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VARIACIN HORARIA DEL VOLUMEN DE TRNSITO

Es la variacin que se presenta en los volmenes de trnsito a lo largo de las horas del da, esta variacin depende del tipo de ruta y la actividad que prevalezca sobre la misma, como ser: rutas de tipo agrcola, comercial, turstica, etc.Un ejemplo de variaciones horarias se presenta en las ciudades, los volmenes de trfico son bajos en la madrugada, este se incrementa hasta un mximo entre las 07:30 y las 09:30 horas; luego baja para alcanzar otro mximo entre las 14:00 y las 15:00 horas; por ltimo alcanza un tercer mximo entre las 18:00 y las 20:00 horas para luego bajar nuevamente aun mnimo en la madrugada.

VARIACIN DIARIA DEL VOLUMEN DE TRNSITO

En carreteras principales se presentan volmenes estables de lunes a viernes, registrndose valores mximos durante los fines de semana ya que se aade la demanda de usuarios de tipo turstico y recreacional. Existe una notable variacin en das de eventos especiales como ser: aniversarios regionales o estatales, navidad, fin de ao, competiciones deportivas, etc.VARIACIN MENSUAL DEL VOLUMEN DE TRNSITOLos meses en que las vas presentan mximos volmenes de trfico son por lo general los meses de vacaciones escolares, meses de vacacines de fin de ao, mes de alguna festividad regional, etc. Por lo general estas variaciones se mantienen constantes ao a ao siempre que no se realice cambios importantes en el diseo de la va, en los usos de la tierra, o se construyan vas alternas.VOLMENES DE TRNSITO FUTURORELACIN ENTRE EL VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO (VHP) YEL TRNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA)Si se elabora una lista con los volmenes horarios de una va a lo largo de un ao, y se ordena dichos volmenes en forma descendente obteniendo los volmenes de la 10, 20ava, 30ava,, 100ava hora de mximo volumen, se puede obtener un factor de relacin k entre el volumen horario de la n-ava hora y el TPDA. Considerando como volumen horario de proyecto a la 30ava hora de mximo volumen se tiene:

Graficando el factor de relacin k vs. n-ava hora de mximo volumen para distintos tipos de vialidades, y asumiendo como volumen de proyecto a la 30ava hora, se recomienda los siguientes valores de k:Carreteras Rurales Principales: k = 0.16Carreteras Rurales Secundarias: k = 0.12Carreteras Suburbanas: k = 0.08RELACIN ENTRE EL TRNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA)Y EL TRNSITO PROMEDIO DIARIO SEMANAL (TPDS)Como no es posible disponer de registros de volmenes a lo largo de un ao en todas las vas, se puede estimar el Trnsito Promedio Diario Anual en base al Trnsito Promedio Diario Semanal como se muestra a continuacin:

Donde:TPDA = Trnsito Promedio Diario AnualTPDS = Trnsito Promedio Diario SemanalK = nmero de desviaciones estndar correspondiente al nivel de confiabilidad deseado = estimador de la desviacin estndar poblacionalS = desviacin estndar de la distribucin de los volmenes de trnsito diarion = tamao de la muestra en nmero de das de aforoN = tamao de la poblacin en nmero de das del aoTDi = volumen de trnsito del da i

AJUSTE DE VOLMENES DE TRNSITOSi se realiza el ajuste de volmenes de trnsito en una va que no cuenta con registro de volmenes de trnsito permanentes, entonces, se puede obtener el Trnsito Promedio Diario de dicha va utilizando factores de ajuste calculados de otra va de similares caractersticas mediante la siguiente relacin:

Donde:TPDi = Trnsito Promedio Diario del da iTDi = Trnsito Diario del da iFm = Factor de ajuste mensualFd = Factor de ajuste diarioPRONSTICO DEL VOLUMEN DE TRNSITO FUTUROEl trnsito futuro es el volumen de trfico que tendr la va cuando est completamente en servicio. Est compuesto por el trnsito actual y el incremento del trnsito al ao de proyecto tal como se muestra en la expresin siguiente:

TF = TA+ IT (3.25)

Donde:TF = trnsito futuroTA = trnsito actualIT = incremento del trnsito al ao de proyecto

Por otra parte, el trnsito actual no toma en cuenta solamente los volmenes de trfico obtenidos ya sean mediante aforos, encuestas de origen-destino estudios socioeconmicos; sino tambin el trnsito atrado a la nueva o va mejorada por razones de comodidad, ahorros en el tiempo de viaje, caractersticas geomtricas, seguridad y comodidad. Est claro que en una apertura de camino no se tiene trnsito existente, por lo tanto, el trnsito actual est compuesto solamente por el trnsito atrado.

El trnsito actual se expresa como:TA = TE + Tat

Donde:TA = trnsito actualTE = trnsito existenteTat = trnsito atrado

El incremento del trnsito es el volumen que se espera tener en la va al ao del proyecto.

