Tabla de contenido

INTRODUCCION ................................................................................................ 1

1. OBJETIVOS ................................................................................................. 2

1.1. OBJETIVO PRINCIPAL ......................................................................... 2

1.2. OBJETIVOS SECUNDARIOS ............................................................... 2

2. MARCO CONCEPTUAL ............................................................................... 3

3. INTERSECCIN 1: CARRERA 12 CON CALLE 21 (CENTRO) .................. 4

3.1. PROCEDIMIENTO................................................................................ 4

3.2. DATOS RECOLECTADOS .................................................................... 5

3.2.1. ACCESO SUR................................................................................. 5

4. INTERSECCIN 2: CARRERA 5 CON CALLE 58 ....................................... 9

4.1. PROCEDIMIENTO................................................................................ 9

4.2. DATOS RECOLECTADOS .................................................................. 10

4.2.1. ACCESO NORTE .......................................................................... 10

4.2.2. ACCESO SUR............................................................................... 12

5. ANLISIS DE LA INFORMACIN ............................................................. 15

5.1. PARA LA INTERSECCIN DEL CENTRO DE LA CIUDAD DE TUNJA

..16

5.1.1. PARA EL ACCESO SUR .............................................................. 17

5.1.2. PARA EL ACCESO ESTE ............................................................. 18

5.2. PARA LA INTERSECCIN SOBRE LA AVENIDA NORTE ................. 19

5.2.1. PARA EL ACCESO NORTE ......................................................... 20

5.2.2. PARA EL ACCESO SUR .............................................................. 20

6. CONCLUSIONES ....................................................................................... 21

BIBLIOGRAFA ................................................................................................. 22

1

INTRODUCCION

Con el fin de establecer si una interseccin controlada por semforo est

funcionando eficazmente, es necesario evaluar el flujo de saturacin para cada

acceso de ser posible, ya que este valor junto con otros factores bsicos

responde a algunos interrogantes asociados con el fenmeno de espera en un

sistema vial como el nmero de vehculos en la cola, el tiempo medio de

espera, la longitud de la cola, la demora, la proporcin de utilizacin del

sistema entre otros, los cuales sirven como indicadores de la efectividad de la

interseccin y en el caso de no cumplir con ello, optimizarlo de tal manera que

se reduzca el tiempo de espera de la mayora de usuarios, reduciendo las

prdidas econmicas para cada uno de ellos y para la ciudad en general.

El presente estudio de flujo de saturacin corresponde a dos intersecciones

asignadas, las cuales son la carrera 12 con calle 21 (CENTRO DE LA

CIUDAD DE TUNJA) y la carrera 5 con calle 58 (AVENIDA NORTE), los datos

obtenidos en este informe servirn como base para realizar un anlisis

determinstico a dichas intersecciones para evaluar su efectividad, su

capacidad y su nivel de servicio.

2

1. OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO PRINCIPAL

Establecer un flujo de saturacin para las intersecciones asignadas en

vehculos livianos.

1.2. OBJETIVOS SECUNDARIOS

- Determinar un factor de ajuste a vehculos livianos con respecto a

vehculos mixtos, teniendo en cuenta la composicin porcentual de cada

tipo (autos, buses, camiones, motos).

- Obtener los resultados adecuados bajo diferentes condiciones de

disponibilidad de datos.

3

2. MARCO CONCEPTUAL

Flujo de saturacin: Mximo volumen de trnsito que puede entrar por un

acceso o carril a una interseccin si el semforo exhibiese siempre la luz verde.

El flujo de saturacin base segn el HCM 2000 es de 1900 vehculos

equivalentes por hora por carril (pc/h/ln), este valor est determinado por el

ancho de calzada, porcentaje de vehculos pesados, pendiente, zonas de

parqueo, giros, entre otros.

Inercia: Propiedad de los cuerpos de no modificar su estado de reposo o

movimiento si no es por la accin de una fuerza.

Tiempo perdido en arranque: Tiempo pasado mientras los primeros vehculos

en una fila de espera vencen la inercia y alcanzan su velocidad de marcha

normal hasta entrar a la interseccin cuando el semforo da su indicacin

verde.

Intervalo de entrada: Tiempo medido cuando pasan los ejes traseros de dos

vehculos consecutivos sobre la lnea de pare, si los vehculos han tenido una

mayor distancia para acelerar, sus intervalos de entrada sern menores, los

intervalos de entrada disminuyen a medida que el vehculo cruza la lnea de

pare sin acelerar.

Ciclo: Tiempo en el que un semforo vuelve a mostrar un color especfico, por

ejemplo: tiempo que pasa para que el color rojo vuelva a aparecer.

