SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 198
Descargar para leer sin conexión
Torres, A. (2015). Análisis y comparación de criterios de diseño geométrico en las
rotondas modernas (Tesis de pregrado en Ingeniería Civil). Universidad de Piura,
Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Civil. Piura, Perú.
ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE
CRITERIOS DE DISEÑO
GEOMÉTRICO EN LAS ROTONDAS
MODERNAS
Ana Torres-Alzamora
Piura, abril de 2015
FACULTAD DE INGENIERÍA
Programa Académico de Ingeniería Civil
ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO EN LAS ROTONDAS
MODERNAS
Esta obra está bajo una licencia
Creative Commons Atribución-
NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú
Repositorio institucional PIRHUA – Universidad de Piura
U N I V E R S I D A D DE P I U R A
FACULTAD DE INGENIERÍA
ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO EN LAS
ROTONDAS MODERNAS
Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil
Asesor: Mag. Ing. Jorge Timaná Rojas
Ana María Torres Alzamora
Piura, Abril 2015
2
i
A Dios y la Virgen María, por darme fuerza y voluntad,
a mis padres, por su paciencia, empuje y amor,
y a mi hermana, por su gran apoyo,
es por ellos y por Tottie que sigo adelante.
iii
PRÓLOGO
Según una de las publicaciones de la Comisión Económica para América Latina (CEPAL,
2003), la congestión de tránsito ha ido en aumento en gran parte del mundo, desarrollado o
no, y seguirá agravándose, constituyendo un peligro cierto que se cierne sobre la calidad de
vida urbana. Además indica que, el explosivo aumento del parque de automóviles y el
indiscriminado deseo de usarlos, por razones de comodidad o estatus, especialmente en los
países en desarrollo, ejercen una gran y creciente presión sobre la capacidad de las vías
públicas existentes.
En la actualidad, los fuertes impactos negativos de la congestión, tanto inmediatos como de
largo plazo, exigen esfuerzos multidisciplinarios para mantenerla bajo control, mediante el
diseño de infraestructuras viales. En el caso de intersecciones, como solución a estos
problemas de congestión, se toma en cuenta el diseño de rotondas modernas que
constituyen un mejoramiento significativo en términos de operaciones y seguridad,
siempre y cuando esté basado en criterios especializados que permitan una consistencia de
velocidades que aseguren la disminución de altas velocidades antes de ingresar a ella.
En Perú, la selección y diseño de intersecciones se basa en el “Manual de Diseño
Geométrico para Carreteras, DG – 2013”, representando la más reciente documentación de
parámetros a seguir sobre el Diseño de Intersecciones. Sin embargo, dicho manual aún
mantiene características desactualizadas, por lo que se puede incurrir a criterios y
consideraciones obsoletas e inadecuadas que pueden generar problemas en el futuro, tanto
en la etapa de construcción como en la etapa de operación, obligando a un reacomodo y
reconstrucción, generando gastos mayores.
v
RESUMEN
Esta tesis propone una comparación de los criterios de diseño geométrico para
intersecciones rotatorias entre la Norma Peruana con los manuales especializados en el
diseño geométrico de rotondas modernas, específicamente de Australia y Estados
Unidos.
En el capítulo 1 se desarrolla el marco teórico, en el cual se definen las nociones
generales de las rotondas modernas, las ventajas y desventajas y por último los criterios
de diseño geométrico en el Perú acerca de las rotondas modernas o intersecciones
giratorias. En el capítulo 2 se muestra el planeamiento, análisis operacional y seguridad
de las rotondas modernas. En el capítulo 3 se informa acerca del diseño geométrico que
toma en cuenta los manuales especializados dados por la Federal Highway
Administration en los Estados Unidos y por la Austroads Ltd en Australia. En el
capítulo 4 se realizan diseños de rotondas modernas en base a las normas antes
mencionadas junto con sus análisis operacionales y diferentes metodologías.
Finalmente, en el Capítulo 5 de resultados se muestra las tablas y gráficos
comparativos.
vii
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN 1
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LAS ROTONDAS MODERNAS 3
1.1 Historia de las Rotondas Modernas 3
1.1.1 Orígenes de las Intersecciones Giratorias 3
1.1.2 Rotondas modernas en el mundo 4
1.2 Nociones Básicas 5
1.2.1 Definición 5
1.2.2 Elementos 5
1.3 Ventajas y Desventajas de las Rotondas Modernas 7
1.4 Identificación de la Problemática en el Perú y alternativa de solución 8
1.5 Criterios de Diseño Geométrico de Rotondas en el Perú 9
CAPÍTULO 2. PLANEAMIENTO, ANÁLISIS OPERACIONAL Y
SEGURIDAD DE LAS ROTONDAS MODERNAS 13
2.1 Planeamiento 13
2.2 Análisis Operacional 15
2.2.1 Recopilación y Análisis de datos 15
2.2.2 Métodos de Cálculo de Capacidad de Entrada 17
2.2.2.1 Fórmula de Wardrop 18
2.2.2.2 Método TRRL 18
2.2.2.3 Método HCM 2010 21
2.2.2.4 Método SIDRA 22
2.2.3 Relación Volumen – Capacidad 29
2.2.4 Control de demora 30
2.2.5 Calidad de servicio y nivel de servicio 30
2.2.6 Longitud de cola 31
2.3 Seguridad 31
2.3.1 Análisis de conflictos 32
2.3.1.1 Conflictos vehiculares en rotondas de un solo carril 32
2.3.1.2 Conflictos vehiculares en rotondas de varios carriles 33
2.3.2 Conflictos peatonales 34
CAPÍTULO 3. DISEÑO GEOMÉTRICO DE ROTONDAS MODERNAS SEGÚN
DIRECTRICES ESPECIALIZADAS
35
3.1 Procedimientos de diseño 35
3.2 Principios de diseño 38
3.3 Características geométricas básicas 38
3.4 Vehículo de Diseño 40
3.5 Velocidad de Diseño 41
3.6 Características de diseño de la rotonda moderna 41
3.6.1 Número de ramales 41
3.6.2 Zona central de la rotonda moderna 42
3.6.2.1 Diámetro del circulo inscrito 42
3.6.2.2 Isla central 43
3.6.2.3 Anchura de la calzada de circulación 44
3.6.2.4 Delantal de camión 44
3.6.2.5 Pendiente transversal 45
3.6.3 Entradas y Salidas 46
3.6.3.1 Isla divisoria 46
3.6.3.2 Ancho de entrada 47
3.6.3.3 Abocinamiento de entrada 48
3.6.3.4 Radio de entrada 49
3.6.3.5 Ancho de salida 50
3.6.3.6 Radio de salida 51
3.6.3.7 Ángulo de entrada 52
3.6.3.8 Curvatura de la trayectoria de entrada y la velocidad de
diseño
52
3.6.3.9 La curvatura de aproximación y alineación 54
3.7 Visibilidad y Distancia Visual 54
3.7.1 Distancia visual de aproximación 56
3.7.2 Visibilidad a la izquierda 56
3.7.3 Visibilidad hacia delante en la entrada 56
3.7.4 Visibilidad circulatoria 57
3.8 Señalización de la Rotonda Moderna
3.9 Guías Especializadas y Modelos Operacionales
57
58
CAPÍTULO 4. PLANEAMIENTO, ANALISIS OPERACIONAL Y DISEÑO GEOMETRICO
DE UNA ROTONDA MODERNA EN LA INTERSECCIÓN VIA EVITAMIENTO SUR Y
CARRETERA IIRSA NORTE
59
4.1 Ubicación y Situación actual de la Intersección Via Evitamiento Sur y
Carretera IIRSA Norte
59
4.2 Tráfico 59
4.3 Planeamiento 61
4.3.1 Contexto 61
4.3.2 Criterios generales 62
4.3.3 Selección de la categoría 63
4.3.4 Visibilidad del espacio 63
4.4 Análisis Operacional 63
4.4.1 Ajustes por flota mixta de vehículos 63
4.4.2 Volúmenes de la rotonda moderna 67
4.4.3 Métodos de Análisis Operaciones Iniciales 68
4.4.3.1 Fórmula de Wardrop 69
ix
4.4.3.2 Método TRRL 71
4.4.3.3 Método HCM 2010 75
4.4.3.4 Método SIDRA 75
4.4.4 Relación Volumen – Capacidad 80
4.4.5 Control de demora 80
4.4.6 Calidad de servicio y nivel de servicio 81
4.4.7 Longitud de cola 82
4.5 Seguridad 83
4.6 Diseño Geométrico Horizontal y Vertical – DG 2013(PERÚ) 84
4.6.1 Análisis Operacional Final 85
4.6.1.1 Método Fórmula de Wardrop 85
4.6.1.2 Método TRRL 86
4.6.1.3 Método HCM 2010 88
4.6.1.4 Método SIDRA 89
4.6.2 Relación Volumen – Capacidad 90
4.6.3 Control de demora 91
4.6.4 Calidad de servicio y nivel de servicio 91
4.6.5 Longitud de cola 92
4.7 Diseño Geométrico Horizontal y Vertical – Federal Highway
Administration (EUA)
93
4.7.1 Velocidad de Diseño 93
4.7.2 Vehículo de Diseño 93
4.7.3 Número de ramales 95
4.7.4 Diámetro del Circulo Inscrito 95
4.7.5 Ancho de la calzada de circulación 95
4.7.6 Isla Central 98
4.7.7 Isla divisora 99
4.7.8 Ancho de entrada 100
4.7.9 Diseño de la Entrada 100
4.7.10 Diseño de la salida 101
4.7.11 Peralte 102
4.7.12 Trayectorias y velocidades máximas 102
4.7.13 Distancia de visibilidad 106
4.7.13.1 Distancia visual de detención 106
4.7.13.2 Distancia visual de intersección 108
4.7.14 Análisis Operacional Final 108
4.7.14.1 Método Fórmula de Wardrop 108
4.7.14.2 Método TRRL 109
4.7.14.3 Método HCM 2010 111
4.7.14.4 Método SIDRA 112
4.7.15 Relación Volumen - Capacidad 112
4.7.16 Control de demora 112
4.7.17 Calidad de servicio y nivel de servicio 113
4.7.18 Longitud de cola 113
4.8 Diseño Geométrico Horizontal y Vertical – Austroads Ltd (Australia) 114
4.8.1 Montar criterios generales de diseño, identificar sitios de control y
establecer área disponible, alineamientos y secciones transversales
114
4.8.2 Seleccionar radio isla central y ancho de calzada 115
4.8.3 Islas divisoras 117
4.8.4 Geometría de la entrada y salida de la rotonda moderna 119
4.8.5 Peralte 120
4.8.6 Trayectoria vehicular 120
4.8.7 Distancia visual 123
4.8.7.1 Criterio 1 124
4.8.7.2 Criterio 2 125
4.8.7.3 Criterio 3 126
4.8.8 Análisis Operacional Final 127
4.8.8.1 Método Fórmula de Wardrop 127
4.8.8.2 Método TRRL 128
4.8.8.3 Método HCM 2010 131
4.8.8.4 Método SIDRA 131
4.8.9 Relación Volumen - Capacidad 133
4.8.10 Control de demora 133
4.8.11 Calidad de servicio y nivel de servicio 134
4.8.12 Longitud de cola 134
4.9 Secuencia del Diseño Geométrico en Rotondas Modernas 135
CAPÍTULO 5. RESULTADOS 141
5.1 Cuadro comparativo de Métodos de Análisis Operacionales Iniciales
5.2 Cuadro comparativo de Criterios de Diseño Geométrico
5.3 Cuadro comparativo de Análisis Operacionales Finales – PERÚ
141
142
144
5.3.1 Relación Volumen - Capacidad 145
5.3.2 Control de demora 145
5.3.3 Longitud de cola 146
5.4 Cuadro comparativo de Análisis Operacionales Finales – E.E.U.U 146
5.4.1 Relación Volumen - Capacidad 148
5.4.2 Control de demora 148
5.4.3 Longitud de cola 149
5.5 Cuadro comparativo de Análisis Operacionales Finales –
AUSTRALIA
149
5.5.1 Relación Volumen - Capacidad 150
5.5.2 Control de demora 151
5.5.3 Longitud de cola 151
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
153
155
157
Introducción
En la actualidad, en nuestro país, la experiencia que se ha tenido en el diseño de
intersecciones semaforizadas no ha sido siempre una buena solución para los problemas de
tráfico. Además, hay situaciones en las que se plantea la aplicación de rotondas modernas,
sin embargo no se utilizan estándares actualizados de diseño. En cambio, a nivel
internacional, la utilización de rotondas son diseños modernos que ha permitido lograr
grandes avances en la eficiencia del sistema de transporte en términos del aumento de
seguridad, capacidad, disminución de las demoras y la contaminación. El diseño
geométrico de éstas se basa en la consistencia de velocidades dentro de la rotonda
moderna, lo cual se logra por medio de la utilización de adecuados diámetros del círculo
inscrito, de radios de entrada y salida, de anchos de accesos y numero de vías de
circulación.
En la presente Tesis se proporciona información acerca del diseño geométrico, técnicas de
planeamiento, procedimientos de evaluación en comportamientos operacionales y de
seguridad, que no están consideradas de manera detallada en los manuales de nuestro país.
El propósito es elaborar una comparación de los criterios de diseño geométrico para
intersecciones rotatorias establecidos en la Norma Peruana con aquellos manuales
especializados en el diseño geométrico de rotondas modernas, específicamente los
manuales de la Austroads Ltd. en Australia y la Federal Highway Administration en
Estados Unidos. Como aplicación, se seleccionó una intersección en la ciudad de Piura
entre la carretera IIRSA Norte y la vía Evitamiento Sur, en la que se ha proyectado una
rotonda. Cabe mencionar, que en dicha intersección ya existe un diseño de rotonda
elaborado por la Concesionaria IIRSA Norte, sin embargo con los manuales australiano y
americano se ha diseñado dos rotondas modernas con criterios diferentes, variando en los
radios de la zona central, en la geometría de entrada y salida y en la consistencia de sus
velocidades, los cuales a través de pruebas de comportamiento han resultado exitosas con
respecto a su funcionamiento logrando reducir las velocidades iniciales de los accesos de
100 km/h y 70 km/h a una velocidad de diseño dentro de la rotonda de 40 km/h.
Finalmente se establecen comparaciones entre los diseños y análisis de capacidad, en
donde se puede evidenciar la falta de consideraciones de análisis y diseño que se aplica en
nuestro país.
3
Capítulo 1
Introducción a las Rotondas Modernas
5.2 Historia de las Rotondas Modernas
5.2.1 Orígenes de las Intersecciones Giratorias
Desde antes de la invención del automóvil hasta ahora, las intersecciones
giratorias en las cuales los vehículos giran alrededor de una isleta central de
variadas formas, han recibido distintas denominaciones1
: círculos de tránsito,
giratorios, rotatorios, rotacionales, anillos, plazas, óvalos y glorietas. Sin
embargo, las características de operación, la entrada, la salida y el uso del
centro como una isla de tráfico para los peatones es lo que diferencian
considerablemente a las rotondas modernas.
Históricamente se atribuye a los ingenieros ingleses la concepción por primera
vez de una solución en forma de intersección giratoria. Sin embargo, parece
que este mérito se debe al arquitecto francés Eugene Hénard (1849 – 1923),
quien trabajando en el servicio de arquitectura de la ciudad de Paris, proyectó
las primeras glorietas urbanas, como la mostrada en la Figura 1.
Los círculos de tránsito fueron parte del sistema de transporte desde por lo
menos 1905, los diseños entonces vigentes permitían convergencias y
entrecruzamientos de los vehículos a alta velocidad dando prioridad a los
vehículos entrantes. Sin embargo, la experiencia de choques y la alta
congestión en los círculos hicieron que los grandes círculos de tránsito cayeran
en desgracia a partir de mediados de la década del 50 (Víctor D.G, 2005). A
nivel internacional, la experiencia con los círculos de tránsito fue igualmente
negativa, con creciente ocurrencia de bloqueos y accidentes.
1
Existían numerosos cruces circulares antes de la llegada de las rotondas, entre ellos el Columbus Circle en
Manhattan que se construyó en 1904, el Place de L'toile alrededor del Arco de Triunfo en París creado en
1907, el primer cruce circular de Inglaterra en Letchworth Garden City construido en 1909 y varios círculos
en Estados Unidos como los de Washington, DC y Atherton, California.
4
Figura 1. Proyecto de rotonda para la intersección de los “Grands Boulevards”
en Paris, diseñada por E. Henard.
Fuente: Etudes surles transformations de Paris et autres écrits sur l´urbanisme
(1906)
Se debe entender que existen diferentes terminologías y definiciones acerca de
las formas de control de tránsito que cumplen los principios de canalización de
los movimientos. En la presente Tesis se adoptará solo una denominación
básica que es el de la Rotonda Moderna, cabe resaltar que los círculos de
tránsito fueron los que dieron lugar a las rotondas modernas en la actualidad.
1.1.3 Rotondas modernas en el mundo
En 1955, el “Road Research Laboratory” comienza a realizar sus propios
ensayos en pistas experimentales que permiten variar las condiciones de diseño
(geométricas y de tráfico) de las configuraciones que se van a estudiar. La
Fórmula de Wardrop como se muestra en la Ecuación 1, definida en 1957
incluye todos estos parámetros para la determinación de la capacidad global y
añade una interesante aportación que consiste en utilizar unos coeficientes de
equivalencia para ponderar la mayor influencia de los vehículos pesados y la
menor de los vehículos a dos ruedas.
Qw =
K∗w (L+
e
w
)(L−
p
3
)
L+
w
L
Ecuación 1
Donde:
Qw = Capacidad global en la zona de trenzado
K = coeficiente que varía según las unidades empleadas.
L = longitud de la zona de trenzado
w = anchura de la zona de trenzado
e = anchura de entrada y salida de la vía
p =porcentaje de vehículos que realizan la maniobra de trenzado
La rotonda moderna se desarrolló en el Reino Unido para rectificar los
problemas asociados con los círculos de tránsito. En 1966, se adoptó una
norma para las denominadas rotondas modernas, que a diferencia de los
círculos de tránsito, requiere al tránsito entrante dar paso o ceder el paso al
tránsito que circula por el anillo2
. Además, busca eliminar gran parte de la
2
Federal Highway Administration, U.S Department of Transportation, EUA.
5
confusión del conductor asociado con cruces de tráfico y las colas de espera.
Por último, reducen los accidentes de tránsito, consumo de combustible y
polución del aire. A partir de 1970 se extiende la utilización de las rotondas a
otros países, sobre todo Estados Unidos, Francia y Australia, apareciendo
numerosas publicaciones al respecto3
.
Años más adelante en 1973, las observaciones realizadas por “Transport and
Road Research Laboratory” demostraron que, los parámetros de la zona de
trenzado que se usa en la fórmula de Wardrop no tenía ninguna influencia en
las rotondas modernas. El cálculo de la capacidad de las rotondas modernas se
presenta como un nuevo problema, y ya no se le presta importancia tanto a
saber la capacidad global de una rotonda como la capacidad de sus entradas. La
fórmula de Wardrop, vigente durante muchos años, deja de ser útil y se
sustituye por otras metodologías que permiten calcular las capacidades de
entradas que se basan en el flujo en conflicto.
Por lo tanto, la resultante rotonda moderna es muy diferente del estilo antiguo
de los círculos de tránsito, en términos operacionales y de seguridad. Son dos
las características principales4
de las rotondas modernas que están en ventaja
con los círculos de tránsito son:
- La rotonda moderna da prioridad a los vehículos que circulan en la calzada
- La rotonda moderna reduce la velocidad permitiendo hacer maniobras para
la entrada a bajas velocidades.
1.2 Nociones Básicas
1.2.1 Definición
Entendemos como rotonda moderna un tipo especial de intersección circular,
que se caracteriza por la manera en que se tratan los tramos que confluyen en
él, ya que se comunican a través de una calzada anular en la que se establece
una circulación giratoria alrededor de una isleta central.
1.2.2 Elementos5
Los siguientes elementos, son los más representativos en una rotonda moderna
y podrán ser identificados en la Figura 2.
a- Calzada circulatoria o Anillo de Circulación
También llamado calzada anular, el anillo de circulación es la zona,
generalmente asfaltada, comprendida entre el diámetro exterior de la
rotonda y el islote central. En la mayoría de casos adopta una forma de
corona circular (menos cuando la rotonda es elíptica). Es la zona de la
intersección destinada al tránsito de los vehículos en sentido giratorio,
recoge el tráfico entrante en la intersección y lo reconduce hacia las
salidas.
3
Sin duda entre los países con mayor número de aportaciones destacan Gran Bretaña a través del “Transport
and Road Research Laboratory” (TRRL), Francia, que divide sus publicaciones entre el “Centre d’Etudes des
