Material de Transito (1)

8/19/2019 Material de Transito (1)

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1Universidad José Antonio Páez Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Tránsito y

Transporte

CLASIFICACION DE LA RED VIAL

Funciones de la vialidad:

La vialidad tiene como funciones directas permitir el desplazamiento de las personas e

intercomunicar poblaciones, y de manera indirecta permite el desarrollo del estado. Existen distintostipos de vialidades que permiten jerarquizarlas y definir los movimientos que sobre ellas se realizan.

Jerarquía de movimientos:

Dentro de la mayoría de los viajes se pueden distinguir seis (! etapas de movimiento, cada uno

con características distintas. "o todos los viajes tienen las seis etapas de movimiento.

Estas etapas son#

$. %ovimiento principal (&utopista, vía expresa de flujo ininterrumpido!

'. ransici)n (*ampa de distribuidor. +onecta la autopista con una arteria!

. Distribuci)n (&rteria urbana!-. +olecci)n (ía colectora de una zona específica!

/. &cceso (+alle local!

. 0inalizaci)n (1itio de destino!

+ada una de las etapas de un viaje típico se realiza en vialidades que cumplen una funci)n

específica, y cada una de ellas debiera estar dise2ada para dic3a funci)n.

La jerarquía de los movimientos se basa en la cantidad de tr4nsito total, por lo que los viajes en

vías expresas son los m4s altos en la jerarquía de movimientos, seguidos por los movimientos en

arterias 3asta llegar a los movimientos locales.

Sistema funcional:

La clasificaci)n funcional de la vialidad agrupa a calles y carreteras de acuerdo al car4cter del

servicio que deben proveer. El rol de la vialidad es en doble sentido# permitir el acceso y permitir la

movilidad de viajes. 5or lo tanto, se puede clasificar de la siguiente manera#

$. ialidad Local# permiten el acceso al sitio de destino.

'. +olectoras# son vialidades de transici)n, entre una vía local y una arterial.

. &rterias# vía de movimientos principales y alto nivel de movilidad.

Clasificación funcional de sistemas viales en áreas urbanas:

En las 4reas urbanas la clasificaci)n de la vialidad es la siguiente#

$. 1istema de arterias urbanas principales#

i. 1irve a los mayores centros de actividad de las 4reas urbanas

ii. 1on los corredores con los m4s altos vol6menes ve3iculares

iii. 1irve los deseos de viajes m4s largos

iv. Lleva una alta proporci)n de la totalidad de los viajes urbanos

TA!"IT#$ Clasi%caci&n de la ed 'ial$ Pro($ Enzo )uccella Passeri


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Transporte

CARACTERISTICAS GENERALES DEL TRANSITO

Capacidad y niveles de servicio:

Estos dos conceptos se aplican tanto para el dise2o como para el an4lisis operacional de los

sistemas de transporte.

Estos sistemas son#

$. &utopistas 9rbanas

'. ías 9rbanas (&rterias, +olectoras, +alles!

. 7ntersecciones 1emaforizadas o no

-. 0acilidades para el transporte p6blico

/. 7nfraestructura para ciclistas. 7nfraestructura para peatones

La capacidad viene definida por la cantidad de unidades (peatones, ve3ículos particulares,

transporte p6blico, etc.!, el 4rea de la infraestructura (n6mero de canales de circulaci)n, anc3o de loscanales de circulaci)n, anc3o de las aceras peatonales, etc.! y el período de tiempo que se quiere

estudiar.

El nivel de servicio es un indicador cualitativo de las condiciones operacionales del flujo de

tr4nsito tal como las percibe el usuario. Este indicador mide factores como la velocidad, tiempo de

viaje, demora, libertad de maniobra, interrupciones de tr4nsito, comodidad, conveniencia y seguridad.

En la 7ngeniería de r4nsito se definen dos tipos de facilidades operacionales#

$. ías de flujo ininterrumpido# no tienen elementos fijos que sean externos al flujo de

tr4fico y que provoquen interrupciones, tales como sem4foros, se2ales de pare, etc.