Tiempo de verde: Tiempo dentro del ciclo en el cual el semforo exhibe la

indicacin verde, es decir cuando da permiso de cruzar.

Tiempo de verde efectivo: Es el tiempo que se aprovecha por los

movimientos que se permiten en una fase dada. Se suele tomar como el tiempo

de verde ms el amarillo y menos el tiempo perdido para la fase considerada.

Vehculos mixtos: Volumen vehicular que no tiene en cuenta de qu tipo de

vehculo se compone, se cuentan vehculos livianos y pesados por igual sin

tener en cuenta su tamao, categora o su relacin peso/potencia.

Vehculos equivalentes: Volumen vehicular mixto convertido a vehculos

livianos, utilizado para obtener un flujo de saturacin ms confiable.

Intervalo de saturacin: Tiempo entre los ejes traseros de los vehculos que

entran a la interseccin cuando los vehculos entran sin acelerar, su inverso es

el flujo de saturacin o volumen mximo.

4

3. INTERSECCIN 1: CARRERA 12 CON CALLE 21 (CENTRO)

3.1. PROCEDIMIENTO

La recoleccin de datos fue realizada el da jueves 6 de Marzo de 2014,

comenzando a las 11:30h y terminando a las 13:30h, contando 25 ciclos que

formasen una cola de seis vehculos como mnimo. Debido a que la

interseccin maneja un nivel de trfico relativamente bajo en relacin con otras

intersecciones en el centro de la ciudad, se procedi a hacer el conteo de

tiempo entre el tercer y sexto vehculo, no del cuarto al sptimo, este

procedimiento est justificado debido a que ambos accesos se encuentran en

una pendiente negativa, lo cual ayuda a vencer la inercia de arranque del

vehculo en un tiempo menor que si el acceso se encontrara en pendiente

positiva. El formato para la recoleccin de datos en esta interseccin utilizado

fue el siguiente:

Ciclo Tiempo en segundos entre el 3 y el

6 7 8 9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

5

25

Total

3 al 6 3 al 7 3 al 8 3 al 9

3.2. DATOS RECOLECTADOS

3.2.1. ACCESO SUR

El anlisis para el acceso sur fue realizado en el carril izquierdo, ya que a pesar

de presentar demoras debido al giro que hacan algunos vehculos a la

izquierda, estas demoras eran menores que en el carril derecho, usado por

buses en su mayor parte, quienes recogan y dejaban pasajeros cerca a la

interseccin, formando colas incluso cuando el semforo estaba en verde.

La siguiente figura muestra la operacin vehicular descrita anteriormente:

Operacin vehicular en el acceso sur

6

Los datos recogidos durante el periodo de tiempo de anlisis, fueron los

siguientes:

Ciclo Tiempo en segundos entre el 3 y el

6 7 8 9

1 7.8

2 11.9

3 10

4 7.1

5 8.2

6 7.5

7 8.1

8 8.6

9 9.3

10 9.1

11 8.6

12 8.9

13 10.6

14 10.3

15 13.5

16 9

17 7.5

18 8

19 11.1

20 8.7

21 11.8

22 8.9

23 9.7

24 10.1

25 9.5

Total 208.4 11.9 13.5 0

3 al 6 3 al 7 3 al 8 3 al 9

Para el clculo del flujo de saturacin medio se utiliz la siguiente expresin:

Cuyo resultado se expresa en vehculos mixtos por hora (

Para este acceso el flujo de saturacin medio es:

7

3.2.2. ACCESO ESTE

Debido a que en el acceso sur, a pesar de que haya dos carriles,

frecuentemente se utiliza uno solamente, o dicho de una mejor manera, se

transita ocupando ambos carriles (por la lnea divisoria de ambos), debido a

que varios usuarios se estacionan a los lados de las vas y al hecho de que

haya un parqueadero cerca a la interseccin, lo cual debido a los radios de giro

de los vehculos que salen, hacen que estos vayan por la mitad de la calzada y

no por el carril correspondiente.

Adems de no utilizar completamente la calzada, se producen demoras debido

a que algunos vehculos giran hacia la derecha, causando que se logren

evacuar menos vehculos durante el tiempo de verde que lo esperado.

Operacin vehicular crtica en el acceso este

Debido a los factores mencionados anteriormente, se logran formar colas de

ms de seis vehculos ocasionalmente a pesar de que por este acceso transite

un menor volumen vehicular que en el acceso sur.