Est compuesto por el crecimiento normal del trnsito, el trnsito generado y el trnsito desarrollado.El crecimiento normal del trnsito est en funcin de la necesidad del uso de vehculos por las personas.

El trnsito generado consta de viajes vehiculares distintos a los de servicio pblico, que no se realizaran sin la construccin de la nueva va.

El trnsito generado est compuesto a su vez por tres categoras:

el trnsito inducido, o nuevos viajes no realizados previamente por ningn modo de transporte;

el trnsito convertido, o nuevos viajes que previamente se hacan masivamente en taxi, autobs, tren, avin o barco, y que por razn de la nueva va se haran en vehculos particulares;

y el trnsito trasladado, consistente en viajes previamente hechos a destinos completamente diferentes, atribuibles a la atraccin de la nueva va y no al cambio del uso del suelo.

Se cuantifica el trnsito generado como un porcentaje que varia entre el 5% y el 25% del trnsito actual con un periodo de generacin de uno a dos aos despus de la puesta en funcionamiento de la va.

El trnsito desarrollado se produce debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera, se cuantifica el trnsito desarrollado como un 5% del trnsito actual con un periodo de generacin de muchos aos despus de la puesta en funcionamiento de la va.Se puedeexpresar el incremento del trnsito como sigue:IT = CNT + TG + TDDonde:IT = Incremento del trnsitoCNT = Crecimiento normal del trnsitoTG = Trnsito generadoTD = Trnsito desarrollado

Reemplazando cada uno de los elementos desarrollados con anterioridad se tiene la expresin general para el pronstico del trnsito futuro en una va:

TF = TE + Tat +CNT+TG+TD (3.26)

El factor de proyeccin se puede calcular con la siguiente expresin:

El valor del factor de proyeccin para un periodo de 20 aos varia entre 1.5 a 2.5.

INDICES DE CRECIMIENTOSe puede pronosticar tambin el trnsito futuro mediante ndices de crecimiento aplicados a mtodos aritmticos y geomtricos.El mtodo aritmtico se utiliza para poblaciones pequeas con volmenes bajos de trfico, su expresin es la siguiente:

TF = TA ( 1+ ni ) (3.27)

Donde:n = nmero de aosi = tasa o rata de crecimientoEl mtodo geomtrico se utiliza para poblaciones con volmenes de trfico alto, su expresin es la siguiente:

Los factores de proyeccin anual parcial y total se calculan mediante las siguientes frmulas:

AFOROS DE VOLUMENLos aforos de volumen realizados en un punto o seccin de una va nos permiten obtener datos relacionados con el movimiento de automviles respecto al tiempo y espacio, las caractersticas de los aforos dependen del tipo de anlisis solicitado en una va.

Los aforos de volumen sirven para efectuar:

- Estudios prioritarios de conservacin (mantenimiento)- Estudios prioritarios de construccin- Estudios prioritarios de sealizacin- Estudios de accidentes en la zonaMTODOS DE AFOROMtodo manualEste mtodo de aforo consiste en el llenado de planillas elaboradas de acuerdo al tipo de datos a recabar en la va, a cargo de una o varias personas. Los tipos de datos pueden ser:

- Composicin vehicular- Flujo direccional y por carrilesVolmenes totales

El tiempo de aforo pueden ser periodos de una hora o menos, un da, un mes o un ao.Detectores neumticos: consiste en un tubo neumtico colocado en forma transversal sobre la calzada que registra mediante impulsos causados por las ruedas de los vehculos el conteo de los ejes del mismo.

- Contacto elctrico: consiste en una placa de acero recubierta por una capa de hule que contiene una tira de acero flexible, que al accionar de las ruedas del vehculo cierra circuito y procede al conteo respectivo, con este dispositivo se pueden realizar conteos por carril y sentido.- Radar: lanza ondas que al ser interceptadas por un vehculo en movimiento cambian de frecuencia, realizando as el conteo.

- Fotografas: se toman fotografas del tramo y despus se procede al conteo devehculos.- Fotoelctrico: consiste en una fuente emisora de luz colocada a un lado de la va, realiza el conteo de vehculos cuando estos interfieren con la luz del dispositivo.Mtodo mecnicoSe realiza mediante dispositivos mecnicos instalados en la va, estos dispositivos son:Encuestas de origen y destinoSe utilizan para recopilar datos sobre nmeros y tipos de viajes incluyendo movimiento de vehculos y pasajeros, desde varias zonas de origen hacia zonas de destino. Se utiliza este tipo de encuestas para propsitos de planeacin de mejoras o aperturas de vas. Se puede realizar este trabajo de distintas maneras:

- Encuestas a conductores de vehculos: se consulta a los conductores el origen y destino de su trayectoria

- Tarjetas a los conductores en movimiento: se entrega tarjetas a los conductores para que estos llenen los datos requeridos en la misma y la enven a una casilla en particular.

- Placas de vehculos: se registra los nmeros de placas entre dos a mas puntos del rea de estudio.

