con la finalidad de poder mejorar las condiciones

actuales de operación del sistema funcional vial en todas las intersecciones y que estas

puedan servir y dar confort al momento de transportarse y beneficie a toda la sociedad

civil del Distrito de Santiago y la ciudad del Cusco.

Recomendación 02.-

Se recomienda que esta metodología se use en los análisis del ámbito urbano, tanto en

vías expresas y vías arteriales, no utilizar y/o pocas veces en calles locales, ya que las

calles locales no están diseñadas para soportar demandas tan elevadas como las que

tenemos en la presente investigación.

Recomendación 03.-

Realizar análisis experimentales para la determinación de la tasa de flujo de saturación

base para intersecciones modelo así como la búsqueda de nuevas formas de análisis de

la congestión para que sean adecuadas al Distrito de Santiago y en la ciudad del Cusco

Recomendación 04.-

Plantear en la mayor medida posible de acuerdo al plan de optimización la presencia de

los dispositivos de control en el área de análisis, ya que de estas depende el control que

se tenga en un intersección, así como las marcas en los pavimentos, señales

horizontales, verticales y demás, con la finalidad de tener en uso todos los accesos de la

intersección para evitar fenómenos de congestionamiento. Así como tener control total

en las intersecciones semaforizadas con métodos computarizados y semáforos

inteligentes para poder acceder a la información de tiempos, entre otras y prevenir

posibles fenómenos de congestionamiento.

126

Recomendación 05.-

Se recomienda la investigación de nuevas formas de estacionamiento para el parque

automotor y la accidentabilidad en nuestra ciudad así la como la generación de

impuestos por derecho de parqueos debido a la desordenada forma de estacionamiento

existente.

127

BIBLIOGRAFÍA

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23. Webster, F. (1958). Traffic Signal Setting. London: Road Research Technical Paper Nº 39.

129

2: Patacalle & Av Antonio LorenaIntersección

3: Jose Manuvera & Av Antonio LorenaIntersección 4: Plaza Belen Intersección

5: Belen pampa & Av GrauIntersección 6: Tres Cruces de Oro & Av GrauIntersección

1: Av. Antonio Lorena & AlmudenaIntersección

ANEXOS.

PANEL FOTOGRÁFICO DE LAS 14 INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS

130

7: Tres Cruces de Oro & BelenIntersección 8: Tres Cruces de Oro & Calle nuevaIntersección

9: Grl. Buendia & CcascaparoIntersección 10: Av. Ejercito & Grl. BuendiaIntersección

14: Av. Antonio Lorena & Av GrauIntersección

12: Manzanapata Intersección 13: Carmen Alto & Plaza SantiagoIntersección

131

area (m2) Longitud (m) volumen (m3)

Rampa 1 2.08 200.4 416.8 m3 5 m

Rampa 2 2.08 132.4 275.4 m3

# de columnas area (m2) longitud(m)

columnas rampa 1 90 0.196 6.0 105.92 m3 0.5 m

Zapatas rampa 1 90 2.25 0.6 121.50 m3

columnas rampa 2 60 0.196 6.0 70.38 m3

Zapatas rampa 2 60 2.25 0.6 81.00 m3

ml Total (Kg)

Rampa 1 Fierro tranversal 1" @0.2m 1003.0 Rampa Tipo 3981.91

Fierro Longitudinal 3/4"@0.2m 522.2 1 m 1167.17

Rampa 2 Fierro tranversal 1" @0.2m 663.0 2632.11

Fierro Longitudinal 3/4"@0.2m 345.7 772.66

4.5 m

# de estribos Total (ml) Total (Kg)

Columnas rampa 1 estribos de 1/2" [email protected], [email protected] , rest 0.2m 40 4683.47 4655.37

Zapata rampa 1 Fierro tranversal 5/8" @0.2m 10.4 1872.00 2905.34

Fierro Longitudinal 5/8"@0.2m 10.4

# de estribos Total (ml) Total (Kg)

Columnas rampa 2 estribos de 1/2" [email protected], [email protected] , rest 0.2m 40 3120.00 3101.28

Zapata rampa 2 Fierro tranversal 5/8" @0.2m 10.4 1248.00 1936.90

Fierro Longitudinal 5/8"@0.2m 10.4

volumen (m3) desperdicios

1071.019 15% 1231.67 m3 S/. 480.00 S/. 591,202.75

21152.74 15% 24325.65 kg S/. 3.50 S/. 85,139.77

S/. 452,000.00

S/. 18,080.00

S/. 1,146,422.51

Zapata Tipo

1.5m x 1.5m

long del estribo (m)

1.3

RESUMEN

PLANTEAMIENTO ECONÓMICO DE LAS RAMPAS DE ACCESO AL PUENTE SANTIAGO Y BELEN

LA INCREMENTOS DE 2 RAMPAS EN LA INT N° 10 TENDRÍA UN COSTO DIRECTO DE = 1,146,422.51 NUEVOS SOLES

MANO DE OBRA

HERRAMIENTAS 4% MO

COSTO DIRECTO

CONCRETO

FIERRO CORRUGADO

Columna Tipo Circular

1872.00

long del estribo (m)

1.3

1248.00

Concreto Armado

Estructura de Fierro

Corrugado

132

TIPO 2

TIPO 3

TIPO 2

TIPO 3

TIPO 2

TIPO 3

TIPO 2

TIPO 3

TIPO 1:

TIPO 2:

TIPO 3:

VEHICULO HORA

VEHICULOS PESADOS

MICRO, BUS

AUTOS LIVIANOS , CAMIONETA, COMBI RURAL.

TOTAL

TIPO 1

TIPO 1

TIPO 1

TIPO 1

N° INTERSECCION

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

FORMATO DE CONTEO VEHICULAR PARA INTERSECCIONES

RESPONSABLE :

FECHA :

DISTRITO:DESCRIPCION:

ANALISIS DE LA CONGESTION EN LA CIUDAD DEL CUSCO TESIS

Engineering

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