Los datos recogidos durante el periodo de anlisis fueron los siguientes:

8

Para este acceso el flujo de saturacin medio es:

Ciclo Tiempo en segundos entre el 3 y el

6 7 8 9

1 9.4

2 8.6

3 8.6

4 16.9

5 19.2

6 10.9

7 10.8

8 9

9 10.3

10 8.5

11 8.5

12 12.2

13 10.2

14 10.6

15 17.8

16 11.1

17 19

18 15.8

19 11.1

20 12.11

21 13.1

22 12.7

23 15.14

24 13.82

25 8.46

Total 178.29 52.64 17.8 55.1

3 al 6 3 al 7 3 al 8 3 al 9

9

4. INTERSECCIN 2: CARRERA 5 CON CALLE 58

4.1. PROCEDIMIENTO

La recoleccin de datos fue realizada el da 7 de Marzo de 2014, comenzando

a las 13:30h y finalizando a las 15:00h, contando 25 ciclos que formasen una

cola de seis vehculos como mnimo, observando una cola mxima de trece

vehculos en el carril estudiado. Para los accesos Este y Oeste no se

observaron colas de ms de tres vehculos, por lo cual estos accesos no se

tienen en cuenta en el presente informe.

La razn por la que se cont desde el tercer vehculo es debido a que segn lo

observado en campo, mientras que el primero y el segundo vencen la inercia al

acelerar, lo cual lleva algunos segundos, el tercero lleva una aceleracin

cercana a cero, es decir, que lleva una velocidad relativamente constante. El

formato utilizado para la recoleccin de datos en la interseccin es el siguiente:

Ciclo Tiempo en segundos entre el 3 y el

6 7 n-1 n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

10

Total 3 al 6 3 al 7 3 al n-1 3 al n

4.2. DATOS RECOLECTADOS

4.2.1. ACCESO NORTE

El anlisis para el acceso norte fue realizado en el carril izquierdo, ya que no

presenta retardos en el arranque debido a giros a la derecha.

La siguiente figura muestra la operacin vehicular de este acceso:

Operacin vehicular en el acceso norte

Los datos recogidos durante el periodo de tiempo de anlisis fueron los

siguientes:

11

Ciclo Tiempo en segundos entre el 3 y el

6 7 8 9 10 11 12 13

1 6.12

2 16.8

3 9.11

4 11.45

5 10.34

6 15.32

7 19.23

8 13.45

9 15.23

10 9.34

11 7.22

12 17.56

13 20.45

14 9.45

15 18.21

16 8.23

17 9.28

18 9.15

19 14.91

20 16.72

21 13.33

22 22.3

23 7.34

24 8.28

25 19.47

Total 46.34 58.97 59.66 30.14 34.93 36.03 39.92 22.3

3 al 6 3 al 7 3 al 8 3 al 9 3 al 10 3 al 11 3 al 12 3 al 13

Para el clculo del flujo de saturacin medio se utiliz la siguiente expresin:

Cuyo resultado se expresa en vehculos mixtos por hora (

Para este acceso el flujo de saturacin medio es:

12

4.2.2. ACCESO SUR

El anlisis para el acceso sur fue realizado en el carril izquierdo, ya que no

presenta retardos en el arranque debido a giros a la derecha y su trfico no es

interrumpido debido a un taller de mecnica automotriz localizado en la esquina

de este acceso.

La siguiente figura muestra la operacin vehicular de este acceso:

Operacin vehicular en el acceso sur

Los datos recogidos durante el periodo de tiempo de anlisis fueron los

siguientes:

13

Para el clculo del flujo de saturacin medio se utiliz la siguiente expresin:

Cuyo resultado se expresa en vehculos mixtos por hora (

Ciclo Tiempo en segundos entre el 3 y el

6 7 8 9 10 11 12 13

1

19.02 2

18.13

3

14.23 4 5.02

5

11.23 6

13.43

7

18.02 8 5.39

9

8.23 10

21.51

11

14.65 12

15.22

13 6.12 14

12.11

15

13.12 16 7.24

17 6.97 18 8.34 19

10.14

20

20.42

21

19.04 22

16.69

23

15.1 24

9.79

25

19.36

Total 39.08 28.16 42.87 45.34 74.12 23.34 37.06 38.55

3 al 6 3 al 7 3 al 8 3 al 9 3 al 10 3 al 11 3 al 12 3 al 13

14

Para este acceso el flujo de saturacin medio es:

15

5. ANLISIS DE LA INFORMACIN

El resultado obtenido para flujo de saturacin est expresado en vehculos

mixtos, pero para propsitos de determinar el comportamiento operacional, la

capacidad y el nivel de servicio del acceso a la interseccin, es necesario

expresar el volumen en vehculos livianos, debido a que en las condiciones

base para determinar dichos factores, una de ellas es Todos los conductores

se comportan de la misma manera y los vehculos son automviles idnticos.

