CARRETERAS II
ESTUDIO DEL TRÁFICO
1 ANTECEDENTES.-
Con un poco de imaginación podemos hacer un breve repaso en la escala del tiempo,
para darnos cuenta que el vehículo que actualmente satura nuestros caminos, es un
juguete novedoso que se acaba de incorporar a nuestra vida diaria. Algunos pueden
pensar que el vehículo que vemos todos los dia no constituye ninguna novedad y sin
embargo, veremos que su edad es insignificante, comparada con la de nuestras
ciudades y muchos de nuestros caminos.
2 PROBLEMA ACTUAL.-
TRAZO DE LOS CAMINOS EN USO.-
Los constructores contemporáneos de caminos son “descendientes” y hechura de
los ingenieros de ferrocarriles. Estos estaban interesados principalmente en tender
una base para los rieles, sabiendo que el movimiento de trenes seria controlado con
señales y que los conductores serian disciplinados en cuanto a la violación de las
reglas. La intención de los primeros constructores de caminos destinados a
vehículos de combustión interna, era la de proporcionar una superficie de
rodamiento. La actitud de muchos de ellos pueden resumirse en lo siguiente:
“nosotros les proporcionamos un camino con superficie lisa; si el automovilista es
lo suficientemente insensato para matarse uno al otro, eso es cosa de el y no del
proyectista del camino”.
La mayoría de los caminos del mundo están trazados siguiendo las rutas de las
diligencias y es común observar que sus velocidades de proyecto son superadas por
los vehículos que actualmente los transitan. Sus características de curvatura,
pendiente, seccion transversal y capacidad de carga, corresponden, mas bien, a un
transito de vehículos lentos, pequeños y ligeros, como lo eran los vehículos tirados
por animales y los primeros automóviles.
Muchos caminos actuales quedarían mal parados al compararlos con los caminos
del Imperio Romano…. y en aquel entonces no existían los vehículos de ahora.
CARRETERAS II
además, buena parte de los caminos considerados de la “Era Moderna”, fueron
proyectados para los vehículos de hace 20 o 30 años y en ese lapso el vehículo de
motor ha variado tanto que ya esos caminos resultan anticuados.
Hace 30 años se proyectaba avanzada una carretera con velocidad directriz de 60
Km./hr y se le consideraba avanzada; actualmente se considera conservadora una
velocidad de 100 Km./hr para hacer frente a las altas velocidades desarrolladas.
TRAZO URBANO ACTUAL.-
Consideremos ahora el trazo de nuestras ciudades; no porque hagamos de hecho
una diferenciación entre camino y calle, ya que sabemos que uno es continuación
de otro, sino por sus problemas especiales.
Nuestra actual conformación urbana corresponde al de una ciudad antigua crecida;
a un patron cuadricula rectangular, multiplicada. Y ese trazo es el que data de
cientos años antes de la Era Cristiana, cuando solo había vehículos tirados por
animales y cabalgaduras. Insistimos en cometer el error de conservar calles
angostas, trazo rectangular, trazo ……. para cabalgaduras, no de “Era
motorizada”.
Casi todo intento de reforma urbanística ha sido aplastado por intereses creados y
ceguera de particulares y autoridades. Pero además de eso, cuando hemos creado
nuevas ciudades o nuevas secciones urbanas, especialmente en el Nuevo Mundo,
no hemos dudado mucho para proyectarlas……. ¡sobre la misma base de la
cuadricula rectangular!. En cualquiera de las ciudades del mundo, el vehículo
moderno es anacrónico……no cabe……esta “fuera de escala”.
¿EN QUE CONSISTE EL PROBLEMA DEL TRAFICO?.-
Con base en los antecedentes anunciados, es fácil contestar a la pregunta y
encontrar el por que del problema del trafico. Radica básicamente en la enorme
disparidad que existe entre el vehículo moderno y los caminos antiguos que tiene
que usar. En el termino “camino” se incluye el trazo urbano, que data, en la
mayoría de los casos, de cientos de años antes de Cristo.
CARRETERAS II
Seria imposible que un automóvil desarrollado en el Siglo XXI y que esta en
continua evolución para reducir las distancias y los costos de transporte, pueda ser
usado eficientemente en caminos y calles trazadas para cabalgaduras o para
vehículos tirados por animales; o aun, para vehículos de motor de hace 40 o 50
años.
3 SOLUCION DEL PROBLEMA.-
FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROBLEMA.-
Analizando pormenorizadamente el problema ya enunciado, vemos que intervienen
cinco factores contribuyentes y que deben ser tomados en cuenta en cualquier intento
de solución al mismo. Estos factores son:
1. DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS EN EL MISMO CAMINO
Diferentes dimensiones, velocidades y características de aceleración.
a) Automóviles.
b) Camiones y autobuses, de alta velocidad.
c) Camiones pesados, de baja velocidad, incluyendo remolques.
d) Vehículos tirados por animales (que aun subsisten en algunos países).
2. SUPERPOSICION DEL TRANSITO MOTORIZADO EN CAMINOS
INADECUADOS
a) Relativamente pocos cambios en el trazo urbano.
b) Calles angostas, torcidas y fuertes pendientes.
c) Aceras insuficientes.
d) Caminos que no han evolucionado.
3. FALTA DE PLANIFICACION DEL TRANSITO
CARRETERAS II
a) Calles, caminos y puentes que se sigue construyendo con especificaciones
anticuadas.
b) Intersecciones proyectadas sin base técnica.
c) Prevención casi nula para estacionamientos.
d) Calles, caminos y puentes que se sigue construyendo con especificaciones
anticuadas.
e) Falta de obras complementarias del camino.
4. EL AUTOMOVIL NO CONSIDERADO COMO NECESIDAD PÚBLICA
a) Falta de apreciación de las autoridades sobre la necesidad del vehículo dentro
de la economía del transporte.
b) Falta de apreciación del público en general a la importancia del vehículo
automotor.
5. FALTA DE ASIMILACION POR PARTE DEL GOBIERNO Y DEL USUARIO
a) Legislación y reglamentos de transito anacrónicos y que tienden mas a forzar
al usuario a los mismos, que adaptarse a las necesidades del usuario.
b) Falta de educación del público en general a la importancia del vehículo
automotor.
Todos estos factores crean el problema cuya severidad se puede medir en: accidentes
y congestionamiento.
TRES TIPOS DE SOLUCION
Si el problema del tráfico nos causa perdida de vidas y bienes, o sea que equivale a
una situación de falta de seguridad para las personas y de ineficiencia económica del
transporte, la solución, logísticamente, la obtendremos haciendo el tráfico más seguro
y eficiente.
Hay tres tipos de solución que podemos dar al problema del tráfico:
CARRETERAS II
1. SOLUCION INTEGRAL:
Si nuestro problema es causado por un vehículo moderno sobre caminos antiguos,
la solución integral consistirá en crear nuevos tipos de caminos que sirvan a este
vehículo, dentro de la previsión posible. Necesitaremos crear ciudades con trazo
nuevo, revolucionario; calles destinadas a alojar al vehículo de motor, con todas
las características inherentes al mismo.
Esta solución es casi imposible de aplicar en las ciudades actuales, ya que
necesitaríamos barrer con todo lo existente. Los caminos actuales tendrían que
ser sustituidos por otros, cuya velocidad de proyecto fuese de 200 kilómetros por
hora.
2. SOLUCION PARCIAL DE ALTO COSTO:
Esta solución equivale a sacar el mejor partido posible de lo que actualmente
tenemos, con ciertos cambios necesarios que requieren fuertes inversiones. Los
casos críticos, como calles angostas, cruceros peligrosos, obstrucciones naturales,
capacidad restringida, falta de control en la circulación, etc., pueden atacarse
mediante la inversión necesaria que es, siempre muy elevada. Entre las medidas
que pueden tomarse están: el ensanchamiento de calles; modificar intersecciones
rotatorias; creación de intersecciones canalizadas; sistemas de control automático
con semáforos; estacionamientos públicos y privados, etc.
