04 k&a 2013 memo tec drive

MEMORANDO TÉCNICO MINIRROTONDA - VIRGINIA EUA 1/12
MATERIAL DIDÁCTICO NO-COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS DE POSGRADO
Traductor Microsoft Free Online +
+ Francisco Justo Sierra franjusierra@yahoo.com
+ Alejandra Débora Fissore alejandra.fissore@gmail.com
Ingenieros Civiles UBA/UNSa – Beccar, setiembre 2013 ingenieriadeseguridadvial.blogspot.com.ar
http://www.virginiadot.org/projects/resources/NorthernVirginia/Braddock-Pleasant_Valley_-_Mini_Roundabout_Assessment.pdf.
A pedido del Departamento de Transporte de Virginia (VDOT), Kittelson & Associates, Inc.
(KAI) preparó esta exposición para documentar su evaluación de un control de minirrotonda
en el cruce Braddock Road (620)/Pleasant Valley Road (609) en el Condado Fairfax, Virginia.
Esta evaluación es para apoyar el análisis de opciones en relación con la Orden de Trabajo
12-057 de la Región Central de Tránsito Ingeniería VDOT, considerando una amplia gama de
formas de control de intersección.
El propósito es informar y formular conclusiones sobre las implicaciones de aplicar una mini-
rrotonda en la intersección Braddock Road/Pleasant Valley Road.

2/12 KITTELSON & ASOCIADOS, 2013
1 DEFINICIÓN DE MINIRROTONDA
Las rotondas pueden variar en tamaño, pero, típicamente, para facilitar la discusión de los
asuntos sobre comportamientos específicos o de diseño se separan en tres categorías bá-
sicas, según el tamaño y número de carriles: minirrotondas, rotondas de un solo carril, y ro-
tondas multicarriles. Para esta Orden de Trabajo específica se consideran sólo configura-
ciones minirrotonda y de un solo carril.
Las minirrotondas son rotondas pequeñas con diámetro del círculo inscrito [DCI] entre 14 y 28
metros, con una isleta central totalmente traspasable. Se usan más en entornos urbanos de
baja velocidad, con velocidades medias de operación de 50 km/h, o menos. Muchos de los
principios que se utilizan en el diseño de minirrotondas son los mismos que se utilizan para las
rotondas de tamaño completo. Las consideraciones clave incluyen: canalización de vehículos,
giros de los vehículos de diseño, y visibilidad de intersección. A menudo, una minirrotonda se
considera una opción de una rotonda grande, debido al deseo de minimizar las repercusiones
fuera de la huella de la intersección existente.
Generalmente las minirrotondas deben ser tan grandes como fuere posible para obtener la
deflexión geométrica deseada, y dar cabida a vehículos de gran tamaño; pero por lo general
no deben exceder un DCI de 28 metros. Por encima de los 28 metros, típicamente el DCI es
suficientemente grande como para permitir que el vehículo de diseño navegue alrededor de
una isleta central elevada, la cual canaliza y controla físicamente la velocidad de los vehículos,
y es más visible a los conductores que se aproximan.
Típicamente una isleta central totalmente traspasable es en forma de cúpula o en relieve, con
cordón montable y parte superior plana, pero en algunos casos pueden usarse isletas pin-
tadas o isletas, al ras con la superficie de la calzada. En cualquier caso, es esencial que la
isleta central esté despejada de obstáculos y sea visible a los conductores. Al igual que con
rotondas más grandes, generalmente en las minirrotondas se usan isletas partidoras para
alinear las trayectorias de los vehículos y fomentar la desviación y circulación adecuada.
Las rotondas de un solo carril se distinguen de los minirrotondas por su mayor DCI (28 a 56 m)
y por isletas centrales no traspasables. El tamaño de la rotonda está muy influido por la
elección del vehículo de diseño y la disposición de la zona-de-camino.
Detalles adicionales sobre las características distintivas entre minirrotondas y rotondas de un
solo carril pueden encontrarse en la segunda edición de: Rotondas: Guía informativa, publi-
cada en 2010 como NCHRP Informe 6721
.
http://bit.ly/17MaZ4m
2 ANTECEDENTES
Actualmente, la intersección Braddock Road/Pleasant Valley Road opera como una inter-
sección con control PARE en todos los sentidos, con accesos de un solo carril y sustanciales
experiencias de congestión durante los períodos pico del día. Durante ambas horas pico de
día de semana, matutinas y vespertinas, el cruce opera a plena capacidad con amplias colas
en los accesos críticos, en dirección este de Braddock Road durante la hora pico de la ma-
ñana, y hacia el oeste de Braddock Road durante la hora pico de la tarde.
1
Rodegerdts, L., J. Bansen, C. Tiesler, J. Knudsen, E. Myers, M. Johnson, M. Moule, B. Persaud, C. Lyon, S. Hallmark, H. Ise‐
brands, R. B. Crown, B. Guichet, and A. O’Brien. NCHRP Report 672: Roundabouts: An Informational Guide, 2nd ed.
Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2010.