Transports Urbains” (CETUR) y el “Service d’Etudes Tecniques des Routes et Autoroutes” (SETRA) y
Australia con la “Nacional Association of Australian State Roads Autorities” (NAASRA).
4
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.10
5
Víctor D.G, 2005, p. 16 – 21
6
b- Islote Central
Es la zona no destinada a la circulación de vehículos que queda
comprendida en el interior del anillo de circulación, de manera que la
calzada anular lo bordea. Suele ser circular y en algunos casos oval o
elíptico.
c- Entradas y Salidas
Se llama entrada a la zona de la vía que desemboca en la intersección y
que está separada de esta por la línea de ceda el paso. Se diseñan de
manera que los conductores que se aproximan a la rotonda tomen plena
conciencia de la proximidad de la intersección y estén obligados a reducir
la velocidad facilitando el cumplimiento de la regla de prioridad del anillo.
El diseño de las salidas es completamente diferente, ya que se pretende
que la maniobra de abandono de la calzada anular sea lo más expeditiva
posible y se realice en las mejores condiciones de seguridad posibles. Para
ello hacen falta radios de salida mayores que las de las entradas, así como
carriles de salida más anchos.
d- Isletas deflectoras
Se encuentran situadas en el punto de unión entre los brazos de la rotonda
(ramales), acostumbran a tener forma triangular y separan los dos sentidos
de circulación de la intersección.
Las isletas deflectoras cumplen múltiples funciones por un lado señalan la
proximidad de la rotonda y generan una inflexión en las trayectorias de los
vehículos entrantes (y salientes) induciendo a la reducción de la velocidad
a la vez que estos adoptan un ángulo de entrada adecuado con respecto a
las trayectorias de circulación de la calzada anular.
e- Cruces accesibles a los peatones
En las rotondas diseñadas con sendas peatonales, típicamente ellas se
ubican retiradas hacia atrás de la línea de entrada, y la isleta partidora suele
cortarse para permitir que los peatones, sillas de ruedas, cochecitos de
niños y bicicletas pasen a través. Los cruces peatonales deben ser
accesibles con pendientes y advertencias detectables apropiadas.
7
Figura 2. Elementos básicos de una rotonda moderna.
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
1.3 Ventajas y Desventajas de las Rotondas Modernas6
La generalización de la utilización de rotondas en los últimos 20 años obedece a las
ventajas que ofrecen respecto otro tipo de soluciones a la hora de resolver
determinados tipos de intersecciones. Comprender las ventajas y desventajas de las
rotondas (Tabla 1), permite a muchos entender éste tipo de tratamiento de las
intersecciones.
Tabla 1. Ventajas y Desventajas de las rotondas
CRITERIO VENTAJAS DESVENTAJAS
Seguridad
Reducen la gravedad de accidentes
de todos los usuarios, permiten
convergencias más seguras en el
tránsito circulante.
Se pueden producir algunos
accidentes motivados por la
confusión de los conductores que
no estén familiarizados con este
tipo de intersecciones.
Eficacia
Reducen el tiempo medio de espera.
Buena fluidez del tráfico en
condiciones normales y con
diferencias de tráficos no superiores a
un orden de magnitud.
Facilitan los intercambios y giros sin
que la fluidez del tráfico se resienta.
No son eficaces cuando las
diferencias entre el tráfico principal
y el secundario son mayores a un
orden de magnitud.
Pierden mucha eficacia cuando se
hallan cerca de su máxima
capacidad.
Operaciones
 Pueden tener demoras y colas
menores que en otras formas de
control de intersección.
La misma prioridad para todas las
aproximaciones puede reducir la
progresión de aproximaciones de
alto volumen.
6
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.34
8
Administración
de Acceso
 Facilitan los giros en U que pueden
sustituir giros a la izquierda a mitad
de cuadra más difíciles
Pueden reducir el número de claros
disponibles para intersecciones a
mitad de cuadra no semaforizadas
y accesos a propiedad.
Tráfico
Su elevada capacidad permite
disponer de una reserva para
acomodar puntas de demanda, y
evitar en muchos casos el recurso a la
ordenación por semáforos.
No permiten que el tráfico tenga un
flujo libre sino que los dirige hacia
destinos definidos.
Estructuración
del espacio
Mejora de la estructuración y puesta
en valor del espacio circundante.
Pueden permitir espaciamiento
menor entre intersecciones y accesos.
Perdida de la jerarquía de las vías
más importantes.
En función del caso pueden ocupar
un espacio ligeramente mayor que
una intersección convencional.
Medioambiente
Disminución de la contaminación
acústica.
Menor polución por emisión de
gases.
Posibilidad de tratamiento
paisajístico.
Menor impacto visual.
Mayor ocupación de suelo.
Posibles impactos sobre los
recursos naturales y culturales,
debido a mayores requerimientos
de espacio en las intersecciones.
Estética
 Proporcionan a las comunidades
entradas atractivas o puntos focales.
 Se utilizan en zonas turísticas o de
compras para separar los usos
comerciales de las zonas
residenciales.
Podría crearse un peligro de
seguridad si los objetos duros
(esculturas, piletas, señalización,
etc.) se colocan en la isleta central
muy cerca a las entradas.
Costos
Menos costos de operación y
mantenimiento
En función del tamaño pueden ser
más caras que las intersecciones
normales.
Fuente: Elaboración Propia
1.4 Identificación de la Problemática en el Perú y alternativa de solución
En el Perú la gran cantidad de accidentes que se producen en las rotondas se ha
convertido en motivo de preocupación ya que no se explica por qué tantos vehículos se
vuelcan o van a parar hacia las grandes zanjas que la bordean, dejándolos totalmente
destruidos.
Según los expertos de la Unidad de Estudios del Ministerio de Transportes y
Comunicaciones del Perú, hace algunos años comenzaron a proliferar en nuestro país
este tipo de intersecciones a nivel y en el año 2013 se han hecho expedientes técnicos
en los cuales se agregan rotondas modernas, por ejemplo en la Obra Construcción y
Mejoramiento de la Carretera Camaná - Dv. Quilca - Matarani - Ilo- Tacna sub tramo
1: Matarani - El arenal, sub tramo 2: El Arenal - Punta de Bombón y últimamente en la
Construcción de la Red Vial Nº 4, Obras de desempate – Vía de Evitamiento
Huarmey. A priori, es una buena solución al problema de las intersecciones en el
tráfico vehicular, ya que si lo comparamos con lo que sucede en una intersección
regulada por semáforos, la estructura de funcionamiento de una rotonda hace que se
reduzca el tiempo de espera por parte de los usuarios. Asimismo, los expertos en
infraestructura destacan que el funcionamiento de las rotondas modernas presentan
ventajas teóricas como la reducción del número y de la gravedad de los accidentes, al
no permitir la realización de giros hacia la izquierda (aquellos que originan los
accidentes más graves) ya que su configuración hace que los conductores moderen la
velocidad de sus vehículos.
9
Sin embargo, debido a que en el Ministerio de Transportes y Comunicaciones no
cuenta con alguna guía que acompañe a los criterios que se indican en la normativa
vigente acerca del diseño de rotondas modernas, las exigencias que se le pide a los
ingenieros a cargo de los diseños geométricos de este tipo de intersecciones a nivel son
mínimas. La normativa no se refiere de forma extensa y detallada acerca de las
rotondas modernas y no manifiesta criterios claros y específicos sobre dimensiones,
análisis operacionales o visibilidad de las rotondas modernas de un solo carril o
multicarriles. Además, tampoco exige algún análisis particular de los volúmenes viales
para la capacidad de la intersección, por lo cual no se analiza teorías de colas de
tránsito, frecuencia de intervalos admisibles, demoras y convergencias de flujos.
Entonces, si las rotondas no son correctamente diseñadas atendiendo los principios
básicos que las caracterizan7
, no podrán asumir un flujo de tráfico elevado y como
consecuencia pierden eficacia originando importantes atascos. Además, hay
situaciones en las que la velocidad supera un cierto valor crítico y la carga de los
camiones puede llegar a desprenderse originando volteos.
En una entrevista con un experto en diseño geométrico de infraestructuras viales en
nuestro país (Mag. Ing. Jorge Gutiérrez Rodríguez, 2014), indica que la conveniencia
de rotondas es en primer lugar para zonas urbanas o urbanas en crecimiento, la rotonda
puede servir para distribuir los tráficos locales. Por lo tanto no es conveniente en
medios de autopistas y zonas rurales, ya que la vía estaría perdiendo el objetivo para la
que ha sido creada logrando que ésta pierda la continuidad que la caracteriza como
autopista o vía principal, siendo este un grave error. En segundo lugar se puede dar en
autopistas ingresando a ciudades para que vayan reduciendo la velocidad y en tercer
lugar en las vías de evitamiento. El experto indica que en el caso de las vías de
evitamiento, se diseñe en un 100% para los tráficos interurbanos, para que los
vehículos fluyan y no se incluyan tráficos locales. Por lo tanto, lo recomendable es
incluir intercambios al inicio y al final de una vía de evitamiento.
En conclusión, podemos decir que, si bien las rotondas son objetivamente una buena
solución al tráfico vehicular, en la práctica cada nueva rotonda que se proyecta debe
de ser analizada en su contexto, valorándose las ventajas y desventajas existentes en
tal emplazamiento y estudiando cual es la solución en cada intersección. Por lo tanto,
las deficiencias del correcto funcionamiento suceden porque en el diseño geométrico
de la intersección a nivel no se siguen las normas y principios básicos de las
directrices especializadas. Las cuales indican que existen técnicas de planificación,
procedimientos de evaluación para comportamientos operacionales y de seguridad, y
brindan parámetros para el diseño geométrico de rotondas modernas.
1.5 Criterios de Diseño Geométrico de Rotondas en el Perú
En el Perú, el diseño geométrico de las vías rurales y urbanas para la circulación de
vehículos está regido por el Manual de Diseño Geométrico para Carreteras. Los
criterios de diseño en la que ha sido proyectada la rotonda de la intersección Via
Evitamiento Sur – Carretera IIRSA Norte, la que va a ser rediseñada aplicando
criterios de directrices especializadas mostradas en la presente Tesis, son de la Norma
DG – 2001. Sin embargo, se tiene que indicar que la norma vigente es la DG – 2013,
aprobada mediante Resolución Directoral N° 25-2013-MTC/14 con fecha 23.08.2013.
Por lo tanto, se mostrará lo que menciona cada norma acerca del diseño de rotondas
7
Numeral 3.2 del Capítulo 3 de la Presente Tesis
10
modernas para informar las supuestas mejoras que se han establecido en la norma
vigente acerca del diseño de rotondas.
Manual de Diseño Geométrico para Carreteras - 20138
En el Manual de Diseño Geométrico para Carreteras DG – 2013, se divide en 06
capítulos y 01 Anexo. Las rotondas son tratadas, en el Capítulo 5 denominado Diseño
Geométrico de Intersecciones, Sección 502 Intersecciones a Nivel, Ítem 502.13
Intersecciones rotatorias o rotondas.
La denominación que brinda el manual acerca de las intersecciones a nivel rotatorias
es de rotonda o glorieta, y la define como una intersección que se distingue porque los
flujos vehiculares que acceden a ella por sus ramas, circulan mediante un anillo vial,
en el cual la circulación se efectúa alrededor de una isla central. Las trayectorias de los
vehículos en el anillo, son similares a los entrecruzamientos, razón por la cual el
número de puntos de conflicto, es menor que en otros tipos de intersecciones a nivel.
En la DG – 2013, se establecen los siguientes elementos de diseño en rotondas:
a. Criterios generales, menciona que “el diseño de este tipo de solución, debe basarse
en los estudios de tráfico correspondientes, en lo pertinente a la capacidad de la
rotonda y el dimensionamiento de las secciones de entrecruzamiento, para lo cual
puede seguirse el siguiente procedimiento:
- Se propone una longitud de la sección de entrecruzamiento compatible con la
geometría de la solución.
- Se determina la capacidad de cada sección de entrecruzamiento propuesta.
- Se compara dicha capacidad con el volumen de demanda de entrecruzamiento”.
Para el cálculo de la capacidad de la sección de entrecruzamiento, Qp, se utiliza la
fórmula de Wardrop, como se puede ver en la Figura 3 y Figura 4.
b. Criterios geométricos, aquí indica los criterios de diseño geométrico aplicables a las
rotondas como se puede ver en la Figura 5.
c. Islas direccionales, menciona que el dimensionamiento de las islas direccionales será
consecuencia de la geometría general de la solución; sin embargo, estas deben tener
como mínimo entre 4,50 m2
y 7,00 m2
.
d. Ramales de entrada y salida, Para el diseño de los ramales de entrada y salida, se
aplicarán los criterios y dimensiones mínimas establecidas en el presente Manual, en
lo relativo a anchos de calzada, bermas, peraltes, visibilidad y radios mínimos en
función de la Velocidad de Diseño adoptada.
8
Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Dirección de Carreteras, MTC. 2013.
11
Figura 3. Fórmula de Wardrop
Fuente: Manual de Diseño Geométrico para carreteras DG – 2013.
Figura 4. Elementos contenidos en la Fórmula de Wardrop
Fuente: Manual de Diseño Geométrico para carreteras DG – 2013. Figura 502.30
12
Figura 5. Criterios de diseño geométrico de rotondas
Fuente: Manual de Diseño Geométrico para carreteras DG – 2013. Tabla 502.14
Luego de dar una vista general a los manuales de diseño geométrico sobre las rotondas
modernas en el Perú, se puede mencionar que en la norma vigente, el cálculo de la
capacidad de la rotonda se basa en el cálculo de la capacidad de la sección de
entrecruzamiento, al igual que el criterio de cálculo de capacidad que se usa en la DG
– 2001. Sin embargo, como se indica en la sección 1.1.2 de la presente Tesis, la
Fórmula de Wardrop ha sido reemplazada por otras metodologías que permiten
calcular las capacidades de entradas basándose en el flujo de circulación en conflicto.
13
Capítulo 2.
Planeamiento, Análisis Operacional y Seguridad de las Rotondas
Modernas
Ya que en el Perú no se tienen criterios normados para un completo diseño de rotondas
modernas, en este capítulo se mostrarán diferentes aspectos que las guías especializadas
toman en cuenta antes del diseño geométrico de rotondas modernas.
2.1 Planeamiento
En la etapa de planeamiento hay varias razones posibles para considerar una rotonda
en una intersección particular. Cualesquiera que sean estas razones deben afrontarse
varias consideraciones comunes a nivel de planeamiento como las siguientes:
a. ¿Es adecuada una rotonda para esta ubicación?
b. ¿Qué tan grande debe ser o cuántos carriles podrían requerirse?
c. ¿Qué tipos de impactos se pueden esperar?
d. ¿Cuál podrá ser la concientización y divulgación más adecuada?
El planeamiento determina si una rotonda es posible y conveniente, antes de invertir
en el esfuerzo requerido para los análisis y diseños más detallados.
Pasos de planeamiento
La Figura 6 resume muchas de las consideraciones que deben investigarse antes de
decidir si se debe implementar una rotonda moderna en la intersección. Hay que tener
en cuenta que esto no pretende ser exhaustivo, ni tiene la intención de reflejar los
mínimos requerimientos. Sólo tiene por objeto proporcionar un marco general para las
medidas normalmente necesarias en la identificación de viabilidad.
Considerar el contexto
Se verifica las condiciones del lugar donde se va a implementar la rotonda como
intersección, como por ejemplo9
:
1. Un sistema vial nuevo
2. La primera rotonda en una zona
3. Corrección de una intersección existente en un área donde las rotondas ya
ganaron aceptación
9
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 53
14
1. CONSIDERAR EL
CONTEXTO
2. ACLARAR LOS
OBJETIVOS
3. DETERMINAR LOS
NÚMEROS DE
CARRILES BASADOS
EN LOS REQUISITOS
DE CAPACIDAD
4. DETERMINAR LOS
REQUISITOS DE
ESPACIO
5. COMPARAR LAS
OTRAS
ALTERNATIVAS DE
INTERSECCIÓN
6. EVALUAR OTROS
IMPACTOS
7. EVALUAR OTRAS
OPORTUNIDADES
ES UNA ROTONDA
FACTIBLE DIGNA DE
AVANCE PARA EL
ANÁLISIS Y EL
DISEÑO ADICIONAL
Figura 6. Marco de Planeamiento
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
Determinar criterios generales
1. Medio en el que se emplazan
2. Número y tipos de vías
El número de carriles y las necesidades de espacio son importantes resultados del
análisis de planeamiento. Por lo tanto, la capacidad y el tamaño están relacionados
entre sí en función del número de carriles que serán necesarios para dar cabida a los
volúmenes de tránsito previstos.
En el caso en que los movimientos de giro sean conocidos, la Figura 7 presenta cuatro
rangos de volúmenes IMDA (Índice Medio Diario Anual) para identificar los
escenarios en que las rotondas de uno y dos carriles pueden desempeñarse
adecuadamente. Un rango de giros a la izquierda del 0% al 40% del volumen total es
una entrada a la Figura 7 para mejorar la predicción de la capacidad potencial. El
porcentaje de giros a la izquierda en cualquier aproximación afecta los volúmenes de
conflicto en otras entradas. Por lo tanto, podemos ver en la gráfica de la Figura 7 que
la capacidad potencial de la rotonda se reduce cuando aumenta el porcentaje de giros a
la izquierda.
15
Figura 7. Volúmenes diarios de intersección a nivel de planeamiento
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration
(2011)
2.2 Análisis Operacional10
Un análisis operacional se utiliza para evaluar el funcionamiento de una rotonda
existente. En esta sección se presenta métodos para estimar la capacidad y se debe
saber, que el análisis operacional produce dos tipos de estimaciones11
:
a. La capacidad de una instalación, es decir, la capacidad de dar cabida a diversas
corrientes de usuarios.
b. El nivel de funcionamiento, usando una o más medidas de efectividad, como
demoras y colas.
En la presente Tesis se utilizará el método del Manual de Capacidad de Caminos
(HCM, 2010) para el cálculo de control de demoras, calidad de servicio y longitudes
de cola. Sin embargo, para los métodos de cálculos de capacidad se presentarán
diferentes procedimientos que permiten la evaluación del funcionamiento operacional
de una rotonda moderna.
2.2.1 Recopilación, análisis de datos, determinación de índices de flujo en la rotonda
y ajustes por flota mixta de vehículos12
Para rotondas modernas existentes, los movimientos de giro se recogen con una
variedad de técnicas como grabación en directo de los patrones de movimiento
de giro con observadores de campo, técnicas de estudio origen-destino, etc.
Se requieren cálculos de índices de flujo de entrada, circulación y salida para
cada ramal de rotonda. El índice de flujo que circula en oposición en una
determinada entrada se define como el flujo en conflicto con el flujo de entrada
de ese ramal. Los movimientos de una rotonda moderna están ilustrados en la
Figura 8.
10
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, Cap. 4
11