3. SOLUCION PARCIAL DE BAJO COSTO:
Equivale al aprovechamiento máximo de las condiciones existentes, con el
mínimo de obra material y el máximo en cuanto a regulación funcional del
transito, a través de técnica depurada, así como disciplina y educación por parte
del usuario. Incluye, entre otras cosas, la legislación y reglamentación adaptadas
a las necesidades del transito, las medidas necesarias de educación vial; el sistema
de calles con circulaciones un sentido; el estacionamiento de tiempo limitado; el
CARRETERAS II
proyecto especifico y apropiado de señales de transito y semáforos; la
canalización del transito a bajo costo; las facilidades para la construcción de
terminales y estacionamientos; etc.
4 BASES PARA UNA SOLUCION.-
De cualquier manera, la experiencia demuestra que en cualquier tipo de solución
deberán existir tres bases en que se apoye la misma.
Son los tres elementos que, trabajando simultáneamente, nos van a dar lo que
deseamos: un transito seguro y eficiente.
Estos tres elementos son:
Ingeniería de Trafico
Educación Vial
Legislación y Vigencia Policíaca
4.1.1 METODOLOGIA.-
Para atacar este problema, debemos seguir cuatro pasos sucesivos, que permitirán el
planeamiento del mismo, de tal manera que la solución sea logia y práctica. Los
cuatro pasos necesarios serian los siguientes:
Recopilación de los datos.
Analisis de los datos.
Proposición correcta y detallada de soluciones.
Estudio de los resultados obtenidos.
Como primer paso se hace indispensable reunir toda información necesaria. En esta
recopilación de datos son precisamente las estadísticas, los informes oficiales, los
hechos veraces, los que necesitamos. No es útil conocer la opinión del amigo o del
comerciante de la esquina; se requieren datos estadísticos obtenidos oficialmente, en
CARRETERAS II
la ubicación de los accidentes u obtenidos de fuentes de información dignas de
crédito.
Segundo, para el analisis de estos datos se necesita una mente entrenada que pueda
dar una interpretación real a los mismos. De estos analisis se desprende una parte
muy importante de la solución y solo un especialista en la materia deberá llevarlo a
cabo.
Después del analisis, el encargado de resolver el problema deberá presentar un
proyecto de solución, cubriendo los tres elementos básicos. deberá incluir el aspecto
físico, adaptando a las características del vehículo y del usuario; deberá incluir las
modalidades necesarias en cuanto a educación vial, así como las reformas y sistemas
legislativos y policiacos, que permitan impartir la solución.
Finalmente, es conveniente observar, durante cierto periodo posterior, el resultado
que tuvo el resultado que tuvo la solución aplicada. Este resultado se observara
directamente a través de las estadísticas levantadas en cuanto a la eficiencia del
movimiento vehicular y de peatones así como en cuanto a la disminución o aumento
de accidentes. Es posible que muchas soluciones requieran una revisión y
perfeccionamiento, por lo que este ultimo paso es de gran importancia.
4.1.2 ESPECIALIZACION.-
¿Pero, quien es ese profesional especializado que se encargara de enfrentarse a este
problema; de saber que datos buscar; de poder analizarlos y finalmente, encontrar una
solución atinada?. Definitivamente no lo ha sido el Ingeniero Civil, preocupado
principalmente por la parte estructural de sus obras, ni lo han sido tampoco el
Arquitecto, ni el Urbanista, ni el Ingeniero de Caminos.
Como consecuencia del mismo problema, ha surgido una nueva especialización de la
ingeniería; aquella a la que concierne específicamente el aspecto funcional del
camino, al que concierne el movimiento de vehículos y peatones en el mismo.
Desgraciadamente, los profesionales preparados en esta materia son muy contados y
solo hasta hace algunos años las instituciones educacionales de algunos países se han
empezado a preocupar por producirlos.
CARRETERAS II
Es el Ingeniero de Trafico el capacitado específicamente para recolectar y analizar los
datos del problema y buscar la solución mas adecuada.
Es el Ingeniero de Trafico el capacitado específicamente para recolectar y analizar los
datos del problema y buscar la solución mas adecuada.
4.1.3 PREPARACION ESPECIAL.-
La ingeniería de Tráfico, por definición, es aquella rama de la ingeniería Civil que
estudia y analiza bajo un enfoque técnico los problemas originados por el movimiento
de los vehículos, en estrecha relación con sus componentes que son:
El Peatón
El Conductor
El Vehículo
La Vía
Con el objeto de proporcionar al usuario, comodidad y seguridad en las calles,
avenidas y carreteras.
En esta rama de la ingeniería Civil, se analiza pormenorizadamente lo siguiente:
a) CARACTERISTICAS DEL TRANSITO.- Se analizan los diversos factores y las
limitaciones de los vehículos y los usuarios como elementos de la corriente de
transito. Son investigados la velocidad y la densidad; el origen y destino del
movimiento; la capacidad de los caminos; el funcionamiento de: pasos a desnivel,
terminales, intersecciones canalizadas; se analizan los accidentes, etc. así se pone
en evidencia la influencia de la capacidad y limitaciones del usuario en el transito,
se analiza al usuario particularmente desde el punto de vista psíquico – físico,
indicándose la rapidez de las reacciones para frenar, para acelerar, para
maniobrar, su resistencia al cansancio, etc., empleando en todo esto, métodos
modernos e instrumentos psicotécnicos, así como la metodología estadística.
CARRETERAS II
b) REGLAMENTACION DEL TRANSITO.- La técnica debe establecer las bases
para los reglamentos de transito, debe señalar sus objeciones, legitimidad y
eficacia, así como sanciones y procedimientos para modificarlos y mejorarlos. así
por ejemplo, deben ser estudiadas las reglas en materia de licencias,
responsabilidad de los conductores; peso y dimensiones de los vehículos;
accesorios obligatorios y equipo de iluminación, acústicos y de señalamiento;
revista periódica, comportamiento en la circulación, etc.
Igual atención se da a otras materias, tales como: prioridad del paso; transito en un
sentido, zonificación de la velocidad, limitaciones en el tiempo de
estacionamiento, control policíaco en las intersecciones, procedimiento legal y
sanciones relacionadas con accidentes, peatones y transportación publica, etc.
c) SEÑALES Y APARATOS DE CONTROL.- Este aspecto tiene por objeto
determinar los proyectos, construcción, conservación y uso de las señales,
iluminación, aparatos de control, etc. Los estudios deben complementarse con
investigaciones de laboratorio. Aunque el profesional en trafico no es
responsable de la fabricación de estas señales y semáforos, a el incumbe señalar
su alcance, promover su empleo y juzgar su eficiencia.
d) PLANIFICACION VIAL.- Es indispensable, en la ingeniería de Trafico, realizar
investigaciones y analizar los diferentes métodos, para planificar la vialidad en un
país, en una municipalidad o en una pequeña área, para poder adaptar el
desarrollo de los camino a las necesidades del transito. Parte de esta
investigación esta dedicada exclusivamente a la planificación de la vialidad
urbana que permite conocer los problemas que se presentan al analizar el
crecimiento demográfico. Las tendencias al aumento en el número de vehículos y
la demanda de movimiento de una zona a otra.
Es reconocido que el transito es uno de los factores mas importantes en el
crecimiento y transformación de un centro urbano y de una regio y es por esto que
el punto de vista del Ingeniero de Trafico debe ser considerado en toda
programación urbanística y en toda planificación de política económica.