Ejemplos de esta facilidad operacional son las autopistas (segmentos b4sicos, areas deentrecruces, rampas!, las carreteras de varios canales y las carreteras de dos canales.

'. ías de flujo interrumpido# tienen elementos fijos que provocan la interrupci)n del

tr4fico de manera peri)dica, tales como sem4foros, se2ales de pare, etc.,

independientemente de la cantidad de ve3ículos que circulan. Ejemplos de esta

facilidad operacional son las intersecciones semaforizadas, las intersecciones no

semaforizadas controladas por se2ales de ApareB o de Aceda el pasoB, las arterias, el

transporte p6blico, los peatones, las bicicletas.

5ara cada una de estas facilidades operacionales se definen seis (! tipos de niveles de servicio,

del nivel A&B al nivel A0B. El nivel de servicio A&B se refiere a condiciones de flujo libre. El nivel de

servicio AEB se refiere a condiciones de flujo a capacidad y el nivel de servicio A0B se refiere acondiciones de congesti)n crítica.

En el cuadro que se presenta en la siguiente p4gina se se2alan las medidas de efectividad o

par4metros que determinan la calidad operacional o nivel de servicio en cada uno de los tipos de víasque se ejemplificaron en las dos facilidades operacionales enunciadas anteriormente.



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%edidas de efectividad para la determinaci)n del "ivel de 1ervicio

ipo de ía %edida de efectividad (5ar4metro!

0lujo 7ninterrumpido

&utopista

1egmento C4sico Densidad (ve3mcanal!

&reas de Entrecruces elocidad de viaje promedio (dt! (p3!

*ampas asa de flujo (nF ve33ora! (vp3!

+arreteras de varios canales Densidad (ve3mcanal!

+arretera de dos canales 5orcentaje de demoras (;!.elocidad de viaje promedio (p3!

0lujo 7nterrumpido

7ntersecciones 1emaforizadas Demora promedio individual (tiempo parado, segve3!

7ntersecciones no 1emaforizadas +apacidad de reserva (vp3!

&rterias elocidad de viaje promedio (dt! (p3!

ransporte 56blico 0actor de carga (personasasientos!

5eatones Espacio (mGpeat)n!

& continuaci)n se definen algunos par4metros com6nmente usados en la 7ngeniería de r4nsito#

olumen# n6mero de ve3ículos que pasan sobre una secci)n de vía durante un período de

tiempo.

D5 olumen Diario 5romedio &nual H olumen &nual otal /

D5# olumen Diario 5romedio H olumen otal en A"B días A"B días

olumen en Iora 5ico# n6mero de ve3ículos que pasa sobre una secci)n de vía durante

= minutos consecutivos

asa de flujo# Expresi)n 3oraria del n6mero de ve3ículos que pasa por una secci)n de vía

durante un período menor a una 3ora. 5or ejemplo, si se cuentan /= ve3ículos

pasando por una secci)n de vía durante un período de $/ minutos, la tasa de

flujo es '== ve3ículos3ora (/= x -! ($/ x - H = min H $ 3ora!



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Transporte

0actor de Iora 5ico# relaci)n del volumen de la 3ora pico a la tasa de flujo m4xima dentro

de la 3ora pico. 5or ejemplo,

iempo +onteo asa de 0lujo

/#== > /#$/ '/= $.===/#$/ > /#= == $.'==

/#= > /#-/ 'J/ $.$==

/#-/ > #== '/= $.===

olumen Iorario $.=J/

0actor de Iora 5ico (0I5! H (olumen en la Iora 5ico! (- x olumen %4ximo $/ minutos!

0I5 H $.=J/ (- x ==!