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 95
12
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 104
16
Figura 8. Cálculo del caudal circulante
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
Para tener en cuenta las características de flujo de vehículos, se ajusta la tasa de
flujo para cada movimiento con los factores indicados en la Tabla 2. Se debe
tener en cuenta que las ecuaciones de capacidad señaladas en este capítulo
incorporan implícitamente estos factores.
Tabla 2. Equivalencias de los vehículos de pasajeros
Tipo de Vehículo
Equivalencia de los vehículos de pasajeros
(ET)
Coche de pasajeros 1.0
Vehículos pesados 2.0
Bicicleta 0.5
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
El cálculo para incorporar los valores de la Tabla 2 se da en la Ecuación 2 y
Ecuación 3 (HCM, 2010).
vi,pce =
vi
fHV
Ecuación 2
fHV =
1
1+PT(ET−1)
Ecuación 3
Donde:
vi,pce = Tasa de flujo de la demanda de movimiento i, cp/h
vi = Volumen de la demanda de movimiento i, veh/h
fHV = Factor de ajuste de vehículos pesados.
PT = Proporción de volumen de la demanda que consiste en vehículos
pesados
ET = Equivalencia de los vehículos de pasajeros para los vehículos pesados
2.2.2 Métodos de Cálculo de Capacidad de Entrada
17
Se han propuesto varios métodos de análisis para analizar la capacidad de las
rotondas. Algunos son ecuaciones determinísticas basados en ecuaciones de
regresión de la capacidad observada. Otros son modelos probabilísticos que
simulan el comportamiento del conductor. Algunas son ecuaciones que se
pueden aplicar manualmente o mediante hojas de cálculo. Otros requieren
programas informáticos para poner en práctica. Teniendo en cuenta estas
diferencias, puede que no sea evidente qué método es el mejor para utilizar
para un caso particular. Al comparar los métodos de análisis de capacidad,
sería útil saber cómo los diferentes métodos de realizar en un rango de enfoque
y volúmenes en conflicto.13
. Se sugieren los siguientes tipos básicos de
análisis:
1. Método de la sección de entrecruzamiento usando la Fórmula de Wardrop.
2. Método TRRL, que es el que relaciona las características geométricas
específicas de cada glorieta con la capacidad de cada entrada.
3. Método del manual de capacidad de caminos, (Highway Capacity Manual,
2010) se basa en estudios de las operaciones de rotonda.
4. Software de métodos determinísticos (SIDRA, RODEL, ARCADY, etc.),
estos métodos modelan el flujo de vehículos y la tasa de flujo; son sensibles
a diversos flujos y características geométricas de la rotonda, incluyendo
números de carril y los acuerdos y/o dimensiones geométricas específicas.
5. Métodos de Simulación, Están disponibles una variedad de paquetes de
software de simulación para modelar redes de transporte. Varios de estos
son capaces de modelar rotondas, y características que cambian con
frecuencia.
En la Tabla 3 se muestra un resumen de los modelos de análisis operacionales a
considerar en la Presente Tesis, en donde se mencionara los parámetros que
influyen en cada método.
Tabla 3. Resumen de Modelos Operacionales para rotondas modernas
País Autor Tipo Parámetros de entrada
Perú Wardrop
Brecha de
aceptación
Sección de entrecruzamiento
UK Kimber
Regresión
lineal
Flujo de circulación, ancho
de entrada, ángulo de entrada,
radio de entrada, diámetro del
circulo inscrito
EEUU HCM
Brecha de
aceptación
Flujo de circulación, flujo de
entrada
Australia Troutbeck
Brecha de
aceptación
Flujo de circulación, flujo de
entrada, número de carriles,
ancho de entrada, diámetro de
circulo inscrito
Fuente: National Cooperative Highway Research Program (2007)
2.2.2.1 Fórmula de Wardrop
13
Ourston Roundabout Engineering Inc, 2010,p.1
18
Para el cálculo de la capacidad de una rotonda, en nuestro país se toma
en cuenta el criterio de la sección de entrecruzamiento, utilizando la
Fórmula de Wardrop, como se puede ver en la Ecuación 4, Ecuación 5
y Figura 4.
𝑄 𝑝 =
[160𝑊×(
1+𝑒
𝑊
)]
(1+
𝑊
𝐿
)
Ecuación 4
𝑒 =
(𝑒1+𝑒2)
2
Ecuación 5
Donde:
𝑄 𝑝= Capacidad de la sección de entrecruzamiento, como tránsito mixto,
en vehículos/hora.
W = ancho de la sección de entrecruzamiento, m.
e = ancho promedio de las entradas en la sección de entrecruzamiento.
𝑒1, 𝑒2 = ancho de cada entrada a la sección de entrecruzamiento, m.
L = Longitud de la sección de entrecruzamiento, m.
El procedimiento recomendando es el siguiente:
 Se propone una longitud de la sección de entrecruzamiento
compatible con la geometría de la solución.
 Se determina la capacidad de cada sección de entrecruzamiento
propuesta.
 Se compara dicha capacidad con el volumen de demanda de
entrecruzamiento, la capacidad de diseño de la sección de
entrecruzamiento no debe ser superior al 85% de la capacidad
práctica.
2.2.2.2 Método TRRL
Durante un período de unos 12 años, el gobierno del Reino Unido
estableció relaciones confiables, robustas para la capacidad de las
rotondas14
. Todo el propósito del programa de investigación era
producir un modelo que un ingeniero de tráfico pueda usar para diseñar
rotondas que satisfagan completamente las necesidades operacionales
de la intersección. La intención era producir ecuaciones que dan
vínculos prácticos entre la geometría y la capacidad, la demora y la
longitud de cola.
Este método parte de la hipótesis de que la relación entre los dos
tránsitos, el que circula por el anillo y el entrante, es una relación lineal
o casi lineal, Ecuación 6, que calcula la capacidad de cualquier rotonda,
excepto en las que poseen calzadas separadas.
𝑄 𝑒 = 𝑘 × (𝐹 − 𝑓 𝑐 × 𝑄 𝑐) Ecuación 6
Donde:
14
The Traffic Capacity of Roundabouts, Transport Research Laboratory (TRL) Report LR 942, U.K.
Department of Transport, 1980.
19
𝑄 𝑒 = Capacidad de una entrada, veh/h.
𝑄 𝑐 = Flujo circulante, veh/h.
𝑘, 𝐹 𝑦 𝑓 𝑐 = Parámetros calibrados de la experiencia en función de las
características geométricas de la entrada y de la glorieta, los hallaremos
según la Ecuación 6, Ecuación 8, Ecuación 9, Ecuación 10, Ecuación 11
y Ecuación 12.
𝑘 = 1 − 0.00347 × (∅ − 30) − 0.978 × (
1
𝑅
− 0.05) Ecuación 7
𝐹 = 303 × 𝑥 Ecuación 8
𝑓 𝑐 = 0.210 × 𝑡 × (1 + 0.2𝑥) Ecuación 9
𝑡 = 1 + [
0.5
1+𝑒
(
𝐷−60
10
)
] Ecuación 10
𝑥 = 𝑣 +
(𝑒−𝑣)
(1+2𝑆)
Ecuación 11
𝑆 =
1.6×(𝑒−𝑣)
𝑙´
Ecuación 12
En la Figura 9, se pueden apreciar los parámetros geométricos básicos,
donde:
e = Ancho de la entrada (m)
v = Ancho del acceso de entrada (m)
l’ = Longitud efectiva del abocinamiento de entrada (m)
S = Agudeza del abocinamiento
D = Diámetro del círculo inscrito (m)
ɸ= Ángulo de entrada (°)
R = Radio de entrada (m)
Figura 9. Parámetros geométricos básicos para el cálculo de la
capacidad por el Método TRRL
Fuente: Dirección General de Carreteras - Consejería de Transportes.
(1994)
20
Para rotondas rurales15
, se muestran la Ecuación 13 y Ecuación 14:
𝑄 𝑒 = (1330 − 0.7 × 𝑄 𝑔) × [1 + 0.1 × (𝑒 − 3.5)] Ecuación 13
𝑄 𝑔 = [ 𝑄 𝑐 +
2
3
× 𝑄 𝑠 × (1 −
𝑚
15
)] × [1 − 0.85 × (𝑐 − 8)] Ecuación 14
Donde:
𝑄 𝑔 = impedimento, veh/h.
𝑄 𝑐 = capacidad de salida, veh/h.
El cálculo del flujo que aporta cada entrada es un proceso iterativo que
comienza asumiendo una 𝑄 𝑐 nula en un tramo de la calzada anular
anterior a una entrada, entonces se obtiene un valor de 𝑄 𝑒 = 𝐹. (Figura
10). A este 𝑄 𝑒 se le restan los vehículos que salen en la próxima salida,
convirtiéndose así en la 𝑄 𝑐 para la próxima entrada, luego se calcula el
nuevo 𝑄 𝑒 en función de ese 𝑄 𝑐, utilizando la fórmula del apartado
anterior. Así se puede calcular la 𝑄 𝑐 para la próxima entrada, en
progresión a lo largo de la rotonda. Cuando, después de un ciclo
completo, se haya calculado la 𝑄 𝑐 para la primera entrada, se puede
determinar una 𝑄 𝑐 revisada, que puede ser el comienzo de una segunda
iteración, y se repite todo el proceso. Después de varias iteraciones, los
flujos de entrada de cada ramal convergen hacia sus valores finales.
Figura 10. 𝑄 𝑒 y 𝑄 𝑐 en cada entrada
El procedimiento para el cálculo de la capacidad de una rotonda o de
una de sus entradas, puede ser complicado y sería el siguiente:
 Estimar las capacidades Qc, Qe y Qs para el año horizonte en
proyecto.
 Las capacidades de las 4 entradas deben ser parecidas, si éstas
difieren mucho se deberá recalcularla aumentando o disminuyendo
15
Dirección General de Carreteras – Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo. Recomendaciones sobre
Glorietas Cáp. 1 Pág. 10.
21
el ancho de las entradas, salidas y del anillo, hasta conseguir lo
deseado.
 Luego procederá a establecerse el número de carriles de la calzada
anular, de las entradas y salidas, procediéndose al diseño preciso de
la glorieta de acuerdo con las recomendaciones geométricas.
 Establecida la geometría concreta de la glorieta, podría procederse a
una comprobación cautelar de la capacidad de cada entrada.
2.2.2.3 Método HCM 2010
La FHWA – Roundabouts an Informational Guide 2da Edition (2011)
propone como metodología de análisis operacional el manual de
capacidad de caminos conocido como HCM 2010. La capacidad de un
carril de entrada con la oposición de un carril de circulación (p.ej., una
entrada de un solo carril en una rotonda de un solo carril, o cualquier
carril de una entrada de dos carriles en conflicto con un carril de
circulación) se basa en el flujo en conflicto. La ecuación de capacidad
de rotondas de la HCM2010 se basa en una ecuación de regresión de los
datos observados en 31 sitios en los EE.UU. Y se obtiene lo señalado en
la Ecuación 15.
Ce,pce = 1.130e(−1.0×10−3
)vc,pce Ecuación 15
Donde:
Ce,pce = Capacidad de carril, ajustado para los vehículos pesados, cp/h
vc,pce = Flujo de conflicto en el carril de circulación, cp/h
La Ecuación 16 y Ecuación 17 dan la capacidad de los carriles de la
derecha e izquierda, respectivamente, de una entrada de rotonda de dos
carriles con la oposición de dos carriles en conflicto:
Ce,R,pce = 1.130e(−0.70×10−3
)vc,pce Ecuación 16
Ce,L,pce = 1.130e(−0.75×10−3
)vc,pce Ecuación 17
Donde:
Ce,R,pce = Capacidad de la vía de entrada a la derecha, ajustado para los
vehículos pesados, cp/h
Ce,L,pce = Capacidad de la vía de entrada a la izquierda, ajustado los vehículos
pesados, cp/h
vc,pce = Flujo de conflicto en el carril de circulación, cp/h
La Figura 11 presenta un gráfico que muestra la Ecuación 15, Ecuación
16 y Ecuación 17. Las líneas punteadas representan las porciones de
curvas que se encuentran fuera del rango de datos de campo
observados.
22
Figura 11. Capacidad del carril de entrada
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration
(2011)
2.2.2.4 Método SIDRA16
El método de análisis de la capacidad de la rotonda utilizado en SIDRA
es una extensión de las técnicas tradicionales de aceptación de brecha,
como tal, difiere del enfoque empírico utilizado en el Reino Unido
(Método TRRL).
SIDRA utiliza las relaciones empíricas obtenidas por Troutbeck (1989)
que mide el seguimiento de avances y deficiencias críticas en las
rotondas de la vida real en Australia, y que en la actualidad se aplica en
softwares determinísticos. Estas relaciones modelan la dependencia de
estos parámetros con el flujo de entrada en la geometría de la rotonda,
así como el flujo de circulación.
La capacidad de un carril de entrada rotonda se calcula utilizando una
fórmula que es básicamente el mismo para las intersecciones de dos
vías a excepción de que el flujo de circulación se utiliza como el
principal flujo y un factor (𝑓 𝑜𝑑) que se aplica a la capacidad básica de
aceptación de brechas con el fin de permitir los efectos de enfoque de
los flujos origen-destino y patrones de cola.
La capacidad según el Método SIDRA, se calcula mediante las
siguientes Ecuaciones:
Capacidad de entrada del carril
𝑄 𝑒 = max(𝑓 𝑜𝑑 𝑄 𝑔, 𝑄 𝑚) Ecuación 18
16
ARBB Transport Research, 1998, p.24
23
Donde:
𝑄 𝑒 = Capacidad de un carril de entrada (veh/h), máximo flujo de
llegada que puede ser mantenido bajo condiciones de flujo
prevalecientes.
𝑓 𝑜𝑑 = Factor de ajuste de la capacidad básica de aceptación de brechas
para el patrón de flujo de origen-destino de la rotonda y efectos
de aproximaciones de cola.
𝑄 𝑔 = Estimación de la capacidad mediante el método básico de
aceptación de brechas (veh/h)
𝑄 𝑚 = Capacidad mínima de la corriente opuesta (veh/h)
Capacidad básica de aceptación de brechas
𝑄 𝑔 =
𝑠𝑔
𝑐
=
3600
𝛽
(1 − ∆ 𝑐 𝑞 𝑐 + 0.5𝛽𝜑 𝑐 𝑞 𝑐) 𝑒−𝜆( 𝛼−∆ 𝑐)
Ecuación 19
Donde:
𝑠 = Flujo de saturación (veh/h)
𝑔 = Promedio equivalente del tiempo verde de la aceptación de
brechas que corresponden a los periodos de desbloqueo en el flujo
de tráfico que circula. (seg)
𝑐 = Promedio equivalente del tiempo del ciclo de aceptación de
brechas que corresponden a los periodos de bloquear y
desbloquear en el flujo de tráfico que circula. (seg)
𝑟 = Promedio equivalente del tiempo rojo de la aceptación de brechas
que corresponden a los periodos de bloqueo en el flujo de tráfico
que circula. (seg)
𝛽 = Seguimiento de avances de la corriente de tráfico de entrada (seg)
∆ 𝑐 = Intervalo mínimo en el modelo de distribución del avance de
llegada. (seg)
𝑞 𝑐 = Tasa del flujo de circulación relevante para el carril de entrada
sujeto (veh/h)
𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que
circula.
𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance
de llegada.
𝛼 = Aceptación de brechas crítica para el flujo de tráfico de entrada.
La relación de la capacidad básica de aceptación de brechas, se ha
obtenido a partir de los siguientes parámetros comunes:
Capacidad de ciclo:
𝑠𝑔 =
𝑔
𝛽
=
1
𝜆𝛽
+ 0.5 Ecuación 20
Donde:
𝑠 = Flujo de saturación (veh/h)
𝑔 = Promedio equivalente del tiempo verde de la aceptación de
brechas que corresponden a los periodos de desbloqueo en el flujo
de tráfico que circula. (seg)
𝛽 = Seguimiento de avances de la corriente de tráfico de entrada (seg)
𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance
de llegada.
24
Ciclo de efectivo, los tiempos de verde (desbloqueo/ir) y rojo
(bloque/parada):
𝑐 =
𝑒 𝜆(𝛼−∆ 𝑐)
𝜑 𝑐 𝑞 𝑐
𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞 𝑐 > 0 Ecuación 21
𝑔 =
1
𝜆
+ 0.5𝛽 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞 𝑐 > 0 Ecuación 22
Donde:
𝑐 = Promedio equivalente del tiempo del ciclo de aceptación de
brechas que corresponden a los periodos de bloquear y
desbloquear en el flujo de tráfico que circula. (seg)
∆ 𝑐 = Intervalo mínimo en el modelo de distribución del avance de
llegada. (seg)
𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que
circula.
𝑞 𝑐 = Tasa del flujo de circulación relevante para el carril de entrada
sujeto (veh/h)
𝛽 = Seguimiento de avances de la corriente de tráfico de entrada (seg)
𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance
de llegada.
Parámetro de distribución:
𝜆 =
𝜑 𝑐 𝑞 𝑐
1−∆ 𝑐 𝑞 𝑐
𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞 𝑐 ≤ 0.98 ∆ 𝑐⁄ Ecuación 23
𝑠𝑖 𝑞 𝑐 > 0.98 ∆ 𝑐 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠⁄ 𝑞 𝑐 = 0.98 ∆ 𝑐⁄
Donde:
𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que
circula.
𝑞 𝑐 = Tasa del flujo de circulación relevante para el carril de entrada
sujeto (veh/h)
𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance
de llegada.
Capacidad mínima
𝑄 𝑚 = min(𝑞 𝑒,60𝑛 𝑚) Ecuación 24
Donde:
𝑄 𝑚 = Capacidad mínima (veh/h)
𝑞 𝑒 = Tasa de flujo de llegada del carril de entrada de la rotonda, es
decir, el número medio de vehículos por unidad de tiempo, medido en
un punto aguas arriba de la parte posterior de la cola.
𝑛 𝑚 = Número mínimo de vehículos por minuto que puede entrar en la
corriente de oposición o de circulación en condiciones de flujos
pesados.
Factor de ajuste
25
𝑓 𝑜𝑑 = 1 − 𝑓 𝑞𝑐(𝑝 𝑞𝑑 𝑝 𝑐𝑑) Ecuación 25
Donde:
𝑓 𝑜𝑑 = Factor de ajuste
𝑓 𝑞𝑐 = Un parámetro de calibración en la fórmula para el factor (𝑓 𝑜𝑑)
para el patrón de flujo de origen-destino de la rotonda y efectos de
aproximación de colas.
𝑝 𝑞𝑑 = Proporción de vehículos en cola en la aproximación dominante
de la rotonda.
𝑝 𝑐𝑑 = Proporción del flujo total circulante de la rotonda que se originó
en el enfoque dominante.
Donde (𝑝 𝑞𝑑 𝑝 𝑐𝑑) es la proporción del flujo de corriente total circulante.
Para flujos de circulación de rotondas de un carril tenemos lo siguiente:
𝑓 𝑞𝑐 = 0.04 + 0.00015𝑞 𝑐Para 𝑞 𝑐 < 600 Ecuación 26
= 0.0007𝑞 𝑐 − 0.29 Para 600 ≤ 𝑞 𝑐 ≤ 1200 Ecuación 27
= 0.55 Para 𝑞 𝑐 > 1200 Ecuación 28
Para flujos de circulación de rotondas multicarriles tenemos lo
siguiente:
𝑓 𝑞𝑐 = 0.04 + 0.00015𝑞 𝑐Para 𝑞 𝑐 < 600 Ecuación 29
= 0.00035𝑞 𝑐 − 0.08 Para 600 ≤ 𝑞 𝑐 ≤ 1800 Ecuación 30
= 0.55 Para 𝑞 𝑐 > 1800 Ecuación 31
Los parámetros para hallar la capacidad básica de aceptación de brechas
se dividen en dos categorías:
(i) parámetros relacionados con la entrada en la corriente:
 seguimiento de avances (𝛽)
 brecha crítica (𝛼)
(ii) parámetros relacionados con la corriente que circula:
 intra-grupo de avance (∆ 𝑐)
 proporción de vehículos libres (𝜑 𝑐)
 flujo de circulación (𝑞 𝑐)
 flujo de salida (𝑞 𝑥)
El seguimiento de avance y la brecha crítica son los dos principales
parámetros utilizados para la estimación de la capacidad de un flujo de
tráfico opuesto. El método introducido en el informe especial SR 45 y
adoptado en SIDRA ha mejorado al relacionar la geometría rotonda, así
como el flujo de circulación y de entrada.
Al mismo tiempo, el valor del diámetro inscrito usado en la fórmula
para calcular el carril dominante seguimiento avances se limitó a un
máximo de 80 m con el fin de prevenir la predicción de un bajo
seguimiento de avance.
26
En la Tabla 4 se muestran los valores mínimos y máximos de los
parámetros de seguimiento de avance y brecha crítica para rotondas.
Tabla 4. Valores mínimos y máximos de los parámetros de
seguimiento de avance y brecha crítica para rotondas
Mínimo Máximo
Seguimiento de avance (β) 1.2 4.0
Brecha crítica (𝛼) 2.2 8.0
Fuente: ARBB Transport Research (1998)
El método utilizado en SIDRA para calcular el avance seguimiento y la
media de los valores de vacío crítico para carriles dominantes y
subdominantes de entrada es:
(i) calcular el seguimiento de avance del carril dominante no ajustado
(𝛽´𝑑) como se puede ver en la Ecuación 32
(ii) ajustar el seguimiento de avance del carril dominante calculado en
(i) para la relación entre el caudal de entrada de flujo de circulación
(𝛽 𝑑) como se muestra en la Ecuación 34.
(iii) utilizar el valor calculado en (ii) y (iii) y calcular los valores de
brechas críticas para los carriles dominante y subdominante
(𝛼 𝑑 𝑦 𝛼 𝑠)
Cabe resaltar, que para rotondas con entradas de un solo carril (𝑛 𝑒 = 1),
la fórmula del carril dominantes es utilizada para el cálculo del
seguimiento de avance.
El valor no ajustado de seguimiento de avance (β´d) del carril
dominante se calcula a partir de:
𝛽´𝑑 = 𝛽´𝑜 − 3.94 × 10−4
𝑞 𝑐 Ecuación 32
𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝛽 𝑚𝑖𝑛 ≤ 𝛽´𝑑 ≤ 𝛽 𝑚𝑎𝑥
𝛽´𝑜 = 3.37 − 0.0208𝐷𝑖 + 0.889 × 10−4
𝐷𝑖
2
− 0.395𝑛 𝑒 + 0.388𝑛 𝑐 Ecuación 33
𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 20 ≤ 𝐷𝑖 ≤ 80
Donde:
𝐷𝑖 = Diámetro inscrito (m)
𝑛 𝑒 = Número de carriles de entrada con exclusión de los carriles de
flujo continuo y cualquier carril de deslizamiento de giro
exclusivo.
𝑛 𝑐 = Número de carriles de circulación
𝑞 𝑐 = Flujo de circulación (veh/h)
𝛽 𝑚𝑖𝑛, 𝛽 𝑚𝑎𝑥 = Valor mínimo y máximo del seguimiento de avance (seg)