CARRETERAS II
El profesional a su vez debe acostumbrarse a tener en cuenta en sus trabajos las
distintas exigencias de la colectividad de la higiene, de la seguridad, de las
actividades comerciales o industriales, etc.
e) ADMINISTRACION.- Es necesario examinar las relaciones entre las distintas
dependencias publicas que tienen competencia en material vial y su actividad
administrativa al respecto. Deben considerarse los distintos aspectos tales como:
económico, político, fiscal, de relaciones publicas, de sanciones, etc.
Finalmente, debe hacerse énfasis en lo siguiente: el Ingeniero especializado en
Tráfico debe estar capacitado para encontrar la mejor solución al menor costo
posible. Naturalmente, puede pensarse en infinidad de soluciones por demás
costosas, pero el profesional preparado en la materia debe estar capacitado para
encontrar la mejor solución y preparar eficientemente acciones a largo plazo, que
tiendan a mejorar las condiciones del transito sin poner restricciones innecesarias
al mismo.
4.1.4 COMO EMPEZAR LA INGENIERIA DE TRAFICO.-
La administración de las funciones de gobierno con respecto al transito de vehículos
es una parte importante del arte de gobernar. El objetivo en la administración del
transito es mantener la red vial en operación; hacer posible que se muevan las
personas y los vehículos y permitir que todo el que quiera se traslade y desarrolle sus
actividades en forma eficiente. Muchos administradores públicos reconocen ya la
necesidad de aplicar la ingeniería de Trafico; muchos se dan cuenta de que la
necesitan pero no saben como, o no pueden, conseguirla. Otros, no saben aun que es
y no se imaginan como puede servirles. Sobre todo se manifiesta la necesidad de esta
nueva tecnología en aquellas redes viales, urbanas o rurales, donde los volúmenes de
transito han crecido y se tienen problemas de accidentes y congestionamientos. Las
principales razones por las que no todos los países han incorporado un tratamiento
técnico a sus problemas de transito y transportes son dos: la falta de conocimientos
sobre la materia y la falta de medios económicos.
CARRETERAS II
Son bien conocidas las dificultades que deben vencerse para introducir la ingeniería
de Tráfico en una dependencia oficial, ya sea al más alto nivel del gobierno nacional
o municipal.
Debemos quizás convencernos que es difícil introducir la ingeniería de Tráfico en un
medio que la desconoce porque hay que “venderla”. Este acto requiere: 1) el
“articulo” que vamos a “vender”, 2) pleno conocimiento sobre el mismo y 3) los
necesarios conocimientos del arte de vender. Cuando se empieza, por lo general, se
carece de esos tres elementos indispensables. A veces se cuenta con unos, a veces
con dos. Rara vez con tres. Por eso, es difícil “vender” la ingeniería de Tráfico e
introducirla al servicio de la comunidad.
Los Ingenieros de Trafico han podido demostrar la conveniencia de emplear
simultáneamente la Vigilancia, la Educación y la ingeniería de Trafico en el logro de
la meta de un transito seguro y eficiente. Ellos han obtenido la debida valorización
de la ingeniería de Tráfico como uno de los elementos indispensables para ese fin.
Muchos años de experiencia, de pruebas y errores han eliminado toda duda de que el
tratamiento al problema del transito requiere de ingeniería tanto como de la
Vigilancia y de la Educación y que si no la aplicamos nuestro programa estará
incompleto.
La mejor manera de utilizar la ingeniería de Trafico consiste en estructurar planes
adecuados, prácticos y bien meditados para mejorar la seguridad y fluidez del
transito, sobre todo en areas criticas. Especialmente es necesaria la aplicación de la
ingeniería de Tráfico en los grandes proyectos de vialidad, cuando se trata de
construir sistemas arteriales de altas especificaciones, como autopistas urbanas. Pero
tambien es indispensable lograr abatir la incidencia de accidentes en un crucero
conflictivo o en una arteria peligrosa. Por lo general, ya no bastan las medidas
educativas o policíacas. En muchos casos se requiere ya de una remodelación física
del crucero, o de la utilización óptima de dispositivos de control. La canalización
mediante isletas, la supresión de obstáculos, u obras mayores como pasos a desnivel,
requieren de la más avanzada ingeniería de Tráfico. La instalación de semáforos y
señales y la programación de aquellos, respondiendo a las necesidades y a las
características especificas del lugar, requieren de la técnica especializada.
CARRETERAS II
En los países desarrollados los nuevos dispositivos de control fueron siendo
introducidos, desde la simple señal de PARE y los primeros semáforos manuales
empezaron a ordenar el movimiento de vehículos en los centros urbanos. Conforme
el transito se volvía mas complicado, aumento el interes por mejorar la red vial y los
dispositivos de control.
Una parte muy importante de las aplicaciones de la ingeniería a los problemas de la
circulación es el beneficio en vidas y bienes ahorrados, además de importantes
ganancias económicas. En esto ultimo no solamente cuentan las horas – hombre
ahorradas al suprimir el nudo vial o al construir una vía alterna de alivio sino los
ingresos que produce la organización mecanizada y racional de control de vehículos y
de conductores; la aplicación estricta de un reglamento enfocado a aumentar la
seguridad y los ingresos producidos por estacionamientos. Es posible que esos
ingresos cubran el presupuesto de gasto corriente.
4.2 CARACTERISTICAS DEL VEHICULO.-
Los criterios para el diseño geométrico de carreteras se basan en parte en los parámetros
atmosféricos, y las características dinámicas de vehículos. Las características estáticas
incluyen el peso y el tamaño del vehículo, las características cinemáticas implica el
movimiento del vehículo, sin la consideración de las fuerzas que causan el movimiento. Las
características dinámicas implican las fuerzas que causan el movimiento del vehículo. Puesto
que casi todas las carreteras transportan a pasajeros y automóviles, es esencial que los criterios
del diseño consideren las características de los diversos tipos de vehículos. Un conocimiento
cuidadoso de estas características ayudará a la carretera y/o al ingeniero del tráfico en diseñar
las carreteras y los sistemas del control de tráfico que permiten la operación segura y cómoda
de un vehículo móvil, particularmente durante las maniobras básicas de pasar, de parar, y de
dar vuelta.
Por lo tanto, diseñar una carretera implica la selección de un vehículo del diseño,
cuyas características abarcarán a las de casi todos los vehículos esperados para
utilizar la carretera. Las características del vehículo del diseño entonces se utilizan
para determinar los criterios para el diseño, la intersección, y los requisitos
geométricos.
CARRETERAS II
4.2.1 COMPOSICION VEHICULAR.-
En nuestro país, la composición vehicular del parque automotriz es muy diversa.
Existen vehículos de todo tipo y características. El Servicio Nacional de Caminos de
Bolivia (S.N.C) para simplificar esa diversidad de vehículos los ha clasificado en 4
grupos.
Sin embargo existen otras clasificaciones para otro tipo de servicios, por ejemplo:
para el cobro de peaje se clasifican los vehículos por su tonelaje, por el número de
ejes, por las dimensiones, etc. En cambio en el transporte urbano existe otra
clasificación: taxis, buses, minibases, automóviles particulares, camionetas, etc.
4.2.2 CLASIFICACION OFICIAL según EL SERVICION NACIONAL DE CAMINOS
(s.N.C.).-
Por la diversidad de vehículos existentes en nuestro país y para tratar de simplificar
esta diversidad es que el Servicio Nacional de Caminos (S.N.C.) ha clasificado los
vehículos del país en 4 grandes grupos de acuerdo a algunas características
sobresalientes.
Todos los países prácticamente tienen sus propias clasificaciones de vehículos de
acuerdo a los vehículos predominantes y a sus requerimientos viales.
La clasificación del Servicio Nacional de Caminos (S.N.C.) es la siguiente:
VP → Vehículos livianos como automóviles, camionetas, vagonetas, minibuses,
etc.
CARRETERAS II
Figura 1 Ejemplo de vehículo Tipo VP
CO → Vehículos comerciales de dos ejes, comprenden a camiones y autobuses
comerciales, normalmente de dos ejes y 6 ruedas.