Para poder convertir vehculos mixtos a vehculos livianos es necesario

conocer la composicin vehicular por acceso, dicha informacin fue recolectada

en la primera fase del proyecto, la cual dio a conocer el volumen vehicular, su

composicin, el volumen peatonal, la operacin semafrica y el inventario de

los elementos.

La composicin porcentual de vehculos por acceso servir para obtener el flujo

de saturacin en vehculos livianos, para lograr este fin se usarn las

equivalencias de cada tipo de vehculo a vehculo liviano, se utilizarn los

siguientes factores de conversin:

INTERSECCION CENTRO INTERSECCION AV NORTE

Tipo de

vehculo

Equivalencia en vehculos

livianos

Tipo de

vehculo

Equivalencia en vehculos

livianos

Bus 2 Bus 1.5

Camin 2.5 Camin 2

Motocicleta 0.3333333 Motocicleta N/A

Factores de conversin a vehculos livianos en las intersecciones asignadas

Dichos factores fueron estimados al observar la operacin vehicular en campo,

ya que a pesar de que estn cerca a la medida estndar, estos factores pueden

variar segn la interseccin, ya que la operacin no es la misma para cada

ubicacin y ninguna cumple con las condiciones base.

Conociendo la composicin vehicular por acceso y su respectivo factor de

conversin a vehculos livianos, con el fin de hacer la conversin, se generar

un factor mayor que 1 (Fl), que multiplicndolo por el flujo de saturacin en

vehculos mixtos nos d el mismo flujo de saturacin expresado en vehculos

livianos.

16

Para obtener el factor de conversin, se sabe que la composicin total

conocida es de 100%, es decir 1; por lo tanto se multiplicar el porcentaje de

cada tipo de vehculo por su factor de conversin, se generar un porcentaje

mayor que el 100% (a menos de que el porcentaje de vehculos pesados sea

cero y haya un porcentaje mayor de motocicletas que de vehculos), lo cual

dar un factor mayor que 1 en funcin de la composicin vehicular.

Ejemplo:

La composicin por tipo de vehculo en un acceso es la siguiente:

Autos y taxis: 30%

Buses: 20%

Camiones: 20%

Motocicletas: 30%

Se necesita convertir estos valores a vehculos livianos, entonces:

%/100 Factor conv a livianos %/100 nuevo

Autos y taxis 0.3 1 0.3

Buses 0.2 2 0.4

Camiones 0.2 2.5 0.5

Motos 0.3 0.333333 0.0999999

1 1.2999999

El resultado es que si todos los tipos de vehculos se convierten a vehculos

livianos, habran 1.3 veces ms vehculos que antes, es decir: Fl=1.3.

5.1. PARA LA INTERSECCIN DEL CENTRO DE LA CIUDAD DE TUNJA

El factor de conversin a vehculos livianos tom dichos valores debido al

espacio, velocidad y paradas que hacan los dems tipos de vehculo en

relacin con los vehculos livianos.

17

5.1.1. PARA EL ACCESO SUR

Los datos de composicin para este acceso fueron los siguientes:

Movimiento Movimiento 6 (S-W)

Tipo Autos Taxis Buses Camiones Motos

5 4 0 0 9

10 6 0 0 11

9 6 0 1 4

11 9 1 0 3

Total 35 25 1 1 27

Porcentaje 39.33% 28.09% 1.12% 1.12% 30.34%

Total Movimiento HMD 89

Movimiento Movimiento 2 (S-N)

Tipo Autos Taxis Buses Camiones Motos

26 18 32 2 23

38 19 30 1 16

48 17 29 2 20

36 18 24 2 7

Total 148 72 115 7 66

Porcentaje 36.27% 17.65% 28.19% 1.72% 16.18%

Total Movimiento 408

Composicin total en el acceso:

% Factor conv a livianos % nuevo

Autos y taxis 56.34% 1 56.34%

Buses 23.34% 2 46.68%

Camiones 1.61% 2.5 4.02%

Motos 18.71% 0.333333 6.24%

100.00% 113.28%

El factor obtenido en vehculos livianos (Fl) es de 1.1328, este factor se utiliza

para la conversin de la siguiente manera:

18

5.1.2. PARA EL ACCESO ESTE

Los datos de composicin para este acceso fueron los siguientes:

Movimiento Movimiento 4 (E-W)