El valor ajustado de seguimiento de avance del carril dominante está
expresado de la siguiente manera:
𝛽 𝑑 = 𝛽´𝑑 −
𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄
(𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ ) 𝑚𝑎𝑥
[𝛽´𝑑 − 𝛽𝑜𝑚 −
𝑞 𝑐
𝑞 𝑐𝑚
(𝛽𝐿𝑚 − 𝛽𝑜𝑚)] Para 𝑞 𝑐 ≤ 𝑞 𝑐𝑚 Ecuación 34
𝛽 𝑑 = 𝛽´𝑑 Para 𝑞 𝑐 > 𝑞 𝑐𝑚 Ecuación 35
𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝛽𝐿𝑚 ≥ 𝛽 𝑜𝑚 𝑦 𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ ≤ (𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ ) 𝑚𝑎𝑥
Donde:
27
𝛽 𝑑 = El seguimiento de avance del carril dominante ajustado por la
relación entre el caudal de entrada y el flujo de circulación (seg)
𝛽´𝑑 = Valor no ajustado del seguimiento de avance del carril dominante
(seg)
𝛽 𝑜𝑚 = Valor mínimo del seguimiento de avance ajustado para un flujo
de circulación equivalente a cero, sujeto a 𝛽 𝑜𝑚 ≥
𝛽 𝑚𝑖𝑛(actualmente fijado como 𝛽 𝑜𝑚 = 1.8 𝑠 correspondiente a un
flujo máximo de saturación en el carril de entrada de
3600 𝛽 𝑜𝑚
⁄ = 2000 𝑣𝑒ℎ/ℎ
𝛽 𝐿𝑚 = Valor de los seguimientos de avance cuando el flujo circulante
es igual al valor límite para los ajustes (𝑞 𝑐 = 𝑞 𝑐𝑚) (seg)
𝑞 𝑒 𝑞 𝑐
⁄ = Relación de flujo de entrada con el flujo circulante
(𝑞 𝑒 𝑞 𝑐
⁄ )
𝑚𝑎𝑥
= Un límite en la relación de flujo de entrada y el flujo,
actualmente es un valor de 3.0
𝑞 𝑐 = Caudal de circulación (veh/h)
𝑞 𝑐𝑚 = Un límite en la tasa de flujo circulante por encima del cual los
seguimientos de avance no se ajustan (𝛽 𝑑 = 𝛽´𝑑), actualmente
𝑞 𝑐𝑚 = 900 𝑣𝑒ℎ/ℎ
El valor ajustado de seguimiento de avance del carril subdominante
(𝛽 𝑠 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠) está expresado de la siguiente manera en la Ecuación
36:
𝛽 𝑠 = 2.149 + (0.5135𝛽 𝑑 − 0.8735)𝑟 𝑑𝑠 Ecuación 36
𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝛽 𝑑 ≤ 𝛽𝑠 ≤ 𝛽 𝑚𝑎𝑥
Donde:
𝛽 𝑚𝑎𝑥 = Máximo seguimiento de avance
𝑟 𝑑𝑠 = Relación de los flujos de entrada fluye (la relación de
dominante a la tasa de flujo de carril subdominante,
(𝑟 𝑑𝑠 = 𝑞 𝑑 𝑞 𝑠
⁄ )
Las brechas críticas para el carril dominante o subdominante (𝛼 =
𝛼 𝑑 𝑜 𝛼 𝑠 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠) es calculado como se muestran en las siguientes
ecuaciones:
𝛼 = (3.6135 − 3.137 × 10−4
𝑞 𝑐 − 0.339𝑤 𝐿 − 0.2775𝑛 𝑐)𝛽 Ecuación 37
Para 𝑞 𝑐 ≤ 1200
𝛼 = (3.2371 − 0.339𝑤 𝐿 − 0.2775𝑛 𝑐)𝛽 Ecuación 38
Para 𝑞 𝑐 > 1200
Sujeto a 3.0 ≥ 𝛼 𝛽⁄ ≥ 1.1 y 𝛼 𝑚í𝑛 ≤ 𝛼 ≤ 𝛼 𝑚𝑎𝑥
𝑠𝑖 𝛼 > 3𝛽, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 3𝛽
𝑠𝑖 𝛼 < 1.1𝛽, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 1.1𝛽
𝑠𝑖 𝛼 < 𝛼 𝑚í𝑛, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 𝛼 𝑚í𝑛
28
𝑠𝑖 𝛼 > 𝛼 𝑚𝑎𝑥, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 𝛼 𝑚𝑎𝑥
Donde:
𝑤 𝐿 = Ancho promedio del carril de entrada (m)
𝑛 𝑐 = Número de carriles de circulación
𝑞 𝑐 = Caudal de circulación (veh/h)
𝛽 = Seguimiento de avance (𝛽 𝑑 𝑜 𝛽 𝑠)
𝛼 𝑚í𝑛 = Mínima brecha crítica (s) de la Tabla 4
𝛼 𝑚𝑎𝑥 = Máxima brecha crítica (s) de la Tabla 4
En SIDRA, los intervalos entre intra-grupo de la rotonda de corrientes
circulantes son:
∆ 𝑐= 2.0 𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑢𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙
∆ 𝑐= 1.2 𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙𝑒𝑠
∆ 𝑐= 1.0 𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑚á𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙𝑒𝑠
Donde varios flujos origen-destino difieren en ser de un solo carril, de
dos carriles u otro de varios carriles, los avances intra-grupo (∆ 𝑐) para
un objeto corriente circulante es corriente el cálculo se calcula como un
promedio ponderado de los valores de flujos que contribuyen al flujo
circulante, como se muestra en la siguiente Ecuación 39.
∆ 𝑐=
∑ 𝑞 𝑐𝑖∆ 𝑐𝑖
𝑞 𝑐
Ecuación 39
Donde:
∆ 𝑐𝑖= Intra-grupo avance de la corriente i-ésima que contribuye al flujo
circulante
𝑞 𝑐𝑖 = Flujo de la corriente i-ésima que contribuye
𝑞 𝑐 = Flujo total de circulación, 𝑞 𝑐 = ∑ 𝑞 𝑐𝑖
La proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que
circula está determinado en le Ecuación 40:
𝜑 𝑐 = 𝑒−2.5∆ 𝑐 𝑞 𝑐 − 𝛿𝜑 𝑐 Ecuación 40
𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 0.01 ≤ 𝜑𝑐 ≤ 1.0
Donde:
𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que
circula
∆ 𝑐= intra-grupo de avance (seg)
𝛿𝜑𝑐 = parámetro extra
29
La intención del parámetro extra es la de ajustar la proporción de
vehículos libres de acuerdo a la proximidad de una intersección
señalizada aguas arriba. Este parámetro se define como se muestra en la
Ecuación 41:
𝛿𝜑𝑐 =
[∑
𝐵 𝑖
100
(1 − 𝑝 𝑞𝑖)𝑞 𝑐𝑖]
𝑞 𝑐
⁄ Ecuación 41
Donde:
𝐵𝑖 = Agrupamiento adicional para el flujo i-ésimo contribuyente al
flujo circulante.
𝑝 𝑞𝑖 = Proporción que contribuye al carril, es la proporción de tráfico
que se pone en la cola debido a los efectos de control del tráfico y
la existencia de otros vehículos, y se refiere a las principales
paradas de la velocidad de negociación.
En la Tabla 5 se define los valores que considera SIDRA para intra-
grupo (∆ 𝑐) y la proporción de vehículos no agrupados en el flujo de
tráfico que circula (𝜑 𝑐), además en la Tabla 6 los valores para los flujos
de la rotonda de circulación en cuanto al agrupamiento adicional.
Tabla 5. Valores para ∆ 𝑐 y 𝜑 𝑐
Número de carriles ∆ 𝑐 𝜑 𝑐
1 2 𝑒−5.0𝑞
2 1.2 𝑒−3.0𝑞
>2 1.0 𝑒−2.5𝑞
Fuente: ARBB Transport Research (1998)
Tabla 6. Valores para el agrupamiento adicional
Distancia de las
señales
Densidad de tráfico
Agrupamiento adicional
(𝐵, %)
Menos de 200 m Muy denso +20
200-500 m Denso +10
500-1000 m Promedio 0
1000-2000 m Menos Denso -10
Más de 2000m Poco Denso -20
Fuente: ARBB Transport Research (1998)
2.2.3 Relación Volumen – Capacidad17
La relación volumen-capacidad es una comparación de la demanda en la
entrada de la rotonda con la capacidad de la misma y proporciona una
evaluación directa de la eficacia de un diseño dado. Para un carril determinado,
la relación volumen-capacidad, x, se calcula dividiendo la capacidad calculada
del carril por su tasa de flujo de demanda, como se muestra en la Ecuación 42.
x =
v
c
Ecuación 42
Donde:
V = volumen [veh/h]
17
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 108
30
C = capacidad [veh/h]
Mientras que el HCM no define un estándar para la relación volumen-
capacidad, la experiencia internacional sugiere que las tasas de volumen-
capacidad en el rango de 0.85 a 0.90 representan un umbral aproximado para
un funcionamiento satisfactorio.
2.2.4 Control de demora18
El HCM identifica el control de demora como la principal medida de la calidad
de servicio de intersecciones semaforizadas y no semaforizadas. La demora es
un parámetro estándar utilizado para medir el funcionamiento de una
intersección, es el tiempo que le lleva a un conductor desacelerar hacia una
cola, estar en la cola, esperar un claro aceptable en el flujo de circulación
mientras está en la parte delantera de la cola, y acelerar a la salida de la cola.
La Ecuación 43 es la que debe utilizarse para estimar el control de demora
media para cada carril en una aproximación de la rotonda.
d =
3600
c
+ 900T [x − 1 + √(x − 1)2 +
(
3600
c
)x
450T
] + 5 . min[x, 1] Ecuación 43
Donde:
d = promedio de control de demora, s/veh
x = relación de volumen a la capacidad del carril
c = capacidad del carril, veh/h
T = período de tiempo (T = 1 para 1hora , T = 0.25 para 15 min)
2.2.5 Calidad de servicio y nivel de servicio19
El HCM define calidad de servicio como cuán bien funciona una instalación de
transporte o servicio desde la perspectiva de un viajero. Y define los niveles de
servicio (NdS) como una estratificación cuantitativa de una medida del
funcionamiento o medidas que representan la calidad del servicio.
Como señala la Tabla 7, se asigna NdS F si la relación de volumen-capacidad
de un carril es superior a 1.0 independientemente del control de demora. Para
evaluar los NdS en la aproximación y en la intersección, los NdS se basan
únicamente en el control de demora.
Tabla 7. Criterios de niveles de servicio. De enfoques y evaluación a nivel de
intersección, NDS se define únicamente por el control de demora.
Control de demora
(s/veh)
Nivel de servicio por la relación Volumen-Capacidad
v/c ≤ 1.0 v/c > 1.0
0 - 10 A F
>10 - 15 B F
>15 - 25 C F
>25 - 35 D F
>35 - 50 E F
>50 F F
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
18
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 109
19
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 110
31
2.2.6 Longitud de cola20
La longitud de cola es aquel parámetro que permite medir el flujo de saturación
en cada intersección, por tal motivo es importante al evaluar la adecuación del
diseño geométrico de las aproximaciones de la rotonda. La duración estimada
de una cola también proporciona información adicional sobre las prestaciones
de funcionamiento de una rotonda. La cola de 95 percentil de un carril en una
aproximación determinada se calcula utilizando la Ecuación 44:
Q95 = 900T [x − 1 + √(1 − x)2 +
(
3600
c
)x
150T
] (
c
3600
) Ecuación 44
Donde:
Q95 = Cola de 95 percentil,veh
x = relación de volumen y capacidad del carril
c = capacidad del carril, veh/h
T = período de tiempo, h (T = 0.25 para 15 min)
2.3 Seguridad
Muchos estudios hallaron que una de las ventajas de instalar una rotonda moderna es
el mejoramiento del comportamiento global de seguridad. La elección de rotondas
modernas como solución para las conectividades, obedece fundamentalmente, a que
una rotonda representa un elemento eficaz del control de las velocidades, lo que
confiere a la intersección un grado mayor de seguridad vial.
Varios estudios21
en los Estados Unidos, Europa y Australia descubrieron que las
rotondas se comportan mejor en términos de seguridad que otras formas de
intersecciones.
Las razones por las que existe un nivel de seguridad superior en las rotondas modernas
son22
:
a. Las rotondas tienen menos puntos de conflicto vehiculares en comparación con las
intersecciones convencionales. El potencial de conflictos muy graves, tales como
choques en ángulo recto y frontales por giros a la izquierda se reducen
considerablemente con el uso de la rotonda moderna.
b. Las bajas velocidades absolutas generalmente asociadas con las rotondas modernas
permiten a los conductores disponer de más tiempo para reaccionar ante potenciales
conflictos, y también ayudan a mejorar el nivel de seguridad de las rotondas. Las
bajas velocidades vehiculares ayudan a reducir la gravedad de los choques; las
muertes y lesiones graves son poco frecuentes en las rotondas.
c. Los peatones necesitan cruzar un sólo sentido de circulación a la vez en cada
aproximación al atravesar las rotondas (es decir, cruzan en dos etapas), en
comparación con muchas intersecciones tradicionales.
20
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 111
21
Brilon, W. and B. Stuwe & Schoon, C.C. and J. van Minen., 1993.
22
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 117
32
2.3.1 Análisis de conflictos
2.3.1.1 Conflictos vehiculares en rotondas de un solo carril23
La Figura 12 presenta un diagrama de puntos de conflicto vehículo-
vehículo para una intersección tradicional de tres ramas (T) y una
rotonda de tres ramales. Como muestra la figura, el número de puntos
de conflicto vehículo-vehículo de rotondas disminuye de nueve a seis
en las intersecciones de tres ramas.
Figura 12. Vehículo de conflictos para T-cruces con un solo carril
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration
(2011)
Una rotonda de cuatro ramales y carril único tiene 75% menos puntos
de conflicto, y ningún punto de conflicto por cruce en comparación con
una intersección convencional.
La Figura 13 presenta esquemas similares para una intersección
convencional de cuatro ramas (X o cruz) y una rotonda de cuatro
ramales. El número de puntos de conflicto vehículo-vehículo de
rotondas disminuye de treinta y dos a ocho con las intersecciones de
cuatro ramas.
Los conflictos pueden dividirse en cuatro categorías básicas24
, en los
que el grado de gravedad varía, según se indica:
1. Conflictos por formación de colas. Estos conflictos son causados
por un vehículo circulando en la parte trasera de una cola de
vehículos en una aproximación.
2. Conflictos por divergencias. Estos conflictos son causados por la
separación de dos flujos de tránsito.
23
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 120
24
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 120
33
3. Conflictos por convergencias. Estos conflictos son causados por la
unión de dos corrientes de tránsito. Los tipos más comunes de
accidentes debido a conflictos por convergencia son choques
laterales y por colisión parte trasera.
4. Conflictos por cruce. Estos conflictos se producen cuando se
cruzan los recorridos de dos corrientes de tránsito. Estos son los
más graves de todos los conflictos y los más propensos a involucrar
heridos o muertes.
Figura 13. Puntos de conflicto vehiculares en intersecciones T con
aproximaciones de un solo carril.
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration
(2011)
2.3.1.2 Conflictos vehiculares en rotondas de varios carriles25
Las rotondas multicarriles tienen algunas de las características de
seguridad de las rotondas de un solo carril, pero introducen conflictos
adicionales. Sin embargo, debido a la presencia de carriles de entrada
adicionales y a la necesidad de proveer calzadas circulatorias y de
salida más anchas, las rotondas multicarriles introducen conflictos
adicionales no presentes en las rotondas de un solo carril.
Por ejemplo, la Figura 14 preparada a partir de los modelos de choque
desarrollado con datos reales, ilustra que la frecuencia de choques crece
con el aumento del número de carriles de circulación. Sin embargo, la
tasa de accidentes con heridos es mucho más baja para rotondas de uno
y dos carriles.
25
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 122
34
Figura 14. Choques totales y con heridos experimentados en las rotondas
existentes de cuatro ramales, por números de carriles y TMDA
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
2.3.2 Conflictos Peatonales
Los conflictos peatón-vehículo pueden estar presentes en cada intersección,
incluso en aquellas con mínimo volumen de peatones. La sección siguiente
examina los conflictos de peatones en las intersecciones semaforizadas y en las
rotondas.
Hay cuatro conflictos de cruce peatones-vehículos para cada paso peatonal en
las intersecciones convencionales. En las intersecciones convencionales, un
peatón enfrenta cuatro posibles conflictos vehiculares26
, cada uno desde una
dirección diferente:
a. Movimientos giro a la izquierda, movimiento directo y giro derecha
proveniente del ramal de la intersección que el peatón está cruzando.
b. Movimientos directos procedentes del otro lado de la intersección
c. Giros a la derecha de la calle transversal.
d. Giros a la izquierda desde el cruce de calles.
26
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 124
35
Capítulo 3.
Diseño Geométrico de Rotondas Modernas según Directrices
Especializadas
El diseño geométrico de una rotonda moderna requiere el equilibrio de objetivos de diseño
contrapuestos. Las rotondas modernas operan con mayor seguridad cuando su geometría
fuerza al tránsito a entrar y circular a bajas velocidades. Cabe resaltar, que una geometría
deficiente impacta negativamente en las operaciones de la rotonda, al afectar la elección de
carril por parte del conductor, y todo el comportamiento27
. Por lo tanto, el diseño de una
rotonda moderna debe implicar un equilibrio entre seguridad, operaciones, y
acomodamiento del vehículo de diseño.
En este capítulo se mostrará procedimientos de diseño y rangos de valores típicos de los
elementos geométricos que tienen las normas australiana, estadounidense y no están
consideradas en la normativa vigente del Perú, además se mencionará consideraciones que
se tienen en otros países europeos acerca del diseño geométrico de rotondas modernas. Los
manuales considerados en este capítulo son los siguientes; de Australia se denomina
“Guide to Road Design – Part 4B: Roundabouts, Edición 2011” y de Estados Unidos es
“Roundabouts: An Informational Guide, Edición 2010”.
3.1 Procedimientos de diseño
En la Figura 15 y Figura 16 se da un esquema de procesos iterativos para el proceso de
diseño, incorporando elementos de planificación, diseño preliminar y el diseño final,
que se utilizan en Estados Unidos y Australia respectivamente.
27
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 157
36
Análisis Operacional Otros estudios técnicos
Identificar número de carriles
Identificar los elementos iniciales de diseño:
Controlar el funcionamiento (trayectorias rápidas)
Otros detalles de diseño
Aplicaciones
Iterar
Rotondas de un solo carril Mini- rotondas
Detalles de diseño
Rotondas Multicarriles
Figura 15. Proceso General de Diseño de una rotonda moderna en Estados Unidos
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
37
Figura 16. Proceso General de Diseño de una rotonda moderna en Australia
Fuente: Austroads Lt. Sydney (2011)
38
3.2 Principios de diseño
Existen varios principios que guían el desarrollo de todos los diseños de la rotonda. La
consecución de estos principios debe ser la meta de cualquier diseño de la rotonda ya
que se logra un sistema seguro y eficiente. Estos principios se muestran en la Tabla 8:
Tabla 8. Principios de diseño
Norma de Estados Unidos28
Norma de Australia29
a. Proveer baja velocidad de entrada y
velocidades coherentes mediante la
deflexión.
b. Proveer el número y asignación de
carriles para obtener capacidad
adecuada, balance del volumen de
carriles, y continuidad de carril.
c. Proveer canalización suave que sea
intuitiva para los conductores y que
resulte en vehículos usando de forma
natural los carriles previstos.
d. Proveer acomodamiento adecuado a los
vehículos de diseño.
e. Diseñar para satisfacer las necesidades
de peatones y ciclistas.
f. Proveer distancia visual y visibilidad
adecuadas para reconocer la intersección
y los usuarios conflictivos.
a. Es esencial que la curvatura de entrada sea
la adecuada ya que se utiliza para limitar la
velocidad de entrada.
b. Deben ser proporcionados suficiente
entrada, circulación y carriles de salida para
asegurar que la rotonda funciona a un nivel
adecuado de servicio.
c. Los conductores deben ser capaces de ver
tanto en circulación del tráfico como
conflictos de tránsito con tiempo suficiente
para entrar con seguridad a la rotonda.
d. La rotonda debe ser claramente visible
desde la aproximación de la distancia de
visibilidad con la velocidad de operación de
la carretera antes de la aproximación de la
rotonda moderna.
e. Las salidas deben estar diseñados para
permitir a los vehículos abandonar la
rotonda moderna de manera eficiente.
f. El diámetro del círculo inscrito debe tener
el tamaño adecuado para dar cabida a todas
las entradas y salidas a un nivel apropiado,
sin superposición de ellos.
g. La calzada de circulación debe ser amplia,
de tal manera que permita dar cabida a las
trayectorias de entrada, circulación y salida
del diseño del vehículo.
Fuente: Elaboración Propia
3.3 Características geométricas básicas
La Figura 17 y Figura 18 proporcionan una revisión de las características geométricas