Como parte de la Orden de Trabajo 12-057, KAI está evaluando varias formas de control de intersección para solucionar las
deficiencias operativas actuales. Desde una reunión de equipo con VDOT el Martes, 18 de diciembre 2012, tuvimos la oportu-
nidad de investigar más a fondo la viabilidad de una minirrotonda en la intersección de Braddock Road/Pleasant Valley Road.
Desde entonces hemos:
 Contactado a Jeff Stratmeyer (Gerente de Proyecto de la minirrotonda en el Condado de Hartford Peaje/MacPhail Road - Bel
Air, Maryland)
o Contado giros y revisado videos de la minirrotonda Peaje/MacPhail bajo tránsito
o Revisado operaciones y contexto
 Considerado la minirrotonda de MD 835A/Thompson Creek Road en Stevensville, Maryland para el contexto (la misma
rotonda donde se recogieron los datos del reciente estudio FHWA que desarrolló modelos de capacidad para el minirro-
tondas)
o Obtenido conteos recientes del movimiento de desviación desde el sitio web de Vialidad del Estado de Maryland
 Revisado de nuevo la metodología FHWA sobre capacidad de minirrotondas
 Observado operaciones del día de la semana crucial en horas punta en la intersección tema (6:55-7:40 am - recuentos
indican horas pico es 7:00-08 a.m.)
 Analizado la sensibilidad año tras año de una minirrotonda sobre la base de la tasa de crecimiento anual supuesto de 2% y
evaluado configuraciones de un solo carril y minirrotonda utilizando el modelo estándar SIDRA (sensible a parámetros
geométricos como el tamaño de la isleta central)
Comparación Contextual
Se revisaron dos minirrotondas en Maryland para comparar con el cruce Braddock Road
/Pleasant Valley Road. La Tabla 1 resume las características físicas, operativas y de uso del
suelo, y la Figura 1 presenta vistas aéreas de las tres localidades.
Tabla 1 - Condiciones contextuales
Ubicación Diámetro del
círculo inscrito
(DCI)
Velocidades de aproxi-
mación
Alrededor de Uso
del Suelo (s)
Volumen Total
Entering (TEV)
% Vueltas a la
izquierda de
TEV
Braddock
Rd/Pleasant Valley
Rd (Condado de
Fairfax, VA)
N/A
55 km/h (todas las apro-
ximaciones)
Camino de acceso limi-
tado y sin control de
velocidad próximo
Rural
Agrícola
Parque
1552 AM
1552 PM
27% AM
26% PM
Tollgate
Rd/MacPhail Rd (Bel
Air, MD)
20 m 40 km/h - MacPhail Rd
50 km/h - Tollgate Rd o
de un solo carril 1 150
metros de la rotonda
norte controla las velo-
cidades
Suburbano
Residencial
Comercial
institucional
690 AM
1216 PM
27% AM
13% PM
MD 835A/Thompson
Creek Rd (Stevens-
ville, MD)
23 m 40 km/h (todas las apro-
ximaciones)
Suburbano
Comercial
Industrial
500 AM
700 PM
12% AM
11% PM
El cruce Braddock Road/Pleasant Valley Road tiene diferentes características de usos del
suelo, velocidades y volúmenes que los otros lugares donde se instalaron minirrotondas. El
volumen total de entrada (TEV) de hora pico en el cruce Braddock Road/Pleasant Valley Road
es más del doble que el de la intersección 835A/Thompson Creek del camino de MD, y de 27
a 56% más alto que la intersección Portal Peaje/MacPhail. El cruce Braddock Road/Pleasant
Valley Road también tiene un mayor porcentaje de volumen de giro a la izquierda, en com-
paración con la intersección 835A/Thompson Creek MD Road. Las minirrotondas existentes
están ubicadas en zonas con mayor desarrollo y son de carácter más suburbano, Figura 1.