Figura 2 Ejemplo de vehículo Tipo CO
O → Automóviles de mayores dimensiones, y camiones de mayores
dimensiones. Los autobuses empleados generalmente para viajes de
largas distancias y turismo. Estos vehículos son de mayor longitud que
las CO y pueden contar con 3 ejes.
Figura 3 Ejemplo de vehículo Tipo O
CARRETERAS II
SR → Vehículo comercial articulado, compuesto normalmente de una unidad
tractora y un semi – remolque o remolque de 2 ejes o mas
Figura 4 Ejemplo de vehículo Tipo SR
Tabla 3 Datos Básicos de los Vehículos Tipo
CARRETERAS II
Características del
vehículo
Automóviles
VP
Autobuses y
camiones
CO
Autobuses
interurbanos
O
Camión semi –
remolque
SR
Ancho total;
m =
Largo total;
L =
Radio mínimo de la
rueda externa delantera;
m =
Radio mínimo de la
rueda interna trasera;
m =
2.10
5.80
7.30
4.70
2.60
9.40
12.80
8.70
2.60
12.20
12.80
7.10
2.60
16.80
13.70
6.00Fuente: Servicio Nacional de Caminos (S.N.C.)
Desde el punto de vista del proyecto de una carretera tienen importancia las
siguientes características de los vehículos:
Las dimensiones de los diferentes tipos por el espacio que ocupan y que inciden
en el ancho de carriles y hombreras.
La maniobrabilidad es decir los radios de giro para que pueda un vehículo girar en
la carretera en las curvas de radios menores.
Su peso por la acción destructora que produce en el pavimento.
4.2 EL MOVIMIENTO DE UN VEHICULO.-
Todo vehículo automotor se mueve debido a una fuerza tractora que desarrolla el
motor, la que la transmite a las ruedas mediante sistemas de transición y engranajes
produciendo el movimiento de las ruedas que a su vez producen el movimiento del
vehículo. En este fenómeno intervienen diferentes factores que se oponen al
movimiento del vehículo y que los denominaremos resistencias.
CARRETERAS II
4.5 VOLUMEN DE TRAFICO.-
Se entiende por “Volumen de trafico”, como el numero de vehículos automotores que
pasa por un tramo de carretera en un determinado tiempo.
Las unidades de tiempo para este volumen de tráfico son: el año, el mes, el dia, la
hora. Así se tiene el volumen de tráfico anual, volumen de tráfico mensual, volumen
de tráfico diario, volumen de tráfico diario.
En el estudio de carreteras, una de las unidades de medidas de volúmenes de tráfico
mas frecuentemente utilizado es el PROMEDIO DIARIO de los volúmenes
registrados durante un cierto periodo. Por ejemplo si el periodo es de un año
completo, es decir, de 365 días se obtiene el PROMEDIO DIARIO de tráfico anual.
4.5.1 AFOROS.-
Se denomina aforo al proceso de medir la cantidad de vehículos y/o peatones que
pasan por un tramo en una carretera en una unidad de tiempo.
Las razones para efectuar los aforos son muy variables, mencionaremos por ejemplo
las siguientes razones para aforos vehiculares:
Determinar el Trafico Promedio Diario Anual (TPDA), que es el promedio de 24
horas de conteo efectuados cada dia en un año. El TPDA se utiliza en varios
analisis de trafico y transporte para:
Estimación del número de usuarios en una carretera.
Computo de los índices de accidentes.
Establecimiento de la tendencias del volumen del tráfico.
La evaluación de la viabilidad económica de la carretera proyectada.
Desarrollo de autopistas y sistemas arteriales de calles.
Desarrollo de programas de mejora y mantenimiento.
CARRETERAS II
Determinar el Trafico Promedio Diario (TPD), que es el promedio de 24 horas de
conteo efectuados en un número de días mayor a 1 pero menor a 1 año. El TPD
se puede utilizar para:
Planeamiento de las actividades de la carretera.
Medición de la demanda actual.
Evaluación del flujo de tráfico existente.
Determinar el Volumen Pico Horario (VPH), que es el número máximo de
vehículos que pasan por un tramo de carretera durante un periodo de 60 minutos
consecutivos. El VPH se utiliza para:
Clasificaciones funcionales de las carreteras.
Diseño de las características geométricas de la carretera, por ejemplo, numero
de carriles, señalización de intersecciones o canalización.
Analisis de la capacidad.
Desarrollo de programas relacionados con las operaciones del tráfico, por
ejemplo, sistemas de una calle unidireccional o el encaminamiento del tráfico.
Desarrollo de las regulaciones del estacionamiento.
Determinar la Clasificación Vehicular (CV), que registra el volumen con respecto
al tipo de vehículos, por ejemplo, automóviles de pasajeros, automóviles de 2
ejes, automóviles de 3 ejes. La CV se utiliza en:
Diseño de características geométricas, con particular referencia a los
requerimientos de radios de giro, pendientes máximas, anchos de carril.
Analisis de la capacidad, con respecto a los pasajeros de los automóviles.
Ajuste de los conteos de trafico obtenidos por maquinas.
Diseño estructural de pavimentos de la carretera, puentes, etc.
Determinar los Kilómetros Recorridos del Vehículo (KRV), es una medida del
recorrido a lo largo de una sección del camino. Es el producto del volumen de
tráfico (es decir, el volumen medio del día laborable o TPD) y de la longitud del
camino, en los kilómetros a los cuales el volumen es aplicable. KRV se utiliza
CARRETERAS II
principalmente como base para asignar los recursos para el mantenimiento y la
mejora de carreteras
4.5.2 METODOS DE AFORO.-
Existen diferentes tipos para obtener datos sobre volúmenes de tráfico, podemos
mencionar:
Método Manual
Método Automático
METODOS MANUALES.-
Aforo de Trafico mediante el uso de planillas de conteo.- El conteo manual es un
método para obtener datos de volúmenes de tráfico a través del uso de personal de
campo conocido como aforadores de tráfico. Los aforos manuales son usados cuando
la información deseada no puede ser obtenida mediante el uso de dispositivos
mecánicos. El método manual permite la clasificación de vehículos por tamaño, tipo,
número de ocupantes y otras características. Registro de movimiento de vueltas y
otros movimientos, tanto vehiculares como de peatones. Los conteos manuales son
usados frecuentemente para comprobar la exactitud de los contadores mecánicos.
Este tipo de recuento tambien es necesario cuando los requisitos para el mismo son
poco comunes. Por ejemplo, cuando se necesitan conteos durante periodos de tiempo
corto. Algunas veces las malas condiciones de tiempo interfieren con el uso de
contadores mecánico de trafico y, claro esta, si no se dispone de equipo automático, el
aforo deberá realizarse manualmente.
Una desventaja grande de este método de conteo, es la manutención de aforadores de
trafico por tiempos prolongados, es costoso.
El personal de campo registra los datos del conteo en formularios diseñados
específicamente para cada caso particular.
A continuación se presenta un modelo de formulario de conteo manual:
CARRETERAS II
AFORO DE VEHICULOS
HOJA DE CAMPO
UBICACIÓN: FECHA:
AFORADORES: HOJA Nº
HORAS
DESDE - HASTA TIPO GIRA AL SUD VA HACIA EL SUD GIRA AL OESTE VA HACIA EL OESTE TOTALES
SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=
SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=
SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=
SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=
TOTALES
Aforo de trafico mediante el uso de un contador manual electrónico.- El
conteo manual implica a una o mas personas que registran los vehículos
observados utilizando un contador. La Figura 5, muestra un contador manual
electrónico TMC/48, que se puede utilizar para realizar conteos manuales de
volúmenes de trafico en una intersección.