de una rotonda moderna en los manuales de Estados Unidos y Australia
respectivamente, en las secciones de este apartado se desarrollará las diferentes
características geométricas, cabe resaltar que en la sección 1.2.2 identificamos los
elementos básicos que identifican a una rotonda moderna.
28
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 159
29
G. Chris Harrison - Austroads Lt, 2011, p. 10
39
Figura 17. Elementos geométricos básicos de una rotonda moderna en Estados Unidos.
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
40
Figura 18. Elementos geométricos básicos de una rotonda moderna en Australia.
Fuente: Austroads Ltd. Sidney (2011)
3.4 Vehículo de Diseño
Un factor importante que influye en el diseño de una rotonda moderna, y que todas las
directrices especializadas tienen muy en cuenta, es la necesidad de acomodar el
probable vehículo más grande que utilice la intersección. A menudo, los camiones
grandes y ómnibus dictan muchas de las dimensiones de la rotonda, en particular las
de un solo carril. Por lo tanto, es muy importante determinar el vehículo de diseño al
principio del proceso de diseño y de investigación.
41
3.5 Velocidad de Diseño
Obtener adecuadas velocidades vehiculares de entrada y circulación a través de la
rotonda es un objetivo de diseño fundamental, ya que tiene un fuerte impacto en la
seguridad de todos los usuarios. En la sección 3.6.4.8 podemos ver el desarrollo de los
procedimientos para la velocidad de diseño.
3.6 Características de diseño geométrico de la rotonda moderna.
3.6.1 Número de ramales
En la directriz de Australia30
, indican que las rotondas de un solo carril pueden
operar satisfactoriamente con más de cuatro ramales. Sin embargo, el
suministro de más de cuatro ramales en ángulos distintos de aproximadamente
90° se debe evitar para rotondas de varios carriles, ya que puede crear
conflictos en las salidas.
En la directriz de Estados Unidos se habla un poco más acerca del diseño de
los ramales, donde explica que el diseño de una rotonda implica optimizar tres
decisiones de diseño para equilibrar los principios y objetivos de una rotonda
moderna. Las decisiones de diseño31
son optimizar: (1) el tamaño, (2) la
posición, y (3) el alineamiento de los ramales de aproximación.
En Reino Unido, se recomienda un número de 3 o 4 ramales, pero en los
últimos años se están volviendo comunes las rotondas modernas con más de 4
ramales en más países32
.
Alineamiento de aproximaciones33
Todas las guías especializadas en el diseño geométrico de rotondas modernas,
recomiendan tener en cuenta el alineamiento de los ramales de aproximación,
ya que juega un papel importante en el diseño de una rotonda, afectando a la
cantidad de desviación (control de velocidad), a la capacidad para adaptar el
vehículo de diseño, y a los ángulos de visibilidad de los ramales adyacentes.
Generalmente, los alineamientos de las aproximaciones a una rotonda deben
pasar por el centro del círculo inscrito. En la Figura 19 se muestra el
alineamiento a través del centro de la rotonda, la cual tiene como ventaja la
reducción de la cantidad de cambios a lo largo del camino para mantener el
impacto más localizado a la intersección, y permite una cierta curvatura de
salida para animar a los conductores a mantener velocidades más lentas a
través de la salida.
En cuanto a los ángulos entre los ramales de aproximación34
para las guías
americanas, si dos ramales de aproximación se cruzan en un ángulo mucho
mayor que 90°, a menudo resultará una velocidad excesiva para uno o más
movimientos de giro a la derecha. Por otra parte, si dos ramales de
aproximación se cruzan en un ángulo mucho menor de 90°, entonces es mayor
30
G. Chris Harrison - Austroads Lt, 2011, p. 16
31
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 158
32
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 8
33
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 161
34
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 161
42
la dificultad de los camiones grandes para maniobrar con éxito el cambio de
dirección. En el caso de la guía australiana, indica que los ángulos de ramales
de aproximación de más de 90° deben evitarse para rotondas de varios carriles
porque puede crear conflictos en las salidas.
Figura 19. Alineamiento a través del centro de la rotonda
Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
3.6.2 Zona central de la rotonda moderna
3.6.2.1 Diámetro del circulo inscrito
El diámetro del círculo inscrito es un elemento muy importante en el
diseño de una rotonda con éxito, es la suma del diámetro de la isleta
central y el doble del ancho de calzada circulatoria, y se determina
atendiendo a una serie de objetivos, incluido el acomodamiento del
vehículo de diseño junto con el control de velocidad. (Figura 20).
Figura 20. Diámetro del círculo inscrito en diferentes caso, rotonda
normal y rotonda doble
Fuente: Highways Agency (2007)
43
En la Tabla 9 se muestran diferentes rangos de diámetro del círculo
inscrito en países que cuentan con guías especializadas en el diseño de
rotondas modernas.
Tabla 9. Diámetros del círculo inscrito
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.2.2 Isla central
La isleta central de una rotonda es el área elevada de la rotonda
moderna que puede incluir un delantal de camiones, generalmente no
traspasable rodeada por la calzada circulatoria. Típicamente, la isleta se
ajardina por razones estéticas y para realzar el reconocimiento del
conductor al acercarse a la rotonda. En cuanto a la forma de la isla
central, a partir de un análisis de los accidentes en Francia, se llegó a la
conclusión de que rotondas modernas con isletas centrales de forma
ovalada han tenido tasas de accidentes considerablemente más altos que
las circulares35
. En la Tabla 10 muestra los rangos de los diámetros de
islas centrales en diferentes países.
Tabla 10. Diámetro isla central
PAÍS TIPO
Un
carril
Doble
carril
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural 5 8-10+ 5 10+
Estados Unidos Urbano / Rural
Depende del
diseño del
vehículo
25.4 41.8
Reino Unido Urbano / Rural 4 - 4 -
Perú Urbano / Rural Mínimo 25.0 m
Francia
Urbana 5 18 - -
Rural 16 - 30 -
35
Janet K. – Highways Agency, 2007, p. 10
País Tipo
Un
carril
Doble
carril
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural - 80 - 80
Estados Unidos Urbana 25-32 36-43 46 55
Rural 36 43 55 60
Reino Unido Urbano / rural 28 100 28 100
Perú Urbano / rural Mínimo 50 m
Francia Urbana 30 - - -
Rural 24 30 24 50
Alemania Urbana 26 35 40 -
Rural 35 45 40 -
Países Bajos Urbana / rural 32 32 20 38
Rural 36 36 20 38
Noruega Urbana / rural 26 45 26 45
Suecia Urbana / rural 30.8 90 30.8 90
44
Alemania
Urbana 14.6 25.7 10 -
Rural 22 33.5 10 -
Países Bajos
Urbana 21 21 10 30
Rural 25.5 25.5 10 30
Noruega Urbana / rural >5 >25 >5 >25
Suecia Urbana / rural 10 80 10 80
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.2.3 Anchura de la calzada de circulación
El ancho requerido de la calzada circulatoria se determina por el
número de carriles de entrada y los requerimientos de giro del vehículo
de diseño. El ancho de la calzada circulatoria tiende a ser mayor en el
Reino Unido que en muchos otros países como se indica en la Tabla 11.
Tabla 11. Ancho de la calzada de circulación.
PAÍS TIPO
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural 4.6 7.6 8.4 10.3
Estados Unidos Urbano / Rural Calculado 8.7 9.8
Reino Unido Urbano / rural 7.2 15 10.8 15
Perú Urbano / rural -
Francia
Urbana 6-7 9 7 9
Rural 6 9 7.2 – 8.4 10.8
Alemania
Urbana 4.65 5.6 - -
Rural 5.75 6.5 - -
Países Bajos
Urbana 5.5 8 10
Rural 5.25 8 10
Suecia Urbana / rural 5 10.4 5 10.4
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.2.4 Delantal de camión
Tanto en la guía australiana como americana, mencionan al delantal de
camión, como se ilustra en la Figura 21, es un bajo perfil de la zona
libre levantada alrededor de la isla central que se utiliza en rotondas
donde los vehículos grandes pueden tener problemas. Está diseñado
para ser capaz de ser montada por los vehículos grandes.
45
Figura 21. Uso de un delantal del camión en la pequeña isla central de
la rotonda.
Fuente: Highways Agency (2007)
Donde:
a = Isla central principal
b = Zona libre central
c = Ancho de calzada de circulación restante = 1.0 – 1.2 x anchura
máxima de entrada
d = Vehículo
e = 1m mínimo espacio libre
f = Diámetro círculo inscrito
Francia y los Países Bajos recomiendan delantales de camiones para
rotondas de un carril, tanto urbanas como rurales, mientras que
Alemania, EE.UU. y Australia los recomiendan sólo en las zonas
urbanas. Australia también permite delantales de camiones en las
rotondas de uno o doble carril de las zonas rurales pero sólo cuando se
espera vehículos sobredimensionados. La norma británica (TD 16/93)
permite el uso de un delantal de camiones en los sitios con un pequeño
diámetro del círculo inscrito, para que el vehículo de diseño pueda
entrar en la rotonda36
.
3.6.2.5 Pendiente transversal
La pendiente transversal se considera para ayudar al drenaje y hacer la
calzada circulatoria más visible. La mayoría de las rotondas en el Reino
Unido tienen una pendiente transversal hacia adentro de 2 a 2,5% cerca
de la isla central, permitiendo a los conductores tomar la segunda salida
para mantener una velocidad relativamente alta a través de la unión37
.
En general, existe preocupación acerca de la pendiente transversal
externa ya que puede aumentar el riesgo de accidentes, y podría afectar
grandes vuelcos de vehículos.
36
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 12
37
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 13
46
Investigaciones no publicadas sugieren que un cambio de pendiente
transversal desde adentro para afuera tendría sólo un efecto pequeño en
la velocidad, y por lo tanto el uso de la pendiente transversal hacia el
exterior debe ser principalmente por razones distintas a la limitación de
la velocidad, es decir, para aumentar la visibilidad de la isla central y
para facilitar la construcción38
.
3.6.3 Entradas y Salidas
3.6.3.1 Isla divisoria
Todas las normas recomiendan el uso de islas divisoras en los accesos a
las rotondas. Las islas tienen el fin de desviar el tráfico para asegurarse
de que pase a la isla central en el lado correcto.
Los principales objetivos de una isla divisora son39
:
 Aumenta concientización de los conductores de la intersección
 Ayudan a controlar la velocidad de entrada
 Puede actuar como un refugio peatonal
 Separa los movimientos de entrada y de salida
 Aumenta la capacidad ya que los conductores que salen pueden ser
identificados antes.
 Las señales de tráfico pueden estar situados allí
 Limita el riesgo de "ir por el camino equivocado" en torno a la isla
central
Varios países, especialmente el Reino Unido, EE.UU. y Australia
recomiendan que, sobre todo en las zonas rurales, la línea de bordillo
debiera recaer sobre un arco que, cuando se proyecta hacia adelante, se
encuentra con él tangencialmente como se puede observar en la Figura
22.
Figura 22. Ejemplo de cómo el arco se proyecta desde la isla divisoria
se une con la rotonda
Fuente: Highways Agency (2007)
38
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 14
39
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 15
47
Para los americanos, la longitud total de la isleta elevada debe ser por lo
menos de 15 m para dar adecuada visibilidad y refugio, aunque es
conveniente de 30 m para proteger a los peatones y alertar a los
conductores acerca de la geometría de la rotonda40
. En cambio para la
guía australiana, se toma en cuenta las velocidades de aproximación en
los accesos de la rotonda moderna.
3.6.3.2 Ancho de entrada
El ancho de entrada de una rotonda se define como la longitud de una
perpendicular desde el punto donde la línea de entrada cruza el borde
izquierdo de la calzada hasta el borde derecho de la calzada (Figura 23).
A continuación se presenta la Tabla 12 con anchos de entrada
considerados en directrices de diferentes países.
Figura 23. Enfoque de anchura media y ancho de entrada.
Fuente: Highways Agency (2007)
Tabla 12. Anchos de entrada de rotondas
PAÍS TIPÓ
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural 3.4 4 – 5 6.8 8
Estados Unidos Urbano / Rural 4.2 6.5 7.3 9.1
Reino Unido Urbano / rural - - - 10.5
Perú Urbano / rural -
Francia
Urbana 2.5 – 3 4 6 7
Rural 4 4 6 – 7 9
Alemania
Urbana 3.25 3.5 - -
Rural 3.5 4 - -
Países Bajos Urbana/rural 3.5 4 3.5 4
Suecia Urbana / rural 3.5 3.5 7 7
Fuente: Highways Agency (2007)
40
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.166
48
3.6.3.3 Abocinamiento de entrada
El llamado abocinamiento de entrada se define como la ampliación del
ancho de una aproximación de carriles múltiples para proporcionar una
capacidad adicional en la línea de ceda el paso y almacenamiento41
.
Con la excepción de Australia, la mayoría de los países desaconsejan el
uso de abocinamientos en las rotondas, a pesar de que están permitidos
en Alemania, Suiza y los EE.UU como un intermedio entre un solo
carril y rotondas de doble carril.
En las directrices del Reino Unido se establece que el abocinamiento de
entrada es una buena práctica en las rotondas normales para permitir la
entrada de vehículos múltiples. La longitud efectiva del abocinamiento
de entrada (𝑙´ = 𝐶𝐹´) se muestra en la Figura 24.
Figura 24. Longitud efectiva de abocinamiento
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.3.4 Radio de entrada
El radio de entrada se define como el radio mínimo de curvatura de la
línea de cara visible en la región de la entrada, mostrado en la Figura
25.
41
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.180
49
Figura 25. Radio de entrada
Fuente: Highways Agency (2007)
El radio de entrada es un factor importante para determinar el
funcionamiento de una rotonda, ya que afecta a la capacidad y
seguridad. Además, junto con el ancho de entrada, el ancho de calzada
circulatoria, y la geometría de la isleta central, controlan la cantidad de
deflexión impuesta sobre la trayectoria de los vehículos entrantes42
.
Los radios de entrada excesivamente grandes tienen un mayor potencial
para producir una velocidad de entrada mayor que lo deseado. Podemos
observar los valores que se le da a los radios de entrada en diferentes
países en la Tabla 13.
Tabla 13. Radios de entrada
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.3.5 Ancho de salida
42
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.171
PAÍS TIPO
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural 30 -
Estados Unidos Urbano / Rural 15 30 53 84
Reino Unido Urbano / rural 6 100 6 100
Perú Urbano / rural Mínimo 30.0 m
Francia
Urbana 8 15 8 15
Rural 10 15 10 15
Alemania
Urbana 10 12 - -
Rural 12 14 - -
Países Bajos Urbana/rural 8 12 12 12
Noruega Urbana/rural 10 100 10 100
Suecia Urbana / rural 8 25 8 25
50
El diseño de la salida de la rotonda moderna está influido por el entorno
de diseño (urbano o rural), la demanda de los peatones, el vehículo de
diseño, y las limitaciones físicas.
Los anchos de salida son típicamente similares, o ligeramente menor
que, anchos de entrada, como se muestra en la Tabla 14 y se ilustra en
la Figura 26.
Figura 26. Salida de una rotonda moderna.
Fuente: Highways Agency (2007)
Tabla 14. Anchos de salida
PAÍS TIPO
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural 4 5 6.8 8
Estados Unidos Urbana / Rural 15 30 53 84
Reino Unido Urbano / rural 7 – 7.5 10-11
Perú Urbana / Rural -
Francia
Urbana 4 4.5 - -
Rural 4 5 6 7
Alemania
Urbana 3.25 3.75 - -
Rural 3.5 4.25 - -
Países Bajos Urbana/rural 4 4.5 4 4.5
Suecia Urbana / rural 3.5 4.5 7 7
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.3.6 Radio de salida
El radio de salida se define de una manera similar al radio de entrada.
La perpendicular desde la esquina de la isla de desviación a la acera
define la región en la que se debe determinar el radio de salida. En la
Tabla 15 se muestran valores diferentes considerados en diferentes
países.
51
Tabla 15. Radios de salida
PAÍS TIPO
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural - - - -
Estados Unidos Urbano / rural 10-15
Reino Unido Urbano / rural 20 100 20 100
Perú Urbano / rural Mínimo 40.0 m
Francia Urbana / Rural 15 20 15 20
Alemania
Urbana 12 14 - -
Rural 14 16 - -
Países Bajos Urbana/rural 12 15 15 15
Noruega Urbana/rural 20 100 20 100
Suecia Urbana / rural 100 200 100 200
Fuente: Highways Agency (2007)
3.6.3.7 Ángulo de entrada
En Estados Unidos para compensar los efectos de la velocidad de
entrada, el alineamiento de camino, y la visibilidad hacia la izquierda
existe el ángulo de entrada (ϕ). Los ángulos típicos de entrada son entre
20° y 40°43
. Y se utiliza para el ángulo de conflicto entre el tráfico que
entra y circula. La Figura 27 muestra cómo se mide el ángulo de entrada
de una gran rotonda44
.
Figura 27. Angulo de Entrada de una rotonda moderna
Fuente: Highways Agency (2007)
43
U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.172
44
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 24
52
3.6.3.8 Curvatura de la trayectoria de entrada y la velocidad de diseño
La curvatura de la trayectoria de entrada es una medida de la desviación
en una entrada a una rotonda y es una de las variables claves que se
utilizan para la predicción de accidentes45
, en la Tabla 16 se muestra
diferentes radios de trayectorias de entrada considerados en diferentes
países.
Tabla 16. Radios de trayectoria de entrada
PAÍS TIPO
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Min
(m)
Max
(m)
Min
(m)
Max
(m)
Australia Urbana / Rural - 100 - 100
Estados Unidos Urbano / rural 54 73 65 93
Reino Unido Urbano / rural 60 100 - 100
Perú Urbano / rural -
Francia
Urbana - 100 - 100
Rural 48 100 48 100
Fuente: Highways Agency (2007)
Las guías americanas y australianas dan detalles de la relación
aproximada entre radio de la trayectoria y velocidad de proyecto de la
siguiente manera con la Ecuación 4546
:
𝑉2
= 127 𝑅 (𝑒 + 𝑓) Ecuación 45
Donde:
V = es la velocidad de diseño a través de la rotonda en km/h
R = es el radio de la trayectoria en m
e = es la elevación en m/m (negativo para pendiente transversal hacia
afuera)
f = es el coeficiente de fricción desarrollada entre los neumáticos del
vehículo y la carretera
Los valores sugeridos para f en Australia son de 0.2 a 50 km/h y 0.3 a
25 km/h. La Tabla 17 compara las velocidades de diseño recomendadas
en las trayectorias de entrada en los diferentes países.
Tabla 17. Velocidad de diseño recomendado en la entrada
PAÍS TIPO
UN
CARRIL
DOBLE
CARRIL
Australia Urbana / Rural
< 65 km/h y no más que 10 -15 km/h
encima de la velocidad de la rotonda
Estados Unidos
Urbano 25-35 40
Rural 40 50
Reino Unido Urbano / rural 50 50
Perú Urbano / rural -
45
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 25
46
Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 27
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico
Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi
113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi
113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisiSierra Francisco Justo
 