Figura 1.1 BRADDOCK RD/PLEASANT VALLEY RD – FAIRFAX COUNTY, VA

Figura 1.2 TOLLGATE RD/MACPHAIL RD – BEL AIR, MD
Figura 1.3 THOMPSON CREEK RD/MD 835A – STEPHENSIVILLE. MD

Las isletas totalmente traspasables son apropiadas en las zonas más densas/visibles, tales
como las de Maryland, pero dada la naturaleza rural del cruce Braddock Rd/Pleasant Valley
Rd, la visibilidad es una consideración importante, sobre todo en condiciones de pobre ilu-
minación nocturna. La conspicuidad sería mayor con una isleta central elevada/ajardinada.
3 MODELOS CAPACIDAD FHWA
Recientemente la FHWA desarrolló modelos de capacidad para las minirrotondas, publicados
en el Diario del Instituto de Ingenieros de Transporte (ITE)2
. Los datos de comportamientos del
conductor y las características de viajes de una minirrotondas se observaron en la minirro-
tonda de Stevensville, Maryland; se desarrollaron y calibraron para simular múltiples esce-
narios de flujos de tránsito de un modelo de simulación de tránsito microscópico, y se desa-
rrolló un modelo de regresión multilineal adaptado a la datos simulados para estimar la ca-
pacidad de la minirrotonda, tanto para los DCI de 15 y 23 m. La Figura 2 ilustra la capacidad
de simulación de ambas minirrotondas en comparación con una rotonda estándar de un solo
carril según el NCHRP Informe 572 sobre la base de los volúmenes entrante y circulante.
2
Institute of Transportation Engineers Journal. Mini roundabouts for the United States and Traffic Capacity Models. No‐
vember 2012.
Figura 2 – Comparación de modelos de capacidad de minirrotondas de la FHWA con la ecuación
de capacidad del NCHRP 572 para rotondas de un solo carril
Los modelos FHWA de minirrotonda predicen una capacidad de 13 a 40% menor que en una
rotonda tradicional de un solo carril.