Tipo Autos Taxis Buses Camiones Motos

22 24 15 1 9

23 19 13 0 10

13 10 15 1 5

15 9 18 1 6

Total 73 62 61 3 30

Porcentaje 31.88% 27.07% 26.64% 1.31% 13.10%

Total Movimiento 229

Movimiento Movimiento 9(4) (E-N)

Tipo Autos Taxis Buses Camiones Motos

16 3 0 0 2

17 7 0 1 0

12 10 0 0 4

11 6 0 0 2

Total 56 26 0 1 8

Porcentaje 61.54% 28.57% 0.00% 1.10% 8.79%

Total Movimiento 91

Composicin total por acceso:

% Factor conv a livianos % nuevo

Autos y taxis 67.81% 1 67.81%

Buses 19.06% 2 38.13%

Camiones 1.25% 2.5 3.13%

Motos 11.88% 0.333333 3.96%

100.00% 113.02%

19

El factor obtenido en vehculos livianos (Fl) es de 1.1302, este factor se utiliza

para la conversin de la siguiente manera:

5.2. PARA LA INTERSECCIN SOBRE LA AVENIDA NORTE

Debido a que no se cuentan con datos precisos sobre volumen y composicin

vehicular recientes, se procedi a buscar estudios que se hayan realizado

sobre esta interseccin, en lo concerniente a composicin vehicular se

encontr lo siguiente:

ACCESO SUR ACCESO NORTE

Autos 0.47 Autos 0.37

Buses 0.39 Buses 0.45

Camiones 0.14 Camiones 0.18 Composicin vehicular ao 2008

Dichos datos fueron tomados del trabajo de grado Estudio y anlisis de

capacidad y nivel de servicio de la avenida oriental y la avenida norte de la

Ciudad de Tunja, realizado por Ana Milena Miguez Garca, pgina 55, ao

2008.

El factor de conversin a vehculos livianos tom los valores mostrados a

continuacin debido al espacio, velocidad y paradas que hacan los dems

tipos de vehculo en relacin con los vehculos livianos, especialmente los

buses, quienes no suelen hacer paradas con mucha frecuencia, ya que la

mayora para en el puente peatonal situado 100 metros hacia el norte.

20

5.2.1. PARA EL ACCESO NORTE

Composicin total en acceso:

% Factor conv a livianos % nuevo

Autos 37.00% 1 37.00%

Buses 45.00% 1.5 67.50%

Camiones 18.00% 2 36.00%

100.00% 140.50%

El factor obtenido en vehculos livianos (Fl) es de 1.405, este factor se utiliza

para la conversin de la siguiente manera:

5.2.2. PARA EL ACCESO SUR

Composicin total en acceso:

% Factor conv a livianos % nuevo

Autos 47.00% 1 47.00%

Buses 39.00% 1.5 58.50%

Camiones 14.00% 2 28.00%

100.00% 133.50%

El factor obtenido en vehculos livianos (Fl) es de 1.335, este factor se utiliza

para la conversin de la siguiente manera:

21

6. CONCLUSIONES

- La razn porque se cont desde el tercer vehculo es debido a que los

dos primeros vehculos pierden tiempo acelerando, pero el tercero ya

pasa con una aceleracin baja debido a que ya viene acelerando desde

ms atrs y ya ha vencido la inercia.

- Las motocicletas no se tuvieron en cuenta para la toma de tiempos, ya

que debido a su baja relacin peso/potencia hace que su aceleracin

sea mayor a la de los vehculos livianos, pero para cuestiones de

composicin vehicular si se tuvieron en cuenta, ya que ocupan espacio

en la va aunque este no sea igual al de un vehculo pesado.

- Para hallar el factor de conversin de vehculos mixtos a livianos es

necesario contar con datos de composicin vehicular, en caso de no

poder tomarlos en campo debido a razones de tiempo, eventos o

anormalidad en el trnsito, ser necesario buscar datos confiables y

recientes para poder obtener dichos datos.

- El flujo de saturacin sobre la interseccin de la avenida norte es mayor

que en la del centro, esto se debe a que por esta va la proporcin de

vehculos pesados es mayor que la del centro, lo cual incide fuertemente

sobre la conversin a vehculos equivalentes.

22

BIBLIOGRAFA

Manual de ingeniera de trnsito, Guido Rabelat Eges.

Ingeniera de trnsito: Fundamentos y aplicaciones, Rafael Cal y Mayor.

Apuntes de clase, Operacin del trnsito II, I semestre de 2014.

Estudio y anlisis de capacidad y nivel de servicio de la avenida oriental y la

avenida norte de la ciudad de Tunja, Ana Milena Miguez Garca.