Principles+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafrica
Principles+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafricaPrinciples+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafrica
Principles+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafricaSierra Francisco Justo
 
12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal
12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal
12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontalSierra Francisco Justo
 
23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado
23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado
23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizadoSierra Francisco Justo
 
15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi
15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi
15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsiSierra Francisco Justo
 
26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si
26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si
26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi siSierra Francisco Justo
 
23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi
23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi
23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisiSierra Francisco Justo
 
23 fhwa intersecciones a nivel alternativas
23 fhwa intersecciones a nivel   alternativas23 fhwa intersecciones a nivel   alternativas
23 fhwa intersecciones a nivel alternativasSierra Francisco Justo
 
1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction
1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction
1+principles+of+mine+haul+road+design+and+constructionSierra Francisco Justo
 
9 6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial
9   6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial9   6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial
9 6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavialSierra Francisco Justo
 

La actualidad más candente (16)

A10 2.08 tac rotondas
A10 2.08 tac rotondasA10 2.08 tac rotondas
A10 2.08 tac rotondas
 
113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi
113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi
113 aashto 2014 manual diseñocostadoscalzadafisi
 
Principles+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafrica
Principles+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafricaPrinciples+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafrica
Principles+of+mine+haul+road+design+and+construction sudafrica
 
12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal
12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal
12 fhwa tx 2007 señalización curva horizontal
 
23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado
23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado
23.1 fhwa 2017 intersecciones distribuidores-alternativos-actualizado
 
15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi
15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi
15 new jersey dot 2014 manual diseñovial frsi
 
26.1 fhwa 2009 13 rcut
26.1 fhwa 2009 13 rcut26.1 fhwa 2009 13 rcut
26.1 fhwa 2009 13 rcut
 
27.2 fhwa 2014 guia informativa mut
27.2 fhwa 2014 guia informativa mut27.2 fhwa 2014 guia informativa mut
27.2 fhwa 2014 guia informativa mut
 
26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si
26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si
26.2 fhwa 2014 rcut 5mini informes resumen fi si
 
31 nchrp 600 2012 partes iii&amp;iv
31 nchrp 600 2012 partes iii&amp;iv31 nchrp 600 2012 partes iii&amp;iv
31 nchrp 600 2012 partes iii&amp;iv
 
23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi
23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi
23 fhwa 2009 report intersecciones alternativas c123456 10 resumen fisi
 
Trabajo final grupo 8 profe max
Trabajo final  grupo 8 profe maxTrabajo final  grupo 8 profe max
Trabajo final grupo 8 profe max
 
10.62 nchrp 175 caida carrilautopista
10.62   nchrp 175 caida carrilautopista10.62   nchrp 175 caida carrilautopista
10.62 nchrp 175 caida carrilautopista
 
23 fhwa intersecciones a nivel alternativas
23 fhwa intersecciones a nivel   alternativas23 fhwa intersecciones a nivel   alternativas
23 fhwa intersecciones a nivel alternativas
 
1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction
1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction
1+principles+of+mine+haul+road+design+and+construction
 
9 6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial
9   6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial9   6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial
9 6.upv la-velocidaddeoperacionysuaplicacionenelanalisisdelacoherenciavial
 

Similar a Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico

Manual cimentaciones
Manual cimentacionesManual cimentaciones
Manual cimentacionesEktwr1982
 
9 left turn-lane_design_and_operation babylon
9   left turn-lane_design_and_operation babylon9   left turn-lane_design_and_operation babylon
9 left turn-lane_design_and_operation babylonSierra Francisco Justo
 
Informe sitp componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...
Informe sitp   componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...Informe sitp   componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...
Informe sitp componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...Edwin Martinez
 
Manual de carreteras
Manual de carreteras Manual de carreteras
Manual de carreteras Elvis Condor
 
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridadSierra Francisco Justo
 
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridadSierra Francisco Justo
 
9 semester roundabout asia trad. google
9   semester roundabout asia trad. google9   semester roundabout asia trad. google
9 semester roundabout asia trad. googleSierra Francisco Justo
 
4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...
4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...
4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...FRANCISCOJUSTOSIERRA
 
1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf
1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf
1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdfFRANCISCOJUSTOSIERRA
 
2.2 simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-300
2.2   simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-3002.2   simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-300
2.2 simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-300Sierra Francisco Justo
 

Similar a Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico (20)

Manual cimentaciones vias
Manual cimentaciones viasManual cimentaciones vias
Manual cimentaciones vias
 
Manual diseño cimentaciones carreteras
Manual diseño cimentaciones carreterasManual diseño cimentaciones carreteras
Manual diseño cimentaciones carreteras
 
Manual cimentaciones
Manual cimentacionesManual cimentaciones
Manual cimentaciones
 
Indice mc v3 2012 tuneles chile
Indice mc v3 2012 tuneles chileIndice mc v3 2012 tuneles chile
Indice mc v3 2012 tuneles chile
 
TOMO 2.pdf
TOMO 2.pdfTOMO 2.pdf
TOMO 2.pdf
 
TOMO 2 - 6 Diseno Geometrico....pdf
TOMO 2 - 6 Diseno Geometrico....pdfTOMO 2 - 6 Diseno Geometrico....pdf
TOMO 2 - 6 Diseno Geometrico....pdf
 
9 left turn-lane_design_and_operation babylon
9   left turn-lane_design_and_operation babylon9   left turn-lane_design_and_operation babylon
9 left turn-lane_design_and_operation babylon
 
Informe sitp componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...
Informe sitp   componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...Informe sitp   componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...
Informe sitp componente técnico operacional - consolidado final v200410 - v...
 
Manual de carreteras
Manual de carreteras Manual de carreteras
Manual de carreteras
 
Norma diseno de_carreteras_uni
Norma diseno de_carreteras_uniNorma diseno de_carreteras_uni
Norma diseno de_carreteras_uni
 
Manual de vias no pavimentadas
Manual de vias no pavimentadasManual de vias no pavimentadas
Manual de vias no pavimentadas
 
05 ae isv directivaeuropea
05 ae isv directivaeuropea05 ae isv directivaeuropea
05 ae isv directivaeuropea
 
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
 
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
20 ap t320-17 verification criteriosdiseñovialsegúnevidenciaobjetivaseguridad
 
9 semester roundabout asia trad. google
9   semester roundabout asia trad. google9   semester roundabout asia trad. google
9 semester roundabout asia trad. google
 
19 fhwa 2001 rm guia
19 fhwa 2001 rm guia19 fhwa 2001 rm guia
19 fhwa 2001 rm guia
 
4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...
4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...
4. 1-152015newjerseydotroadwaydesignmanual445pcompressed-220729010745-9c9e73c...
 