- Encuestas domiciliarias

- Encuestas a pasajeros de transporte pblico.PROBLEMAS RESUELTOS1.- Se tiene una pista vehicular cerrada de 1.5 km de longitud, tal como se muestra en la figura N 3.2, en la cual se encuentran circulando tres vehculos a velocidades constantes de 100 km/h, 90 km/h y 60 km/h. Si se realiza un registro de velocidades en la meta, determinar la velocidad media temporal y la velocidad media espacial para los vehculos en este circuito, tomando un intervalo de tiempo de 1.5 horas

DatosV1 = 100 (km/h)V2 = 90 (km/h)V3 = 60 (km/h)T = 1.5 (h)Solucin:- Clculo de la velocidad media temporalComo se tiene un circuito cerrado con tres vehculos a distintas velocidades, cada uno forma un grupo de velocidad en el intervalo de tiempo dado, por lo tanto se procede primero al registro de la cantidad de vehculos de cada grupo.

La cantidad total de vehculos registrados durante el periodo es:La velocidad media temporal de los vehculos en el circuito es:- Clculo de la velocidad media espacial

- Clculo de la velocidad media temporal en funcin a la velocidad media espacial

- Clculo de la velocidad media espacial en funcin de la velocidad media temporal

En este caso en particular, la varianza de la distribucin de velocidades en el tiempo es igual a la varianza de distribucin de velocidades en el espacio.

Los valores calculados de la velocidad media temporal en funcin de la velocidad media espacial y viceversa dan resultados aproximados a los valores de velocidad calculados de manera independiente.

Se debe notar en todo caso que la velocidad media temporal es siempre mayor que la velocidad media espacial.2.- Se tiene un tramo de una va de 200 metros de longitud, en el cual se observan cuatro vehculos circulando a velocidades de 90 km/h, 80 km/h, 70 km/h y 60 km/h tal como se muestra en la figura N 3.3. Calcular la velocidad media espacial y la velocidad media temporal si el registro de velocidades de punto se lo realiza al final del tramo.

Datosv1 = 90 (km/h)v2 = 80 (km/h)v3 = 70 (km/h)v4 = 60 (km/h)d = 200 (m)

Solucin:

- Clculo de la velocidad media temporal- Clculo de la velocidad media espacial3.- Se ha realizado un aforo vehicular durante un periodo de mxima demanda en una seccin de una va, los datos se muestran en la tabla N 3.2. Calcular el Factor Horario de Mxima Demanda (FHMD) para periodos de 5, 10 y 15 minutos.

Solucin:Se observa claramente en la tabla que la hora de mxima demanda corresponde al periodo entre las 12:30 y 13:30 horas. Por lo tanto el Volumen Horario de Mxima Demanda (VHMD) es:VHMD = 477+549+675+803 = 2504 vehculos mixtos / hora-Clculo del Factor Horario de Mxima Demanda para un periodo de 5 minutos-Clculo del Factor Horario de Mxima Demanda para un periodo de 10 minutos

-Clculo del Factor Horario de Mxima Demanda para un periodo de 15 minutos

Se observa en los resultados obtenidos que, mientras mayor sea el periodo de tiempo aforado, el valor de FHMD se aproxima mas hacia la unidad, es decir se tiende a una distribucin uniforme de flujo. En el diseo de vas se emplea el FHMD15.4.- Se ha realizado un aforo vehicular en un tramo de una va durante una semana completa tal como se muestra en la tabla N 3.3. Calcular el Trnsito Promedio Diario Anual en funcin del Trnsito Promedio Diario Semanal para un nivel de confiabilidad del 95%.Tabla N 3.3 Registro de aforo vehicular para el Ej. 3.4

Solucin:Para un nivel de confiabilidad del 95%, se tiene el valor K = 1.96 (ver tabla N 3.1), entonces se tiene un TPDA de:

5.- Se tiene una va con un trnsito existente de 4800 veh/da, el trnsito atrado estimado es de 800 veh/da, el crecimiento normal del trnsito para un periodo de diseo de 20 aos es de 68%, el trnsito generado es de 18% y el trnsito desarrollado es de 29%. Calcular el trnsito futuro de la va para el ao de proyecto.DatosTE = 4800 veh/daTat = 800 veh/daCNT = 68 %TG = 18%TD = 29%

Solucin:

6.- Una va presenta un Trnsito Promedio Diario inicial de 300 veh/da. Determinar el Trnsito Promedio Diario al final de un periodo de proyecto de 10 aos con una tasa de crecimiento del parque automotor de 7%, determinar el nmero total de vehculos que pasan durante este periodo y calcular el Volumen Horario de Proyecto para el ao de funcionamiento.Solucin:-Utilizando el mtodo geomtrico de proyeccin se tiene:

El nmero total de vehculos es:

-Utilizando el mtodo aritmtico de proyeccin se tiene:DatosTPDi = 300 veh/dan = 10 aosi = 7%

Se observa que el mtodo aritmtico de proyeccin es ms conservador.