Un análisis reciente de la rotonda Gilbert’s Corner (Ruta 50/Ruta 15) halló que el modelo de
capacidad por defecto del Highway Capacity Manual (HCM) subestima la capacidad, y se
recalibró posteriormente. Sin embargo, la calibración es específica para Gilbert’s3
debido a las
condiciones únicas que incluye, pero no limitadas a:
 Patrones de movimientos de giro (más de 90% de movimientos directos)
 Geometría de la rotonda (DCI 58 metros, alineamiento/características horizontal y vertical,
velocidades de trayectoria más rápida, etc.)
 Población de conductores
 Distancia visual disponible
Mientras que la población de conductores es similar en este caso, prácticamente todas las
demás condiciones contextuales en Gilberts Corner son muy diferentes de las del cruce
Braddock Rd/Pleasant Valley Rd. Por lo tanto, la aplicación del modelo de capacidad de
Gilbert Corner a Braddock Rd/Pleasant Valley Rd es inapropiado.
3
Kittelson & Associates, Inc. Gilberts Corner Roundabout. June 2012.
4 RESULTADOS OPERACIONALES
Para evaluar las configuraciones de un solo carril y las minirrotondas en el cruce Braddock
Road/Pleasant Valley Road Diferentes, inicialmente se consideraron varios modelos de ca-
pacidad:
 FHWA - DCI 15 y 23 m
 SIDRA Estándar (un carril y mini)
 HCM 2010 (un carril)
El modelo Estándar SIDRA es sensible a los parámetros de diseño geométrico tales como
DCI, pero en los EUA sólo los modelos de la FHWA y HCM se basan en datos empíricos
recogidos en los sitios de las rotondas. Por lo tanto, los modelos FHWA y HCM 2010 se se-
leccionaron para evaluar el rendimiento operacional.
Se evaluaron varios escenarios utilizando el modelo de capacidad FHWA de DCI 23 m con el
movimiento de giro reciente que cuenta el cruce Braddock Road/Pleasant Valley Road. El
modelo de capacidad DCI 23 m se seleccionó como el más apropiado de los dos modelos
FHWA, dadas las geometrías deseadas para el cruce Braddock/Pleasant Valley. Estos es-
cenarios son:
 2.012 volúmenes de tránsito existentes - Día de semana horas pico AM y PM
 2020 volúmenes de tránsito pronosticados - Día de semana horas pico AM y PM
En la Figura 2 se resumen los volúmenes de movimiento de giro y volúmenes entrantes to-
tales.
También se modeló un carril auxiliar de giro-derecha hacia el norte dada la alta demanda del
movimiento de giro para este movimiento (218 vehículos por hora durante condiciones de hora
pico de año 2020). El modelo de capacidad de la FHWA no tiene en cuenta directamente el
efecto del carril de giro-derecha; el beneficio fue dado por el Modelo HCM de rotondas. La
Tabla 2 resume los resultados operacionales.

Tabla 2 – Comparación de modelos de capacidad Braddock Road/Pleasant Valley Road
Total
Introducción Crítico Critica V/C Ratio Critica V/C Ratio
Guión Volumen Enfoque (Sin bypass NBRT) (Con NBRT especial)
Modelo Minirrotonda FHWA- DCI 75 pies
2012 Día de la semana AM 1552 NB 1.21 0.74
2012 Día de la semana PM 1552 SB 0.76 0.76
2020 Día de la semana AM 1818 NB 2.11 1.64
Modelo HCM 2010 – Rotonda Un Carril
2012 Día de la semana AM 1552 NB/EB 0.82 0.70
2020 Día de la semana AM 1818 NB/EB 1.10 0.88
V/C - relación de volumen-a-capacidad
NB - dirección norte; SB - Hacia el sur, EB – dirección este
El modelo FHWA indica que una minirrotonda operaría sobre la capacidad de bajo las con-
diciones de volumen de tránsito existente en el 2012, a menos que se dé un desvío (bypass)
de giro-derecha hacia el norte. Con un carril de desvío, un análisis de sensibilidad (supo-
niendo una tasa compuesta de crecimiento anual de 2%) muestra que una rotonda de DCI 23
m alcanzaría la capacidad en el año 2016, bajo condiciones de hora pico de día hábil, y el año
2019 bajo las condiciones de hora pico pm. Un desvío de giro-derecha hacia el norte sólo
afecta las operaciones de la mañana de día hábil, porque la aproximación hacia el norte es
crítica sólo durante ese período.
El modelo HCM 2010 predice que las aproximaciones críticas de una rotonda de un solo carril
operarían en una relación v/c de 0.82 o mejor en condiciones de tránsito existentes en 2012,
pero por el año 2017 operaría sobre la capacidad durante la hora pico a.m de día hábil a
menos que se construye un desvío de giro-derecha. Con un carril auxiliar de giro-derecha
hacia el norte, se pronostica que una rotonda de un solo carril operaría en nivel de servicio C y
relación v/c de 0.88 o mejor en las condiciones previstas para el año 2020.
Sobre la base de este análisis (y la provisión de un supuesto carril de desvío para giro-derecha
hacia el norte, una minirrotonda operaría inicialmente debajo de su capacidad (v/c de 0.76 o
mejor) en condiciones del tránsito existente en 2012, y da una capacidad general ligeramente
inferior, 6%, en comparación con rotonda de un solo carril. A medida que crecen los volú-
menes de tránsito, la minirrotonda alcanzaría la capacidad (año 2016) y por el año 2020
podría operar sobre la capacidad (v/c de 1,64). En este lugar, se estima que una minirrotonda
da 46% menos de capacidad que una rotonda de un solo carril. Anexo "A" (*) contiene las
hojas de cálculo de los modelos operacionales de capacidad FHWA DCI 23 m y HCM 2010.
(*) Consultar en:

5 DISEÑO GEOMÉTRICO
El diseño geométrico de las rotondas requiere equilibrar los objetivos competitivos de diseño.
Las rotondas operan de forma más segura cuando su geometría obliga al tránsito a entrar y
circular a baja velocidad. Una geometría de rotonda mala falla en controlar las velocidades,
acomodar el vehículo de diseño, o dar canalización y desviación de entrada, lo cual afecta
negativamente la seguridad de la rotonda, al afectar el comportamiento del conductor a través
de la rotonda. El diseño de una rotonda consiste en equilibrar óptimamente los elementos de
seguridad, desempeño operacional, y acomodamiento del vehículo de diseño.
En general y sin importar el tamaño, los parámetros básicos de diseño geométrico que afectan
directamente las operaciones y seguridad de las rotondas son:
 A medida que el círculo se hace más pequeño, la distancia entre entradas/salidas dis-
minuye, lo cual reduce la capacidad.
 El tamaño de círculo y vehículo de diseño dictarán si la isleta central puede elevar-
se/ajardinarse, o tiene que ser totalmente traspasable.
o Una isleta elevada que soporta paisaje es más visible a los conductores
o Un DCI grande mejora el control de velocidad al aumentar la desviación
 El deseo/necesidad de evitar obstrucciones o servicios públicos existentes afectará el
alineamiento de las aproximaciones, y desplazará el centro de la rotonda desde el centro
de la intersección, y aumentará la dificultad de mantener el DCI pequeño para obtener el
control de velocidad y desviación adecuadas.
Los diferentes CDI resultan en diferentes capacidades, con una minirrotonda que alcanza una
capacidad menor que una rotonda de un carril, y dando 46% menos capacidad comparada
con una rotonda de un solo carril por el año 2020. Dado el contexto rural del cruce Braddock
Road/Pleasant Valley Road, una isleta elevada es una importante característica de diseño
para asegurar la conspicuidad de la rotonda para los conductores. Además, un DCI mayor
mejorará el control de la velocidad y la desviación.
Mantener el centro de la rotonda cerca del centro de la intersección actual y reducir la nece-
sidad de cambiar el alineamiento de las aproximaciones minimizará los impactos en el entorno
limitado de la intersección, y ayudará a mantener más pequeño el tamaño total de la rotonda.
Con base en esta evaluación, se prevé que con una rotonda de un DCI entre 29 y 37 m, isleta
central elevada, centrada cerca de la línea central de la intersección existente, resultará en las
más deseables seguridad y rendimiento operacional, y reducirá al mínimo los impactos sobre
las propiedades adyacentes.
6 OTRAS CONSIDERACIONES
La intersección Braddock Rd/Pleasant Valley Rd tiene varias limitaciones, incluyendo:
 Parkland (4f/6f designaciones de propiedad) en los cuadrantes noreste y noroeste
 Áreas de humedales importantes en múltiples cuadrantes
o Zona-de-camino limitada
o Todos derechos de paso prescriptivos, con la excepción de la zona este de
Pleasant Valley Road al sur de Braddock Road
 Grandes postes de electricidad de varios circuitos, estimados en $ 60-80k por poste para
traslado.