1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf
1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf
1-15 2015 New Jersey DOT RoadwayDesignManual 445p_compressed.pdf
 
2.2 simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-300
2.2   simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-3002.2   simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-300
2.2 simposio valencia 2010 compilación trabajosisv x5grupos p153-300
 
02 fhwa 1998 velocidad directrizrama
02 fhwa 1998 velocidad directrizrama02 fhwa 1998 velocidad directrizrama
02 fhwa 1998 velocidad directrizrama
 

Más de Sierra Francisco Justo

10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdfSierra Francisco Justo
 
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdfSierra Francisco Justo
 
14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf
14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf
14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdfSierra Francisco Justo
 
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdfSierra Francisco Justo
 
9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf
9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf
9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdfSierra Francisco Justo
 
12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf
12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf
12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdfSierra Francisco Justo
 
8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf
8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf
8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdfSierra Francisco Justo
 
13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf
13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf
13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdfSierra Francisco Justo
 
6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf
6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf
6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdfSierra Francisco Justo
 
3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf
3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf
3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdfSierra Francisco Justo
 
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdfSierra Francisco Justo
 
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdfSierra Francisco Justo
 
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdfSierra Francisco Justo
 
11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf
11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf
11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdfSierra Francisco Justo
 
78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdfSierra Francisco Justo
 

Más de Sierra Francisco Justo (20)

15 Causa y prevencion de choques.pdf
15 Causa y prevencion de choques.pdf15 Causa y prevencion de choques.pdf
15 Causa y prevencion de choques.pdf
 
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
 
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
 
9. Ancho Carril y Seguridad.pdf
9. Ancho Carril y Seguridad.pdf9. Ancho Carril y Seguridad.pdf
9. Ancho Carril y Seguridad.pdf
 
14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf
14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf
14 AdministracionSV SegunConocimiento EH&otros.pdf
 
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
10. PrediccionComportamientoCR2C Resumen.pdf
 
9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf
9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf
9 Ancho Carril y Seguridad Borrador.pdf
 
12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf
12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf
12. SeguridadNormasDisenoGeometrico 21p.pdf
 
8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf
8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf
8 Causa&EfectoSeccionTransversal&SeguridadVial DRAFT.pdf
 
13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf
13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf
13. CAMJ 2012 Defensa Conductores Ancianos.pdf
 
7. Seguridad&Evidencia.pdf
7. Seguridad&Evidencia.pdf7. Seguridad&Evidencia.pdf
7. Seguridad&Evidencia.pdf
 
6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf
6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf
6. IngenieriaSeguridad&SeguridadIngenieria.pdf
 
5 . Camino Por Recorrer.pdf
5 . Camino Por Recorrer.pdf5 . Camino Por Recorrer.pdf
5 . Camino Por Recorrer.pdf
 
4. HAUER Hwy 407 PEO Canada'97.pdf
4. HAUER Hwy 407 PEO Canada'97.pdf4. HAUER Hwy 407 PEO Canada'97.pdf
4. HAUER Hwy 407 PEO Canada'97.pdf
 
3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf
3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf
3. Revision Seguridad Autopista 407 Toronto.pdf
 
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
 
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
 
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
1516Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
 
11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf
11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf
11121314Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 4p.pdf
 
78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
78Resumenes Ingenieria Seguridad Vial x16 3p.pdf
 

Último

Presentación electricidad y magnetismo.pptx
Presentación electricidad y magnetismo.pptxPresentación electricidad y magnetismo.pptx
Presentación electricidad y magnetismo.pptxYajairaMartinez30
 
Introducción a los sistemas neumaticos.ppt
Introducción a los sistemas neumaticos.pptIntroducción a los sistemas neumaticos.ppt
Introducción a los sistemas neumaticos.pptEduardoCorado
 
Obras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcciónObras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcciónXimenaFallaLecca1
 
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptxCLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptxbingoscarlet
 
nom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdf
nom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdfnom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdf
nom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdfDiegoMadrigal21
 
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALCHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALKATHIAMILAGRITOSSANC
 
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civilCLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civilDissneredwinPaivahua
 
Residente de obra y sus funciones que realiza .pdf
Residente de obra y sus funciones que realiza  .pdfResidente de obra y sus funciones que realiza  .pdf
Residente de obra y sus funciones que realiza .pdfevin1703e
 
ARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.ppt
ARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.pptARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.ppt
ARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.pptMarianoSanchez70
 
El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kV
El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kVEl proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kV
El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kVSebastianPaez47
 
hitos del desarrollo psicomotor en niños.docx
hitos del desarrollo psicomotor en niños.docxhitos del desarrollo psicomotor en niños.docx
hitos del desarrollo psicomotor en niños.docxMarcelaArancibiaRojo
 
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfAntonioGonzalezIzqui
 
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxFlujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxEduardoSnchezHernnde5
 
Reporte de Exportaciones de Fibra de alpaca
Reporte de Exportaciones de Fibra de alpacaReporte de Exportaciones de Fibra de alpaca
Reporte de Exportaciones de Fibra de alpacajeremiasnifla
 
Manual_Identificación_Geoformas_140627.pdf
Manual_Identificación_Geoformas_140627.pdfManual_Identificación_Geoformas_140627.pdf
Manual_Identificación_Geoformas_140627.pdfedsonzav8
 
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdfReporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdfMikkaelNicolae
 
Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios para la construcción de una ma...
Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios  para la construcción de una ma...Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios  para la construcción de una ma...
Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios para la construcción de una ma...RichardRivas28
 
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdfPPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdfalexquispenieto2
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaXjoseantonio01jossed
 
Curso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdf
Curso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdfCurso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdf
Curso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdfcesar17lavictoria
 

Último (20)

Presentación electricidad y magnetismo.pptx
Presentación electricidad y magnetismo.pptxPresentación electricidad y magnetismo.pptx
Presentación electricidad y magnetismo.pptx
 
Introducción a los sistemas neumaticos.ppt
Introducción a los sistemas neumaticos.pptIntroducción a los sistemas neumaticos.ppt
Introducción a los sistemas neumaticos.ppt
 
Obras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcciónObras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcción
 
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptxCLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
 
nom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdf
nom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdfnom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdf
nom-028-stps-2012-nom-028-stps-2012-.pdf
 
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONALCHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
CHARLA DE INDUCCIÓN SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
 
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civilCLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
CLASE - 01 de construcción 1 ingeniería civil
 
Residente de obra y sus funciones que realiza .pdf
Residente de obra y sus funciones que realiza  .pdfResidente de obra y sus funciones que realiza  .pdf
Residente de obra y sus funciones que realiza .pdf
 
ARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.ppt
ARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.pptARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.ppt
ARBOL DE CAUSAS ANA INVESTIGACION DE ACC.ppt
 
El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kV
El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kVEl proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kV
El proyecto “ITC SE Lambayeque Norte 220 kV con seccionamiento de la LT 220 kV
 
hitos del desarrollo psicomotor en niños.docx
hitos del desarrollo psicomotor en niños.docxhitos del desarrollo psicomotor en niños.docx
hitos del desarrollo psicomotor en niños.docx
 
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
 
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxFlujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
 
Reporte de Exportaciones de Fibra de alpaca
Reporte de Exportaciones de Fibra de alpacaReporte de Exportaciones de Fibra de alpaca
Reporte de Exportaciones de Fibra de alpaca
 
Manual_Identificación_Geoformas_140627.pdf
Manual_Identificación_Geoformas_140627.pdfManual_Identificación_Geoformas_140627.pdf
Manual_Identificación_Geoformas_140627.pdf
 
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdfReporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
 
Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios para la construcción de una ma...
Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios  para la construcción de una ma...Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios  para la construcción de una ma...
Rendimiento-de-Maquinaria y precios unitarios para la construcción de una ma...
 
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdfPPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
 
Curso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdf
Curso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdfCurso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdf
Curso Análisis Fisicoquímico y Microbiológico de Aguas -EAI - SESIÓN 5.pdf
 