Figura 5 Contador Manual Electrónico TMC/48
Con este tipo de contador, los movimientos de dar vuelta en la intersección y los
tipos de vehículos pueden ser registrados usando más de un contador. Por
ejemplo, los volúmenes de vehiculares se pueden recoger por una persona usando
un contador mientras que los volúmenes de vehículos de pasajeros son registrados
por otra persona usando otro contador. Observe que en general, la inclusión de
camionetas y automóviles ligeros con cuatro neumáticos en la categoría de los
vehículos de pasajeros no crea ninguna deficiencia significativa en los datos
recogidos, puesto que las características de funcionamiento de estos vehículos son
similares a las de los autobuses. En algunos casos, sin embargo, una interpretación
más detallada de los vehículos comerciales puede ser requerida, que harían
necesaria la recolección de datos según el número de ejes y/o del peso. Sin
embargo, el grado de la clasificación del vehículo depende generalmente del uso
anticipado de los datos recogidos.
El contador manual electrónico TMC/48, producido por Time Lapse Inc., es
proporcionado con dos baterías recargables incorporadas separadas, que se pueden
recargar usando un enchufe de pared (CA 120V 60 Hz). Se cuenta con varios
botones, cada uno de los cuales se puede utilizar para registrar los datos del
volumen para diversos movimientos y diversos tipos de vehículos. Los datos para
cada movimiento se separan automáticamente en 48 intervalos distintos del tiempo
y se almacenan en una memoria de semiconductor. Los datos se pueden entonces
leer manualmente hacia fuera directamente. Los números se demuestran
secuencialmente en un indicador de cristal líquido en el frente del dispositivo.
Alternativamente, un acoplador para la transmisión por vía telefónica transmitirá
los datos con la ayuda de una línea telefónica. Entonces el uso de un paquete de
software es necesario para transferir los datos a una computadora, donde se
procesan y se imprimen. La Figura 1 demuestra la transmisión en circuito del
equipo, del acoplador, y del módem en el extremo de la transmisión.
Las desventajas principales del método manual de conteo electrónico son: (1) es
dependiente de trabajo y puede por lo tanto ser costoso, (2) está ligado a las
limitaciones de factores humanos, y (3) no puede ser utilizado por períodos largos
de tiempo.
METODOS AUTOMATICOS.-
Los métodos de conteo automáticos son métodos para obtener datos de volúmenes
de trafico a través del uso de detectores superficiales tales como: detectores
neumáticos, contacto eléctrico, fotoeléctrico, radar, magnético, ultrasónico,
infrarrojo, etc.
Estos detectan el vehículo que pasa y transmiten la información a un registrador,
que está ubicado a un lado del camino.
Aforo con detectores neumáticos (tubo atravesado en el camino).- Este
dispositivo consta de un tubo flexible, fijo al pavimento y formando un ángulo
recto con relación a la trayectoria de los vehículos. Un extremo del tubo esta
cerrado y el otro extremo esta conectado a un interruptor que acciona bajo presión
(Ver Figura 6).
Al pasar las ruedas de un vehículo sobre el tubo desplazan un volumen de aire, de
tal modo que crean una presión en el interruptor. Esta presión mueve los contactos
del interruptor cerrando un circuito eléctrico y accionando el registrador. La
aproximación de la detección de vehículos por medio de tubos neumáticos es de ±
5 %, dependiendo del número de camiones de tres o mas ejes y del volumen de
trafico. El dispositivo tiene un bajo costo inicial y es fácil de instalar y de
conservar. Es vulnerable a muchos riesgos del trafico por ejemplo: llantas con
cadenas, arados, cadenas de arrastre, frenadas de vehículos, vandalismo y robo.
Una de sus mayores desventajas es la imposibilidad para detectar vehículos por
carriles individuales.
Figura 6 Tubo neumático atravesado en el camino
Junior Counter.- La Figura 7 demuestra un contador menor típico (Junior
Counter), con un dial visible y una batería de la pila seca. Este tipo de contador
está conectado generalmente con los tubos neumáticos colocados a través del
camino. Este determina el número total de los vehículos que pasan sobre el tubo
neumático registrando un vehículo para cada segundo eje que pase. En este caso,
el dial se debe leer al principio y fin de cada período de cuenta o bien reajustar a
cero al principio de cada período de cuenta para obtener el volumen para ese
período de cuenta. Es útil para los conteos de 24 horas. La desventaja principal de
este tipo de contador es que no clasifica los vehículos, así que los volúmenes
obtenidos tienen que ser ajustados considerando el porcentaje de los vehículos que
tienen más de dos ejes, si este porcentaje es significativo. Por ejemplo,
considerando los datos que se muestran en la tabla 5 recogidos manualmente y
automáticamente con un contador menor para un cierto tramo de carretera. El
número total de los vehículos registrados por el contador menor será 7310/2 que
son 3655 vehículos, mientras que la cuenta manual es solamente 2870. Un
coeficiente de corrección se puede calcular como 2870/3655, o 0.79, para este
tramo de carretera. Cuando los contadores menores se utilizan para recoger
volúmenes de tráfico, los volúmenes correctos deben por lo tanto ser obtenidos
multiplicando el volumen registrado por el coeficiente de corrección.
Tabla 5 Conteo Manual vs. Conteo Automático (Junior Counter)
Tipo de vehículoNº
de ejes
Conteo
Manual
Total
de ejes
Nº de vehículos
registrados por
la maquina
Vehículos de pasajeros
Camiones
Camiones
Totales
2
3
4
1750
670
450
2870
3500
2010
1800
7310
1750
1005
900
3655
Figura 7 Contador típico Junior Counter
4.5.3 TIPOS DE CONTEOS DE VOLUMEN
Diversos tipos de conteos de tráfico pueden ser realizados, dependiendo del uso
anticipado de los datos a ser recogidos. Estos diversos tipos ahora serán discutidos
brevemente.
Conteo de Cordón.- Cuando la información requerida sobre la acumulación de
vehículos dentro de un área de una ciudad, particularmente durante un momento
especifico, una conteo de cordón esta debidamente justificado. El área incluida
dentro de este lazo se define como el área del cordón. La Figura 19 demuestra tal
área de estudio, incluida por el lazo imaginario ABCDA. La intersección de cada
calle que cruza la línea del cordón se toma como estación de la cuenta, y se
realizan conteos de volumen de vehículos y/o de personas, que entran y que salen
del área del cordón. La información obtenida de tal cuenta es útil para las técnicas
operacionales del planeamiento de las instalaciones de parqueo, de la evaluación
del tráfico.
Figura 19 Área de estudio en un conteo de cordón
Conteo de línea de Pantalla.- En este tipo de conteo, el área del estudio es
dividida en secciones grandes funcionando conocidas como líneas de pantalla. En
algunos casos, las barreras naturales y artificiales, tales como ríos o pistas
ferroviarias, se utilizan como líneas de la pantalla. Los conteos de tráfico entonces
se toman en cada punto donde un camino cruza la línea de la pantalla. Es usual
para las líneas de pantalla a ser diseñadas o escogidas que estas no se crucen mas
de una vez en la misma calle. La recolección de datos en intervalos regulares de
tiempo facilita la detección de variaciones en la dirección del volumen de tráfico y
de la circulación debido a los cambios en el patrón del área de estudio.
Conteos en Intersecciones.- Los conteos de intersecciones se utilizan para
determinar clasificaciones de vehículos (movimientos y giros en las
intersecciones). Estos datos se utilizan principalmente en la determinación de las
longitudes de las señales horizontales y las duraciones de ciclos para las
señalizaciones en las intersecciones, en el diseño para la canalización de las
intersecciones, y en el diseño general de las mejoras en las intersecciones.
Conteos de Volúmenes Peatonales.- Las cuentas de volumen de peatones se
hacen en los lugares tales como estaciones, centros urbanos, y cruces de caminos.