0I5 H $.=J/ $.'== H =,@K/@ *ango# =,'/ M 0I5 M $,==

elocidad# es la tasa de movimiento del tr4nsito.

elocidad instant4nea# velocidad a la cual un ve3ículo pasa un punto de una

vía

elocidad de viaje# distancia total recorrida dividida por el tiempo

requerido para recorrerla

elocidad de viaje 5romedio# distancia total recorrida por todos los ve3ículos en el

flujo de tr4nsito, dividida por el tiempo de viaje total

para todos los ve3ículos

elocidad de dise2o# velocidad m4xima (segura! que se puede mantener

sobre una secci)n específica de vía cuando las

condiciones son lo suficientemente favorables para que

las características de dise2o de la vía gobiernen laoperaci)n del ve3ículo

Densidad# n6mero de ve3ículos ocupando una secci)n de vía

+apacidad# 5ara las vías expresas, es la m4xima tasa de flujo sostenida por $/ minutos a lacual el tr4nsito pasa por una secci)n determinada en una direcci)n.

La capacidad de una vialidad se ve afectada por ciertas condiciones que se conocen como

prevalecientes. Estas son condiciones de la geometría de la vía y de las características del tr4nsito.

+ondiciones de la vía#

• "6mero y anc3o de canales• 8bstrucciones laterales

• elocidades de dise2o

• 5endientes

• +onfiguraci)n de canales

+ondiciones de r4nsito#

• +omposici)n del tr4nsito (ve3ículos particulares, de transporte, de carga!



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• Distribuci)n de canales

• +aracterísticas de los conductores

Las condiciones ideales para el flujo de ve3ículos con las cuales la capacidad de la vía es

m4xima son las siguientes#

+ondiciones ideales#

• +anales de ,/ m. de anc3o

• Distancia mínima de ' m. a obstrucciones laterales

• e3ículos particulares

• 9suarios regulares

• 5endientes nulas (=;!

Vías de flujo ininterrumpido

& continuaci)n se presentan las relaciones matem4ticas que describen el flujo de tr4nsito

ininterrumpido.

*elaci)n elocidad N 0lujo (olumen! N Densidad

La densidad es el n6mero de ve3ículos que ocupan una longitud de vía específica en un espacio

de tiempo determinado. 1e expresa en tOrminos de ve3ículos por il)metro (ve3m! e influye en la

3abilidad que tiene el conductor para maniobrar y cambiar de canales.

q H u P

q H tasa de flujo en ve3ículos por 3ora (vp3!

u H velocidad promedio (p3!

H densidad (ve3m!

En la relaci)n entre flujo, velocidad y densidad se tiene lo siguiente, y se observa en la gr4ficasiguiente#

• & medida que el flujo crece, la velocidad tiende a decrecer y la densidad se incrementa

• En el punto donde se alcanza la capacidad, la tasa de flujo es m4xima

• 1i las condiciones de operaci)n comienzan a deteriorarse (congesti)n! con frecuentes

paradas (flujo forzado!, tanto la velocidad como el flujo comienzan a reducirse,

mientras la densidad contin6a aumentando

• La congesti)n ocurre cuando la velocidad es crítica, la densidad es crítica y la

capacidad se 3a alcanzado

Luego se tienen las relaciones siguientes#

elocidad > Densidad

u H ur ($ N i!

u H velocidad promedio (p3!



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ur H velocidad de flujo libre (p3!

H densidad (ve3m!

i H densidad m4xima, completamente congestionado, (ve3m!

0lujo > Densidad

q H ur ( N G j!

q H tasa de flujo (vp3!

0lujo > elocidad

q H j (u N uG ur !

Condiciones de congestión

La congesti)n se produce como el resultado de la demanda de tr4nsito excediendo la capacidad

de la vía.

La capacidad de una vía se determina por secciones de Osta. Depende del n6mero de canales y

de la longitud de la secci)n en cuesti)n. 5ara una secci)n determinada de una vía la capacidad es

constante a menos se cambien sus condiciones geomOtricas.