Dadas estas limitaciones, minimizar la huella física es una consideración clave al determinar
el control adecuado de la intersección. Al mismo tiempo, la maximización de la vida funcional
del mejoramiento es otra consideración clave. Otro factor a considerar es pensar cómo se
podría modificar, revisar, expandir, o reemplazar en el futuro el control de intersección se-
leccionado cuando se alcance el fin de la vida funcional.
Es probable que una minirrotonda alcance la capacidad dentro de unos años. Dadas las
limitaciones de entorno (parque, tierras 4f/6f, humedales, etc.), dar un desvío temporario con
una minirrotonda en su lugar sería difícil. Mientras que una rotonda de solo carril más grande
o un semáforo podrían modificarse o expandirse en secciones, y todavía operaría el tránsito;
en cambio, expandir una minirrotonda en su lugar probablemente requerirá una clausura
completa.
7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Nuestra evaluación de un control de intersección tipo minirrotonda del cruce Braddock
Road/Pleasant Valley Road resultó en los siguientes hallazgos:
Operaciones
 Un desvío de giro-derecha hacia el norte alargará la vida prevista de una rotonda en el
cruce Braddock Rd/Pleasant Valley Rd, con independencia del DCI.
 Se prevé que una minirrotonda opere en una relación v/c de 1,64 en las condiciones de
tránsito del año 2020, bajo condiciones de tránsito con un carril de desvío de gi-
ro-derecha.
 Se prevé que una rotonda de un solo carril funcione a v/c de 0.88 o mejor bajo las
condiciones de tránsito del año con un carril de desvío de giro-derecha.
 Una minirrotonda de DCI 23 m daría 46% menos capacidad en comparación con una
rotonda de un solo carril bajo las condiciones del año 2020.
Contexto
 Los volúmenes de tránsito existentes en el cruce Braddock Rd/Pleasant Valley Rd, son
sustancialmente superiores (TEV horas pico entre 300 y 1.000 horas pico) y con mayor
porcentaje de los giros izquierda que los volúmenes de tránsito presentes en las dos
minirrotondas de Maryland consideradas en este memorando.
 El contexto rural y la velocidad señalizada de aproximación de 55 km/h en el cruce de
Braddock Rd/Pleasant Valley Rd sugiere la necesidad de una isleta central elevada
que incluya jardinería para garantizar que la rotonda sea visible para los conductores.
Diseño geométrico
 A medida que el DCI crece, crecen la desviación y el control de velocidad, lo que
mejora la seguridad y el rendimiento operacional.
 Al mantener el centro de la rotonda cerca del centro de la intersección actual y reducir
la necesidad de cambiar los alineamientos de las aproximaciones se minimizarán los
impactos en el entorno limitado de la intersección, y ayudará a mantener más pequeño
el tamaño total de la rotonda. Esto debe equilibrarse con el deseo/necesidad de evitar
obstáculos físicos existentes, servicios públicos, o impactos ambientales o de zo-
na-de-camino.

Otras consideraciones
 Una minirrotonda en el cruce Braddock Rd/Pleasant Valley Rd sería más difícil (y
costosa) de modificar/expandir con el mantenimiento del tránsito, en comparación con
una rotonda de un solo carril.

8 PRÓXIMOS PASOS
Se confía en que este memo informe adicionalmente sobre la viabilidad y ramificaciones
operacionales de una minirrotonda en el cruce Braddock Rd/Pleasant Valley Rd, y en que
ayude al personal técnico de VDOT a si debe o no seguir adelante con la opción minirrotonda.
Attachment A - Roundabout Operacional Worksheets – Traducción omitida; consultar en
Ejemplo
Sobre la base de estos resultados se recomiendan los siguientes tratamientos en el cruce
Braddock Rd/Pleasant Valley Rd, para incorporar como parte de la evaluación de diseños
opcionales de rotonda en este lugar:
 Proveer una isleta central elevada ajardinada para aumentar la visibilidad y mejorar
la desviación y el control de velocidad.
 Seleccionar un DCI mínimo, aproximadamente entre 29 y 37 m, que permita una
isleta central elevada para acomodar el giro de un camión semirremolque WB-12, la
cual da especio suficiente entre las entradas y salidas como para aumentar la ca-
pacidad, y reducir al mínimo los impactos sobre los alrededores constreñidos.
 Proveer un desvío auxiliar (bypass) de giro-derecha hacia el norte, para maximizar
la vida funcional de la rotonda.

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