Los conteos se toman generalmente en estas localizaciones cuando se realiza la
evaluación de instalaciones peatonales existentes o propuestas. Tales instalaciones
pueden incluir los pasos a desnivel superiores o los pasos a desnivel inferiores.
Conteos Periódicos de Volúmenes.- Para obtener ciertos datos del volumen de
tráfico tales como TPDA, es necesario obtener datos continuamente. Sin embargo,
no es factible recoger datos continuos sobre todos los caminos debido al costo que
implica esto. Para hacer estimaciones razonables de las características anuales del
volumen de tráfico en un ancho de área base, los diferentes tipos de conteos
periódicos, con las duraciones del conteo extendiéndose a partir de 15 minutos a
continua, los datos de estas diversas cuentas periódicas se utilizan determinar los
valores que se utilizan para estimar características anuales del tráfico.
Las cuentas periódicas conducidas generalmente son:
Conteos continuos
De control
De cobertura
Conteos continuos.- Estos conteos se toman continuamente usando
contadores mecánicos o electrónicos. Las estaciones en las cuales se toman los
conteos continuos son tomados como estaciones permanentes de conteo. Para
seleccionar estaciones permanentes de conteo, la carretera, dentro del área del
estudio debe ser primero clasificada correctamente. Cada clase debe consistir
en lineamientos de la carretera con los patrones y las características similares
de tráfico. Un lineamiento de la carretera se define para los propósitos del
conteo de tráfico como una sección homogénea que tenga las mismas
características del tráfico, tales como TPDA, diario, semanario, y las
variaciones estacionales en volúmenes de tráfico, en cada punto. Los amplios
sistemas de clasificación para las carreteras principales pueden incluir
autopistas sin peaje, las autopistas, y las arterias importantes. Para los caminos
de menor importancia, las clasificaciones pueden incluir las calles
residenciales, comerciales, e industriales.
Conteos de control.- Estas cuentas se toman en las estaciones conocidas
como estaciones de conteo de control, que se localizan en lugares estratégicos
para poder adquirir muestras representativas del volumen de tráfico cada tipo
de carretera o de calle. Los datos obtenidos de las estaciones de conteo de
control se utilizan para determinar variaciones estacionales y mensuales de las
características del tráfico para poder determinarse factores de expansión. Estos
factores de expansión se utilizan para determinar valores medios a lo largo de
todo el año de conteos cortos.
Los conteos de control pueden ser divididos en conteos importantes y de menor
importancia. Los conteos importantes son tomados mensualmente, con 24
horas de conteo directivas tomados por lo menos tres días durante la semana
(martes, miércoles, y jueves) y también el sábado y domingo para obtener
información de los volúmenes en el fin de semana.
Es usual localizar por lo menos una estación importante de conteo de control
en cada calle importante. Los datos recogidos proporcionan información sobre
la elasticidad horaria, mensual, y variaciones estacionales de las características
del tráfico. Las cuentas de menor importancia de control con 48 horas no
directivas de conteos adquiridos en días laborables en los caminos de menor
importancia por lo menos una vez cada 2 años.
Conteos de cobertura.- Estos conteos se utilizan para estimar TPD, usando los
factores de expansión desarrollados por los conteos de control. El área del
estudio se divide generalmente en las zonas que tienen características similares
de tráfico. Por lo menos una estación del conteo de cobertura está situada en
cada zona. Un conteo de 24 horas no directivas es tomado al menos una vez
cada 4 años en cada estación de cobertura. Los datos indican cambios en las
características del tráfico del área de estudio.
4.5.4 PRESENTACION DE LOS DATOS DE VOLUMEN DE TRAFICO.-
Los datos recogidos de los conteos de volumen de tráfico se pueden presentar de
varias maneras, dependiendo del tipo de conteo conducido y del uso primario de
los datos. Las descripciones de algunas de las técnicas convencionales de la
presentación se indican a continuación.
MAPAS DE CIRCULACION.-
Estos mapas demuestran volúmenes de tráfico en las rutas individuales. El
volumen de tráfico en cada ruta es representado por la anchura de una banda, que
se dibuja en proporción con el volumen que representa, proporcionando una
representación gráfica que facilita la visualización de los volúmenes de tráfico
relativos en las diversas rutas. Cuando los flujos son perceptiblemente diferentes
en la dirección opuesta en una calle o una carretera particular, es recomendable
proporcionar una banda separada para cada dirección.
Para aumentar la utilidad de tales mapas, el valor numérico representado en cada
banda se enumera cerca de la banda. La Figura 20 muestra un mapa típico de
circulación.
Figura 20 Mapa típico de circulación
HOJAS RESUMES DE LAS INTERSECCIONES.-
Estas hojas son representaciones gráficas del volumen y direcciones de todos los
movimientos del tráfico a través de una intersección. Estos volúmenes pueden ser
TPD o VPH dependiendo del uso los datos. La Figura 21 muestra una hoja típica
de resumen, exhibiendo el tráfico de la hora pico a través de una intersección.
Figura 21 Hoja de resumen
CARTAS TIEMPO DE DISTRIBUCION.-
Estas cartas muestran las variaciones de volúmenes de tráfico horarias, diarias,
mensuales, anuales en un área o en una carretera particular. Cada volumen se da
generalmente como porcentaje del volumen medio. Las Figuras 22, 23, 24
muestran cartas típicas de las variaciones mensuales, diarias y horarias.
Figura 22 Variación mensual del tráfico
Enero
Febre
ro
Mar
zoAbr
il
May
oJu
nio Julio
Agost
o
Septie
mbr
e
Oct
ubre
Noviem
bre
Diciem
bre
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Mes del año
Vo
lum
en (
% d
el p
rom
edio
dia
rio
)
Figura 23 Variación diaria del tráfico
Domingo Lunes Martes Miercoles Jueves Viernes Sabado
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Dia de la semana
Vo
lum
en
(%
de
l pro
me
dio
dia
rio
)
Figura 24 Variación horaria del tráfico
0 - 1
1 - 2
2 - 3
3 - 4
4 - 5
5 - 6
6 - 7
7 - 8
8 - 9
9 - 1
0
10 -
11
11 -
12
12 -
13
13 -
14
14 -
15
15 -
16
16 -
17
17 -
18
18 -
19
19 -
20
20 -
21
21 -
22
22 -
23
23 -
24
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Hora del dia
Vo
lum
en
(%
de
l p
rom
ed
io d
iari
o)
TABLAS SUMARIAS.-
Estas tablas dan un resumen de los datos del volumen de tráfico tales como VPH,
CV, y TPD en forma tabular. La tabla 6 muestra una tabla sumaria típica.
Tabla 6 Resumen de los datos del volumen de tráfico para una sección de
carretera
VPH 430
TPD 5375
Clasificación vehicular
Vehículos de pasajeros 70 %
Vehículos de dos ejes 20 %
Vehículos de tres ejes 8 %
Otros vehículos 2 %
4.5.5 TAMAÑO DE LA MUESTRA Y AJUSTE DE CONTEOS PERIODICOS.-
La impracticabilidad de recoger datos continuamente cada día del año en todas las
estaciones de conteo, se hace necesario entonces recoger datos de muestras de
cada clase de carreteras, para estimar volúmenes de tráfico anuales de conteos
periódicos. Esto implica la determinación del tamaño de muestra mínimo (número
de las estaciones de la cuenta) para un nivel requerido de exactitud y la
determinación de factores de expansión diarios, mensuales, y/o estacionales para
cada clase de la carretera.
DETERMINACION DEL NÚMERO DE LAS ESTACIONES DE CONTEO.-
El tamaño mínimo de la muestra depende del nivel de la precisión deseado. El
nivel comúnmente usado de precisión para el conteo de volumen es 95 – 5.