%ientras la demanda de tr4nsito sea menor o igual que la capacidad de una secci)n de vía, 3ay

poca congesti)n. 1in embargo, en la medida que la demanda vaya aumentando, en funci)n de la tasa de

llegadas, y comienza a exceder a la capacidad en un instante de tiempo AtB se forma un

AembotellamientoB y los ve3ículos comienzan a acumularse por detr4s del embotellamiento. En alg6n

momento, por las razones de comportamiento de los usuarios, la demanda de tr4nsito por esa vía

embotellada comienza a bajar y luego de un tiempo la cantidad de ve3ículos acumulados se va

disipando, 3aciendo a la vía nuevamente atractiva a la demanda de tr4nsito.

Introducción a vías expresas

Las vías expresas tienen tres componentes elementales#

• 1egmento b4sico de la vía (secci)n de vía!

Los niveles de servicio para secciones b4sicas de autopista est4n basados en la densidad

de tr4nsito. & menor densidad mayor nivel de servicio. La capacidad de las secciones

b4sicas de autopista se establece en '.=== vp3pc (ve3ículos3oracanal!

• &reas de entrecruces

1e define como el cruce de dos o m4s flujos de tr4nsito que viajan en la misma

direcci)n. 5ara el an4lisis de capacidad se debe tomar en cuenta la influencia de '==

metros a cada lado del 4rea crítica.

• *ampas



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Transporte

1on los dispositivos de incorporaci)n o desincorporaci)n de la autopista. 5ara las

rampas de entrada a las autopista la influencia de la incorporaci)n es aproximadamente

de '== metros aguas arriba a @== metros aguas abajo del punto de intersecci)n

autopista N rampa. 5ara las rampas de salida la influencia de la maniobra de

desincorporaci)n es de aproximadamente @== metros aguas arriba a '== metros aguas

abajo.



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CAPACIDAD DE INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS

Introducción

Definiciones#

$. +apacidad#

Es la tasa de flujo m4ximo que puede pasar por una intersecci)n desde un afluente

bajo condiciones prevalecientes.

'. +ondiciones 5revalecientes#

1on las condiciones existentes que influyen directamente en la capacidad de las

vías. Estas son#

a! +ondiciones de tr4nsito#

• ol6menes

• 5orcentaje de ve3ículos que giran a la izquierda

• 5orcentaje de ve3ículos que giran a la derec3a

• 5orcentaje de ve3ículos pesados

• "6mero de autobuses

• Estacionamiento sobre la vía

• olumen de peatones

• 0actores de Iora 5ico (0I5!

• ipo de llegadas

b! +ondiciones de la vía#

• "6mero de canales

• &nc3o de los canales

• 5endientes

• 9so de los canales

c! +ondiciones de semaforizaci)n#

•

0ases• iempos de las fases

• ipo de control

• 5rogresi)n

. "iveles de an4lisis#



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Existen dos tipos de an4lisis en la metodología del Iig3Qay +apacity %anual

(I+%!

a! &n4lisis operacional#

i. %)dulo de Entrada

• +ondiciones ReomOtricas

• +ondiciones de r4nsito

• +ondiciones de 1emaforizaci)n

ii. %)dulo de &justes de ol6menes

• 0actor de Iora 5ico

• Establecimiento de Rrupos de +anales

• &signaci)n de ol6menes a los grupos de canales

iii. %)dulo de asas o 7ndices de 1aturaci)n

• 0lujo de 1aturaci)n 7deal

• &justes

iv. %)dulo de &n4lisis de +apacidad

• +4lculo de las capacidades de los grupos de canales

• +4lculo de las relaciones volumencapacidad de los grupos

de canales• *eunir resultados

v. %)dulo de "ivel de 1ervicio

• +4lculo de las demoras de los grupos de canales

• *e6nen las demoras

• Determinar los niveles de servicio

b! &n4lisis de 5lanificaci)n#

5ara este tipo de an4lisis s)lo se realizan dos actividades. "o se

obtienen niveles de servicio, pero se obtienen criterios acerca de la

intersecci)n con respecto a su funcionamiento.

Las actividades son#

• 1umatoria de vol6menes críticos por canal

• +3equeo de la capacidad de la intersecci)n



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