Cuando el tamaño de muestra es menor de 30 y la selección de estaciones de
conteo es al azar, una distribución conocida como la distribución "t" del estudiante
se puede utilizar para determinar el tamaño de muestra para cada clase de
carreteras. La distribución "t" del estudiante es ilimitada, con una media de cero, y
tiene una varianza que depende del parámetro de la escala, designada comúnmente
como los grados de libertad (ν). Los grados de libertad (ν) son una función del
tamaño de muestra; (ν) = N – 1 para la distribución "t" del estudiante. La varianza
de la distribución "t" del estudiante es ν/ν – 2, que indica que mientras que (ν) se
acerca al infinito, la varianza se acerca a 1. Las probabilidades (niveles de la
confianza) para la distribución "t" del estudiante para diversos grados de libertad
se dan a continuación en la Tabla 7.
n=
tα /2, N−12 ( S2
d2 )1+( 1
N )( tα /2, N−12 )( S2
d2 )Donde:
n = Numero mínimo de las localizaciones de conteo requeridas
t = Valor “t” de la distribución del estudiante con el nivel de la confianza
(1- α/2) nivel de confianza (N-1 grados de libertad)
N = Número total de la población de la que una muestra debe ser
seleccionada
α = Nivel de significación
S = Estimación de la desviación de estándar espacial de los volúmenes de la
población
d = Rango permisible de error
Tabla 7 Valores críticos para la distribución “t” del estudiante
Grados de libertad
Nivel de significación para un extremo de la prueba
0.250 0.100 0.050 0.025 0.010 0.005 0.0025 0.0005
Nivel de significación para los dos extremos de la prueba
0.500 0.200 0.100 0.050 0.020 0.010 0.005 0.001
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1.000
0.816
0.765
0.741
0.727
0.718
0.711
0.706
0.703
0.700
0.697
0.695
0.694
0.692
0.691
0.690
0.689
0.688
0.688
0.687
3.078
1.886
1.638
1.533
1.476
1.440
1.415
1.397
1.383
1.372
1.363
1.356
1.350
1.345
1.341
1.337
1.333
1.330
1.328
1.325
6.314
2.920
2.353
2.132
2.015
1.943
1.895
1.860
1.833
1.812
1.796
1.782
1.771
1.761
1.753
1.746
1.740
1.734
1.729
1.725
12.706
4.303
3.182
2.776
2.571
2.447
2.365
2.306
2.262
2.228
2.201
2.179
2.160
2.145
2.131
2.120
2.110
2.101
2.093
2.086
31.821
6.965
4.541
3.747
3.365
3.143
2.998
2.896
2.821
2.764
2.718
2.681
2.650
2.624
2.602
2.583
2.567
2.552
2.539
2.528
63.657
9.925
5.841
4.604
4.032
3.707
3.499
3.355
3.250
3.169
3.106
3.055
3.012
2.977
2.947
2.921
2.898
2.878
2.861
2.845
27.321
14.089
7.453
5.598
4.773
4.317
4.029
3.833
3.690
3.581
3.497
3.428
3.372
3.326
3.286
3.252
3.222
3.197
3.174
3.153
536.627
31.599
12.924
8.610
6.869
5.959
5.408
5.041
4.781
4.587
4.437
4.318
4.221
4.140
4.073
4.015
3.965
3.922
3.883
3.850
Fuente: Reproducido de Richard H. McCuen, Statistical Methods for Engineers, 1985
Tabla 7 Valores críticos para la distribución “t” del estudiante
Grados de libertad
Nivel de significación para un extremo de la prueba
0.250 0.100 0.050 0.025 0.010 0.005 0.0025 0.0005
Nivel de significación para los dos extremos de la prueba
0.500 0.200 0.100 0.050 0.020 0.010 0.005 0.001
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
35
40
45
50
55
60
65
70
80
90
100
125
150
200
∞
0.686
0.686
0.685
0.685
0.684
0.684
0.684
0.683
0.683
0.683
0.682
0.681
0.680
0.679
0.679
0.679
0.678
0.678
0.678
0.677
0.677
0.676
0.676
0.676
0.6745
1.323
1.321
1.319
1.318
1.316
1.315
1.314
1.313
1.311
1.310
1.306
1.303
1.301
1.299
1.297
1.296
1.295
1.294
1.292
1.291
1.290
1.288
1.287
1.286
1.2816
1.721
1.717
1.714
1.711
1.708
1.706
1.703
1.701
1.699
1.697
1.690
1.684
1.679
1.676
1.673
1.671
1.669
1.667
1.664
1.662
1.660
1.657
1.655
1.653
1.6448
2.080
2.074
2.069
2.064
2.062
2.056
2.052
2.048
2.045
2.042
2.030
2.021
2.014
2.009
2.004
2.000
1.997
1.994
1.990
1.987
1.984
1.979
1.976
1.972
1.9600
2.518
2.508
2.500
2.492
2.485
2.479
2.473
2.467
2.462
2.457
2.438
2.423
2.412
2.403
2.396
2.390
2.385
2.381
2.374
2.368
2.364
2.357
2.351
2.345
2.3267
2.831
2.819
2.807
2.797
2.787
2.779
2.771
2.763
2.756
2.750
2.724
2.704
2.690
2.678
2.668
2.660
2.654
2.648
2.639
2.632
2.626
2.616
2.609
2.601
2.5758
3.135
3.119
3.104
3.091
3.078
3.067
3.057
3.047
3.038
3.030
2.996
2.971
2.952
2.937
2.925
2.915
2.906
2.899
2.887
2.878
2.871
2.858
2.849
2.839
2.8070
3.819
3.792
3.768
3.745
3.725
3.707
3.690
3.674
3.659
3.646
3.591
3.551
3.520
3.496
3.476
3.460
3.447
3.435
3.416
3.402
3.390
3.370
3.357
3.340
3.2905
Fuente: Reproducido de Richard H. McCuen, Statistical Methods for Engineers, 1985
EJEMPLO.-
Para determinar un valor representativo para el TPD en 100 caminos que tienen
características similares del volumen, se ha decidido recoger conteos de volumen
durante 24 horas en una muestra de estos caminos. Las estimaciones de la media y
la desviación estándar dan como resultado 32500 y 5500, respectivamente.
Determine el número mínimo de estaciones en las cuales los conteos de volumen
deben ser tomados si se requiere un nivel de precisión de 95 – 10.
SOLUCION:
α = (100 – 95) = 5 %
S = 5500
m = 32500
d = 0.1*32500 = 3250 (Rango permisible de error)
N – 1 = 100 – 1 = 99
tα /2.99≃1 . 984
n=
tα /2, N−12 ( S2
d2 )1+( 1
N )( tα /2, N−12 )( S2
d2 )
n=
(1 . 9842×55002 )( 32502)
1+( 1100 )( 1. 9842×55002
32502 )=11. 27
1 .11=10 .1
Las cuentas se deben tomar en un mínimo de 11 estaciones. Cuando los tamaños
de muestra son mayores de 30, la distribución normal se utiliza en vez de la
distribución "t" del estudiante.
AJUSTE DE CONTEOS PERIODICOS.-
Los factores de expansión, usados para ajustar conteos periódicos, se determinan
de estaciones continuas de conteo o de estaciones de conteo de control.
Factores de expansión de estaciones continuas de conteo.- Los factores de
expansión horarios, diarios, y mensuales pueden ser determinados con los datos
obtenidos en las estaciones continuas de conteo.
Los factores de expansión horarios (HEF) son determinados por la fórmula:
HEF = Volumen total para un periodo de 24 horas Volumen para una hora particular
Estos factores son utilizados para ampliar conteos de volumen de duración menor a
24 horas a 24 horas, multiplicando el volumen horario para cada hora durante el
período de la cuenta por el HEF para esa hora y encontrando la media de esos
productos.
Los factores de expansión diarios (DEF) son determinados por la formula:
DEF = Promedio del volumen total para la semana Promedio del volumen para un dia particular
Estos factores son utilizados para determinar volúmenes semanales de conteos de
24 horas de duración multiplicando el volumen de 24 horas por el DEF.
Los factores de expansión mensuales (MEF) son determinados por la formula:
MEF = Trafico Promedio Diario Anual . Trafico Promedio Diario para un mes particular
El Trafico Promedio Diario Anual (TPDA) para un año dado se puede obtener del
Trafico Promedio Diario (TPD) para un mes dado multiplicando este volumen por
el MEF.
Las Tablas 8, 9, y 10 dan factores de expansión para un camino primario particular
en Virginia (Estados Unidos). Tales factores de expansión se deben determinar
para cada clase de camino en el sistema de clasificación establecido para un área.
Tabla 8 Factores de expansión Horarios para un camino primario
articular
Hora Volumen HEF Hora Volumen HEF
6:00 – 7:00
7:00 – 8:00
8:00 – 9:00
9:00 – 10:00
10:00 – 11:00
11:00 – 12:00
12:00 – 13:00
13:00 – 14:00
14:00 – 15:00
15:00 – 16:00
16:00 – 17:00
17:00 – 18:00
294
426
560
657
722
667
660
739
832
836
961
892
42.00
29.00
22.05
18.80
17.10
18.52
18.71
16.71
14.84
14.77
12.85
13.85
18:00 – 19:00
19:00 – 20:00
20:00 – 21:00
21:00 – 22:00
22:00 – 23:00
23:00 – 24:00
24:00 – 1:00
1:00 – 2:00
2:00 – 3:00
3:00 – 4:00
4:00 – 5:00
5:00 – 6:00
743
706
606
489
396
360
241
150
100
90
86
137
16.62
17.49
20.38
25.26
31.19
34.31
51.24
82.33
123.50
137.22
143.60
90.14
Volumen Total Diario = 12350
Tabla 9 Factores de expansión Diarios para un camino primario
particular
Dia de la semana Volumen DEF
Domingo
Lunes
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
Sábado
7895
10714
9722
11413
10714
13125
11539
9515
7012
7727
6582
7012
5724
6510
Volumen Total Semanal = 75122
Tabla 10 Factores de expansión Mensuales para un camino primario
particular
Mes TPD MEF
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
1350
1200
1450
1600
1700
2500
4100
4550
3750
2500
2000
1750
1.756
1.975
1.635
1.481
1.394
0.948
0.578
0.521
0.632
0.948
1.185
1.354
Volumen Total Anual = 28450
Media Volumen Diario = 2370
EJEMPLO.-
Un ingeniero del tráfico necesita urgente determinar el TPDA en un camino
primario rural que tenga las características de la distribución del volumen
demostradas en las Tablas 8, 9, 10. El recogió los datos mostrados debajo del
martes durante el mes de Mayo. Determine el TPDA del camino.
7:00 – 8:00 400
8:00 – 9:00 535
9:00 – 10:00 650
10:00 – 11:00 710
11:00 – 12:00 650
SOLUCION:
Estime el volumen de 24 horas para el Martes usando los factores dados en la
Tabla 7:
(400×29.0+535×22 .05+650×18 .80+710×17 .10+650×18 .52 )5
≈11959
Ajuste el volumen de 24 horas para el Martes un volumen promedio para la
semana usando los factores dados en la Tabla 8:
Volumen Total para 7 días = 11959×7 .727
Volumen Promedio para 24 horas =
11959×7 .7277
=13201
Puesto que los datos fueron recogidos en Mayo, utilice el factor mostrado en la
Tabla 9 para obtener el TPDA:
TPDA=13201×1.394=18402
4.6 PROYECCION DEL TRAFICO VEHICULAR.-
Estimar el tráfico futuro para las carreteras modernas es un tema altamente
complejo para el cual una piscina grande de información se ha desarrollado y está
disponible en literatura contemporánea. La necesidad de datos, en base a las
estimaciones del tráfico esperado para el diseño de carreteras modernas aumenta
en función del costo de inversión. Las estimaciones confiables del tráfico futuro
proporcionan la premisa en la cual los diseños económicos pueden ser
desarrollados, así como la provisión de las bases para los diseños que estarán
relacionadas con las demandas del tráfico. La U.S. Bureau of Public Roads1
expresa tráfico futuro potencial en las carreteras urbanas en términos de cuatro
componentes que sean definen como siguen:
Tráfico Diverso.- Este componente abarca los viajes que tienen los mismos
orígenes y destinos, ambos antes y después de la inauguración de la carretera
nueva, pero para la cuál se transfiere la ruta a la nueva carretera.
Tráfico Generado.- Dentro de los primeros años, que siguen a la terminación de
una nueva vía urbana, allí aparece el tráfico, el cual no habría aparecido si la
carretera nueva no hubiera sido construida. Estos viajes incluyen los hechos
previamente por transporte público, y enteramente los nuevos viajes no hechos
previamente por cualquier modo de transporte.
Tráfico Inducido.- La disposición de una nueva vía puede hacer factible, a través
de accesos más fáciles, el desarrollo de nuevas áreas residenciales, comerciales o
industriales. Tales áreas inducen cambios en los orígenes o los destinos de un
cierto tráfico. Este tráfico inducido, componente del tráfico potencial es
dependiente de los factores externos a la carretera, y el índice del desarrollo del
volumen de tráfico inducido esta directamente relacionado con el progreso de
estos factores externos.
Tráfico de Tendencia.- Los cambios en las tendencias socioeconómicas de la
población, registros de vehículos automotores, y del uso de los vehículos
1 U.S. Bureau of Public Roads, GUIDE FOR FORECASTING TRAFFIC ON THE INTERSTATE
SYSTEM
automotores son los elementos que abarcan el tráfico de tendencia. Las
estimaciones de la magnitud de este componente dependen de: el conocimiento de
las condiciones locales, los elementos del planeamiento de la ciudad y del país, y
los factores ambientales. El Ingeniero de Trafico haría bien para en buscar la
ayuda de las autoridades competentes en las disciplinas socioeconómicas para la
ayuda en la evaluación del componente de tráfico de tendencia.
Para estimar el trafico futuro que comprenda un cierto numero de años no existe
una formula o una regla que de un valor exacto. Las numerosas variables que
intervienen en su determinación, solo permiten aproximaciones groseras. Existen
muchas relaciones lineales, exponenciales y de otra índole que solo complica esta
estimación.
Nos permitimos proporcionar en este curso las siguientes expresiones que tampoco
dan valores exactos, pero que buenamente pueden servir para determinar la
proyección del trafico:
Tráfico Medio Diario Final:
V f=V o∗(1+ p∗t )
Tráfico Medio Diario (durante el periodo de proyecto):
V m=V f+V o
2
Numero Total de Vehículos (para el periodo de proyecto):
V T=365∗p∗V m
Conociendo:
Tasa anual de crecimiento del trafico, t
Periodo del proyecto, p
EJEMPLO.-
Determinar el numero total de vehículos que circulara en un tramo de carretera al
cabo de 20 años con una tasa anual de crecimiento del trafico de 4 %, sabiendo que
el volumen inicial de trafico es de 1100 vehículos/dia.
Tráfico Medio Diario Final:
V f=V o∗(1+ p∗t )
V f=1100∗(1+20∗ 4100 )
V f=1980Vehículos/día
Tráfico Medio Diario (durante el periodo de proyecto):
V m=V f+V o
2
V m=1980+11002
V m=1540 Vehículos/día
Numero Total de Vehículos (para el periodo de proyecto):
V T=365∗p∗V m
V T=365∗20∗1540
V T=11.2×106Vehículos
CONCLUSIONES
Es importante tener estudios de tráfico ya que en base a los parámetros
adquiridos uno puede diseñar caminos a futuro, y controlar el índice elevado
de vehículos que hoy en día es un problema.
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