Ici 214 piura rm criterios disenogeometrico

  • 1. Torres, A. (2015). Análisis y comparación de criterios de diseño geométrico en las rotondas modernas (Tesis de pregrado en Ingeniería Civil). Universidad de Piura, Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Civil. Piura, Perú. ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO EN LAS ROTONDAS MODERNAS Ana Torres-Alzamora Piura, abril de 2015 FACULTAD DE INGENIERÍA Programa Académico de Ingeniería Civil
  • 2. ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO EN LAS ROTONDAS MODERNAS Esta obra está bajo una licencia Creative Commons Atribución- NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú Repositorio institucional PIRHUA – Universidad de Piura
  • 3. U N I V E R S I D A D DE P I U R A FACULTAD DE INGENIERÍA ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE CRITERIOS DE DISEÑO GEOMÉTRICO EN LAS ROTONDAS MODERNAS Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil Asesor: Mag. Ing. Jorge Timaná Rojas Ana María Torres Alzamora Piura, Abril 2015
  • 4. 2
  • 5. i A Dios y la Virgen María, por darme fuerza y voluntad, a mis padres, por su paciencia, empuje y amor, y a mi hermana, por su gran apoyo, es por ellos y por Tottie que sigo adelante.
  • 6.
  • 7. iii PRÓLOGO Según una de las publicaciones de la Comisión Económica para América Latina (CEPAL, 2003), la congestión de tránsito ha ido en aumento en gran parte del mundo, desarrollado o no, y seguirá agravándose, constituyendo un peligro cierto que se cierne sobre la calidad de vida urbana. Además indica que, el explosivo aumento del parque de automóviles y el indiscriminado deseo de usarlos, por razones de comodidad o estatus, especialmente en los países en desarrollo, ejercen una gran y creciente presión sobre la capacidad de las vías públicas existentes. En la actualidad, los fuertes impactos negativos de la congestión, tanto inmediatos como de largo plazo, exigen esfuerzos multidisciplinarios para mantenerla bajo control, mediante el diseño de infraestructuras viales. En el caso de intersecciones, como solución a estos problemas de congestión, se toma en cuenta el diseño de rotondas modernas que constituyen un mejoramiento significativo en términos de operaciones y seguridad, siempre y cuando esté basado en criterios especializados que permitan una consistencia de velocidades que aseguren la disminución de altas velocidades antes de ingresar a ella. En Perú, la selección y diseño de intersecciones se basa en el “Manual de Diseño Geométrico para Carreteras, DG – 2013”, representando la más reciente documentación de parámetros a seguir sobre el Diseño de Intersecciones. Sin embargo, dicho manual aún mantiene características desactualizadas, por lo que se puede incurrir a criterios y consideraciones obsoletas e inadecuadas que pueden generar problemas en el futuro, tanto en la etapa de construcción como en la etapa de operación, obligando a un reacomodo y reconstrucción, generando gastos mayores.
  • 8.
  • 9. v RESUMEN Esta tesis propone una comparación de los criterios de diseño geométrico para intersecciones rotatorias entre la Norma Peruana con los manuales especializados en el diseño geométrico de rotondas modernas, específicamente de Australia y Estados Unidos. En el capítulo 1 se desarrolla el marco teórico, en el cual se definen las nociones generales de las rotondas modernas, las ventajas y desventajas y por último los criterios de diseño geométrico en el Perú acerca de las rotondas modernas o intersecciones giratorias. En el capítulo 2 se muestra el planeamiento, análisis operacional y seguridad de las rotondas modernas. En el capítulo 3 se informa acerca del diseño geométrico que toma en cuenta los manuales especializados dados por la Federal Highway Administration en los Estados Unidos y por la Austroads Ltd en Australia. En el capítulo 4 se realizan diseños de rotondas modernas en base a las normas antes mencionadas junto con sus análisis operacionales y diferentes metodologías. Finalmente, en el Capítulo 5 de resultados se muestra las tablas y gráficos comparativos.
  • 10.
  • 11. vii ÍNDICE INTRODUCCIÓN 1 CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LAS ROTONDAS MODERNAS 3 1.1 Historia de las Rotondas Modernas 3 1.1.1 Orígenes de las Intersecciones Giratorias 3 1.1.2 Rotondas modernas en el mundo 4 1.2 Nociones Básicas 5 1.2.1 Definición 5 1.2.2 Elementos 5 1.3 Ventajas y Desventajas de las Rotondas Modernas 7 1.4 Identificación de la Problemática en el Perú y alternativa de solución 8 1.5 Criterios de Diseño Geométrico de Rotondas en el Perú 9 CAPÍTULO 2. PLANEAMIENTO, ANÁLISIS OPERACIONAL Y SEGURIDAD DE LAS ROTONDAS MODERNAS 13 2.1 Planeamiento 13 2.2 Análisis Operacional 15 2.2.1 Recopilación y Análisis de datos 15 2.2.2 Métodos de Cálculo de Capacidad de Entrada 17 2.2.2.1 Fórmula de Wardrop 18 2.2.2.2 Método TRRL 18 2.2.2.3 Método HCM 2010 21 2.2.2.4 Método SIDRA 22 2.2.3 Relación Volumen – Capacidad 29 2.2.4 Control de demora 30 2.2.5 Calidad de servicio y nivel de servicio 30 2.2.6 Longitud de cola 31 2.3 Seguridad 31 2.3.1 Análisis de conflictos 32 2.3.1.1 Conflictos vehiculares en rotondas de un solo carril 32 2.3.1.2 Conflictos vehiculares en rotondas de varios carriles 33 2.3.2 Conflictos peatonales 34 CAPÍTULO 3. DISEÑO GEOMÉTRICO DE ROTONDAS MODERNAS SEGÚN DIRECTRICES ESPECIALIZADAS 35 3.1 Procedimientos de diseño 35 3.2 Principios de diseño 38
  • 12. 3.3 Características geométricas básicas 38 3.4 Vehículo de Diseño 40 3.5 Velocidad de Diseño 41 3.6 Características de diseño de la rotonda moderna 41 3.6.1 Número de ramales 41 3.6.2 Zona central de la rotonda moderna 42 3.6.2.1 Diámetro del circulo inscrito 42 3.6.2.2 Isla central 43 3.6.2.3 Anchura de la calzada de circulación 44 3.6.2.4 Delantal de camión 44 3.6.2.5 Pendiente transversal 45 3.6.3 Entradas y Salidas 46 3.6.3.1 Isla divisoria 46 3.6.3.2 Ancho de entrada 47 3.6.3.3 Abocinamiento de entrada 48 3.6.3.4 Radio de entrada 49 3.6.3.5 Ancho de salida 50 3.6.3.6 Radio de salida 51 3.6.3.7 Ángulo de entrada 52 3.6.3.8 Curvatura de la trayectoria de entrada y la velocidad de diseño 52 3.6.3.9 La curvatura de aproximación y alineación 54 3.7 Visibilidad y Distancia Visual 54 3.7.1 Distancia visual de aproximación 56 3.7.2 Visibilidad a la izquierda 56 3.7.3 Visibilidad hacia delante en la entrada 56 3.7.4 Visibilidad circulatoria 57 3.8 Señalización de la Rotonda Moderna 3.9 Guías Especializadas y Modelos Operacionales 57 58 CAPÍTULO 4. PLANEAMIENTO, ANALISIS OPERACIONAL Y DISEÑO GEOMETRICO DE UNA ROTONDA MODERNA EN LA INTERSECCIÓN VIA EVITAMIENTO SUR Y CARRETERA IIRSA NORTE 59 4.1 Ubicación y Situación actual de la Intersección Via Evitamiento Sur y Carretera IIRSA Norte 59 4.2 Tráfico 59 4.3 Planeamiento 61 4.3.1 Contexto 61 4.3.2 Criterios generales 62 4.3.3 Selección de la categoría 63 4.3.4 Visibilidad del espacio 63 4.4 Análisis Operacional 63 4.4.1 Ajustes por flota mixta de vehículos 63 4.4.2 Volúmenes de la rotonda moderna 67 4.4.3 Métodos de Análisis Operaciones Iniciales 68 4.4.3.1 Fórmula de Wardrop 69
  • 13. ix 4.4.3.2 Método TRRL 71 4.4.3.3 Método HCM 2010 75 4.4.3.4 Método SIDRA 75 4.4.4 Relación Volumen – Capacidad 80 4.4.5 Control de demora 80 4.4.6 Calidad de servicio y nivel de servicio 81 4.4.7 Longitud de cola 82 4.5 Seguridad 83 4.6 Diseño Geométrico Horizontal y Vertical – DG 2013(PERÚ) 84 4.6.1 Análisis Operacional Final 85 4.6.1.1 Método Fórmula de Wardrop 85 4.6.1.2 Método TRRL 86 4.6.1.3 Método HCM 2010 88 4.6.1.4 Método SIDRA 89 4.6.2 Relación Volumen – Capacidad 90 4.6.3 Control de demora 91 4.6.4 Calidad de servicio y nivel de servicio 91 4.6.5 Longitud de cola 92 4.7 Diseño Geométrico Horizontal y Vertical – Federal Highway Administration (EUA) 93 4.7.1 Velocidad de Diseño 93 4.7.2 Vehículo de Diseño 93 4.7.3 Número de ramales 95 4.7.4 Diámetro del Circulo Inscrito 95 4.7.5 Ancho de la calzada de circulación 95 4.7.6 Isla Central 98 4.7.7 Isla divisora 99 4.7.8 Ancho de entrada 100 4.7.9 Diseño de la Entrada 100 4.7.10 Diseño de la salida 101 4.7.11 Peralte 102 4.7.12 Trayectorias y velocidades máximas 102 4.7.13 Distancia de visibilidad 106 4.7.13.1 Distancia visual de detención 106 4.7.13.2 Distancia visual de intersección 108 4.7.14 Análisis Operacional Final 108 4.7.14.1 Método Fórmula de Wardrop 108 4.7.14.2 Método TRRL 109 4.7.14.3 Método HCM 2010 111 4.7.14.4 Método SIDRA 112 4.7.15 Relación Volumen - Capacidad 112 4.7.16 Control de demora 112 4.7.17 Calidad de servicio y nivel de servicio 113 4.7.18 Longitud de cola 113 4.8 Diseño Geométrico Horizontal y Vertical – Austroads Ltd (Australia) 114
  • 14. 4.8.1 Montar criterios generales de diseño, identificar sitios de control y establecer área disponible, alineamientos y secciones transversales 114 4.8.2 Seleccionar radio isla central y ancho de calzada 115 4.8.3 Islas divisoras 117 4.8.4 Geometría de la entrada y salida de la rotonda moderna 119 4.8.5 Peralte 120 4.8.6 Trayectoria vehicular 120 4.8.7 Distancia visual 123 4.8.7.1 Criterio 1 124 4.8.7.2 Criterio 2 125 4.8.7.3 Criterio 3 126 4.8.8 Análisis Operacional Final 127 4.8.8.1 Método Fórmula de Wardrop 127 4.8.8.2 Método TRRL 128 4.8.8.3 Método HCM 2010 131 4.8.8.4 Método SIDRA 131 4.8.9 Relación Volumen - Capacidad 133 4.8.10 Control de demora 133 4.8.11 Calidad de servicio y nivel de servicio 134 4.8.12 Longitud de cola 134 4.9 Secuencia del Diseño Geométrico en Rotondas Modernas 135 CAPÍTULO 5. RESULTADOS 141 5.1 Cuadro comparativo de Métodos de Análisis Operacionales Iniciales 5.2 Cuadro comparativo de Criterios de Diseño Geométrico 5.3 Cuadro comparativo de Análisis Operacionales Finales – PERÚ 141 142 144 5.3.1 Relación Volumen - Capacidad 145 5.3.2 Control de demora 145 5.3.3 Longitud de cola 146 5.4 Cuadro comparativo de Análisis Operacionales Finales – E.E.U.U 146 5.4.1 Relación Volumen - Capacidad 148 5.4.2 Control de demora 148 5.4.3 Longitud de cola 149 5.5 Cuadro comparativo de Análisis Operacionales Finales – AUSTRALIA 149 5.5.1 Relación Volumen - Capacidad 150 5.5.2 Control de demora 151 5.5.3 Longitud de cola 151 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS 153 155 157
  • 15. Introducción En la actualidad, en nuestro país, la experiencia que se ha tenido en el diseño de intersecciones semaforizadas no ha sido siempre una buena solución para los problemas de tráfico. Además, hay situaciones en las que se plantea la aplicación de rotondas modernas, sin embargo no se utilizan estándares actualizados de diseño. En cambio, a nivel internacional, la utilización de rotondas son diseños modernos que ha permitido lograr grandes avances en la eficiencia del sistema de transporte en términos del aumento de seguridad, capacidad, disminución de las demoras y la contaminación. El diseño geométrico de éstas se basa en la consistencia de velocidades dentro de la rotonda moderna, lo cual se logra por medio de la utilización de adecuados diámetros del círculo inscrito, de radios de entrada y salida, de anchos de accesos y numero de vías de circulación. En la presente Tesis se proporciona información acerca del diseño geométrico, técnicas de planeamiento, procedimientos de evaluación en comportamientos operacionales y de seguridad, que no están consideradas de manera detallada en los manuales de nuestro país. El propósito es elaborar una comparación de los criterios de diseño geométrico para intersecciones rotatorias establecidos en la Norma Peruana con aquellos manuales especializados en el diseño geométrico de rotondas modernas, específicamente los manuales de la Austroads Ltd. en Australia y la Federal Highway Administration en Estados Unidos. Como aplicación, se seleccionó una intersección en la ciudad de Piura entre la carretera IIRSA Norte y la vía Evitamiento Sur, en la que se ha proyectado una rotonda. Cabe mencionar, que en dicha intersección ya existe un diseño de rotonda elaborado por la Concesionaria IIRSA Norte, sin embargo con los manuales australiano y americano se ha diseñado dos rotondas modernas con criterios diferentes, variando en los radios de la zona central, en la geometría de entrada y salida y en la consistencia de sus velocidades, los cuales a través de pruebas de comportamiento han resultado exitosas con respecto a su funcionamiento logrando reducir las velocidades iniciales de los accesos de 100 km/h y 70 km/h a una velocidad de diseño dentro de la rotonda de 40 km/h. Finalmente se establecen comparaciones entre los diseños y análisis de capacidad, en donde se puede evidenciar la falta de consideraciones de análisis y diseño que se aplica en nuestro país.
  • 16.
  • 17. 3 Capítulo 1 Introducción a las Rotondas Modernas 5.2 Historia de las Rotondas Modernas 5.2.1 Orígenes de las Intersecciones Giratorias Desde antes de la invención del automóvil hasta ahora, las intersecciones giratorias en las cuales los vehículos giran alrededor de una isleta central de variadas formas, han recibido distintas denominaciones1 : círculos de tránsito, giratorios, rotatorios, rotacionales, anillos, plazas, óvalos y glorietas. Sin embargo, las características de operación, la entrada, la salida y el uso del centro como una isla de tráfico para los peatones es lo que diferencian considerablemente a las rotondas modernas. Históricamente se atribuye a los ingenieros ingleses la concepción por primera vez de una solución en forma de intersección giratoria. Sin embargo, parece que este mérito se debe al arquitecto francés Eugene Hénard (1849 – 1923), quien trabajando en el servicio de arquitectura de la ciudad de Paris, proyectó las primeras glorietas urbanas, como la mostrada en la Figura 1. Los círculos de tránsito fueron parte del sistema de transporte desde por lo menos 1905, los diseños entonces vigentes permitían convergencias y entrecruzamientos de los vehículos a alta velocidad dando prioridad a los vehículos entrantes. Sin embargo, la experiencia de choques y la alta congestión en los círculos hicieron que los grandes círculos de tránsito cayeran en desgracia a partir de mediados de la década del 50 (Víctor D.G, 2005). A nivel internacional, la experiencia con los círculos de tránsito fue igualmente negativa, con creciente ocurrencia de bloqueos y accidentes. 1 Existían numerosos cruces circulares antes de la llegada de las rotondas, entre ellos el Columbus Circle en Manhattan que se construyó en 1904, el Place de L'toile alrededor del Arco de Triunfo en París creado en 1907, el primer cruce circular de Inglaterra en Letchworth Garden City construido en 1909 y varios círculos en Estados Unidos como los de Washington, DC y Atherton, California.
  • 18. 4 Figura 1. Proyecto de rotonda para la intersección de los “Grands Boulevards” en Paris, diseñada por E. Henard. Fuente: Etudes surles transformations de Paris et autres écrits sur l´urbanisme (1906) Se debe entender que existen diferentes terminologías y definiciones acerca de las formas de control de tránsito que cumplen los principios de canalización de los movimientos. En la presente Tesis se adoptará solo una denominación básica que es el de la Rotonda Moderna, cabe resaltar que los círculos de tránsito fueron los que dieron lugar a las rotondas modernas en la actualidad. 1.1.3 Rotondas modernas en el mundo En 1955, el “Road Research Laboratory” comienza a realizar sus propios ensayos en pistas experimentales que permiten variar las condiciones de diseño (geométricas y de tráfico) de las configuraciones que se van a estudiar. La Fórmula de Wardrop como se muestra en la Ecuación 1, definida en 1957 incluye todos estos parámetros para la determinación de la capacidad global y añade una interesante aportación que consiste en utilizar unos coeficientes de equivalencia para ponderar la mayor influencia de los vehículos pesados y la menor de los vehículos a dos ruedas. Qw = K∗w (L+ e w )(L− p 3 ) L+ w L Ecuación 1 Donde: Qw = Capacidad global en la zona de trenzado K = coeficiente que varía según las unidades empleadas. L = longitud de la zona de trenzado w = anchura de la zona de trenzado e = anchura de entrada y salida de la vía p =porcentaje de vehículos que realizan la maniobra de trenzado La rotonda moderna se desarrolló en el Reino Unido para rectificar los problemas asociados con los círculos de tránsito. En 1966, se adoptó una norma para las denominadas rotondas modernas, que a diferencia de los círculos de tránsito, requiere al tránsito entrante dar paso o ceder el paso al tránsito que circula por el anillo2 . Además, busca eliminar gran parte de la 2 Federal Highway Administration, U.S Department of Transportation, EUA.
  • 19. 5 confusión del conductor asociado con cruces de tráfico y las colas de espera. Por último, reducen los accidentes de tránsito, consumo de combustible y polución del aire. A partir de 1970 se extiende la utilización de las rotondas a otros países, sobre todo Estados Unidos, Francia y Australia, apareciendo numerosas publicaciones al respecto3 . Años más adelante en 1973, las observaciones realizadas por “Transport and Road Research Laboratory” demostraron que, los parámetros de la zona de trenzado que se usa en la fórmula de Wardrop no tenía ninguna influencia en las rotondas modernas. El cálculo de la capacidad de las rotondas modernas se presenta como un nuevo problema, y ya no se le presta importancia tanto a saber la capacidad global de una rotonda como la capacidad de sus entradas. La fórmula de Wardrop, vigente durante muchos años, deja de ser útil y se sustituye por otras metodologías que permiten calcular las capacidades de entradas que se basan en el flujo en conflicto. Por lo tanto, la resultante rotonda moderna es muy diferente del estilo antiguo de los círculos de tránsito, en términos operacionales y de seguridad. Son dos las características principales4 de las rotondas modernas que están en ventaja con los círculos de tránsito son: - La rotonda moderna da prioridad a los vehículos que circulan en la calzada - La rotonda moderna reduce la velocidad permitiendo hacer maniobras para la entrada a bajas velocidades. 1.2 Nociones Básicas 1.2.1 Definición Entendemos como rotonda moderna un tipo especial de intersección circular, que se caracteriza por la manera en que se tratan los tramos que confluyen en él, ya que se comunican a través de una calzada anular en la que se establece una circulación giratoria alrededor de una isleta central. 1.2.2 Elementos5 Los siguientes elementos, son los más representativos en una rotonda moderna y podrán ser identificados en la Figura 2. a- Calzada circulatoria o Anillo de Circulación También llamado calzada anular, el anillo de circulación es la zona, generalmente asfaltada, comprendida entre el diámetro exterior de la rotonda y el islote central. En la mayoría de casos adopta una forma de corona circular (menos cuando la rotonda es elíptica). Es la zona de la intersección destinada al tránsito de los vehículos en sentido giratorio, recoge el tráfico entrante en la intersección y lo reconduce hacia las salidas. 3 Sin duda entre los países con mayor número de aportaciones destacan Gran Bretaña a través del “Transport and Road Research Laboratory” (TRRL), Francia, que divide sus publicaciones entre el “Centre d’Etudes des Transports Urbains” (CETUR) y el “Service d’Etudes Tecniques des Routes et Autoroutes” (SETRA) y Australia con la “Nacional Association of Australian State Roads Autorities” (NAASRA). 4 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.10 5 Víctor D.G, 2005, p. 16 – 21
  • 20. 6 b- Islote Central Es la zona no destinada a la circulación de vehículos que queda comprendida en el interior del anillo de circulación, de manera que la calzada anular lo bordea. Suele ser circular y en algunos casos oval o elíptico. c- Entradas y Salidas Se llama entrada a la zona de la vía que desemboca en la intersección y que está separada de esta por la línea de ceda el paso. Se diseñan de manera que los conductores que se aproximan a la rotonda tomen plena conciencia de la proximidad de la intersección y estén obligados a reducir la velocidad facilitando el cumplimiento de la regla de prioridad del anillo. El diseño de las salidas es completamente diferente, ya que se pretende que la maniobra de abandono de la calzada anular sea lo más expeditiva posible y se realice en las mejores condiciones de seguridad posibles. Para ello hacen falta radios de salida mayores que las de las entradas, así como carriles de salida más anchos. d- Isletas deflectoras Se encuentran situadas en el punto de unión entre los brazos de la rotonda (ramales), acostumbran a tener forma triangular y separan los dos sentidos de circulación de la intersección. Las isletas deflectoras cumplen múltiples funciones por un lado señalan la proximidad de la rotonda y generan una inflexión en las trayectorias de los vehículos entrantes (y salientes) induciendo a la reducción de la velocidad a la vez que estos adoptan un ángulo de entrada adecuado con respecto a las trayectorias de circulación de la calzada anular. e- Cruces accesibles a los peatones En las rotondas diseñadas con sendas peatonales, típicamente ellas se ubican retiradas hacia atrás de la línea de entrada, y la isleta partidora suele cortarse para permitir que los peatones, sillas de ruedas, cochecitos de niños y bicicletas pasen a través. Los cruces peatonales deben ser accesibles con pendientes y advertencias detectables apropiadas.
  • 21. 7 Figura 2. Elementos básicos de una rotonda moderna. Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 1.3 Ventajas y Desventajas de las Rotondas Modernas6 La generalización de la utilización de rotondas en los últimos 20 años obedece a las ventajas que ofrecen respecto otro tipo de soluciones a la hora de resolver determinados tipos de intersecciones. Comprender las ventajas y desventajas de las rotondas (Tabla 1), permite a muchos entender éste tipo de tratamiento de las intersecciones. Tabla 1. Ventajas y Desventajas de las rotondas CRITERIO VENTAJAS DESVENTAJAS Seguridad Reducen la gravedad de accidentes de todos los usuarios, permiten convergencias más seguras en el tránsito circulante. Se pueden producir algunos accidentes motivados por la confusión de los conductores que no estén familiarizados con este tipo de intersecciones. Eficacia Reducen el tiempo medio de espera. Buena fluidez del tráfico en condiciones normales y con diferencias de tráficos no superiores a un orden de magnitud. Facilitan los intercambios y giros sin que la fluidez del tráfico se resienta. No son eficaces cuando las diferencias entre el tráfico principal y el secundario son mayores a un orden de magnitud. Pierden mucha eficacia cuando se hallan cerca de su máxima capacidad. Operaciones  Pueden tener demoras y colas menores que en otras formas de control de intersección. La misma prioridad para todas las aproximaciones puede reducir la progresión de aproximaciones de alto volumen. 6 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.34
  • 22. 8 Administración de Acceso  Facilitan los giros en U que pueden sustituir giros a la izquierda a mitad de cuadra más difíciles Pueden reducir el número de claros disponibles para intersecciones a mitad de cuadra no semaforizadas y accesos a propiedad. Tráfico Su elevada capacidad permite disponer de una reserva para acomodar puntas de demanda, y evitar en muchos casos el recurso a la ordenación por semáforos. No permiten que el tráfico tenga un flujo libre sino que los dirige hacia destinos definidos. Estructuración del espacio Mejora de la estructuración y puesta en valor del espacio circundante. Pueden permitir espaciamiento menor entre intersecciones y accesos. Perdida de la jerarquía de las vías más importantes. En función del caso pueden ocupar un espacio ligeramente mayor que una intersección convencional. Medioambiente Disminución de la contaminación acústica. Menor polución por emisión de gases. Posibilidad de tratamiento paisajístico. Menor impacto visual. Mayor ocupación de suelo. Posibles impactos sobre los recursos naturales y culturales, debido a mayores requerimientos de espacio en las intersecciones. Estética  Proporcionan a las comunidades entradas atractivas o puntos focales.  Se utilizan en zonas turísticas o de compras para separar los usos comerciales de las zonas residenciales. Podría crearse un peligro de seguridad si los objetos duros (esculturas, piletas, señalización, etc.) se colocan en la isleta central muy cerca a las entradas. Costos Menos costos de operación y mantenimiento En función del tamaño pueden ser más caras que las intersecciones normales. Fuente: Elaboración Propia 1.4 Identificación de la Problemática en el Perú y alternativa de solución En el Perú la gran cantidad de accidentes que se producen en las rotondas se ha convertido en motivo de preocupación ya que no se explica por qué tantos vehículos se vuelcan o van a parar hacia las grandes zanjas que la bordean, dejándolos totalmente destruidos. Según los expertos de la Unidad de Estudios del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú, hace algunos años comenzaron a proliferar en nuestro país este tipo de intersecciones a nivel y en el año 2013 se han hecho expedientes técnicos en los cuales se agregan rotondas modernas, por ejemplo en la Obra Construcción y Mejoramiento de la Carretera Camaná - Dv. Quilca - Matarani - Ilo- Tacna sub tramo 1: Matarani - El arenal, sub tramo 2: El Arenal - Punta de Bombón y últimamente en la Construcción de la Red Vial Nº 4, Obras de desempate – Vía de Evitamiento Huarmey. A priori, es una buena solución al problema de las intersecciones en el tráfico vehicular, ya que si lo comparamos con lo que sucede en una intersección regulada por semáforos, la estructura de funcionamiento de una rotonda hace que se reduzca el tiempo de espera por parte de los usuarios. Asimismo, los expertos en infraestructura destacan que el funcionamiento de las rotondas modernas presentan ventajas teóricas como la reducción del número y de la gravedad de los accidentes, al no permitir la realización de giros hacia la izquierda (aquellos que originan los accidentes más graves) ya que su configuración hace que los conductores moderen la velocidad de sus vehículos.
  • 23. 9 Sin embargo, debido a que en el Ministerio de Transportes y Comunicaciones no cuenta con alguna guía que acompañe a los criterios que se indican en la normativa vigente acerca del diseño de rotondas modernas, las exigencias que se le pide a los ingenieros a cargo de los diseños geométricos de este tipo de intersecciones a nivel son mínimas. La normativa no se refiere de forma extensa y detallada acerca de las rotondas modernas y no manifiesta criterios claros y específicos sobre dimensiones, análisis operacionales o visibilidad de las rotondas modernas de un solo carril o multicarriles. Además, tampoco exige algún análisis particular de los volúmenes viales para la capacidad de la intersección, por lo cual no se analiza teorías de colas de tránsito, frecuencia de intervalos admisibles, demoras y convergencias de flujos. Entonces, si las rotondas no son correctamente diseñadas atendiendo los principios básicos que las caracterizan7 , no podrán asumir un flujo de tráfico elevado y como consecuencia pierden eficacia originando importantes atascos. Además, hay situaciones en las que la velocidad supera un cierto valor crítico y la carga de los camiones puede llegar a desprenderse originando volteos. En una entrevista con un experto en diseño geométrico de infraestructuras viales en nuestro país (Mag. Ing. Jorge Gutiérrez Rodríguez, 2014), indica que la conveniencia de rotondas es en primer lugar para zonas urbanas o urbanas en crecimiento, la rotonda puede servir para distribuir los tráficos locales. Por lo tanto no es conveniente en medios de autopistas y zonas rurales, ya que la vía estaría perdiendo el objetivo para la que ha sido creada logrando que ésta pierda la continuidad que la caracteriza como autopista o vía principal, siendo este un grave error. En segundo lugar se puede dar en autopistas ingresando a ciudades para que vayan reduciendo la velocidad y en tercer lugar en las vías de evitamiento. El experto indica que en el caso de las vías de evitamiento, se diseñe en un 100% para los tráficos interurbanos, para que los vehículos fluyan y no se incluyan tráficos locales. Por lo tanto, lo recomendable es incluir intercambios al inicio y al final de una vía de evitamiento. En conclusión, podemos decir que, si bien las rotondas son objetivamente una buena solución al tráfico vehicular, en la práctica cada nueva rotonda que se proyecta debe de ser analizada en su contexto, valorándose las ventajas y desventajas existentes en tal emplazamiento y estudiando cual es la solución en cada intersección. Por lo tanto, las deficiencias del correcto funcionamiento suceden porque en el diseño geométrico de la intersección a nivel no se siguen las normas y principios básicos de las directrices especializadas. Las cuales indican que existen técnicas de planificación, procedimientos de evaluación para comportamientos operacionales y de seguridad, y brindan parámetros para el diseño geométrico de rotondas modernas. 1.5 Criterios de Diseño Geométrico de Rotondas en el Perú En el Perú, el diseño geométrico de las vías rurales y urbanas para la circulación de vehículos está regido por el Manual de Diseño Geométrico para Carreteras. Los criterios de diseño en la que ha sido proyectada la rotonda de la intersección Via Evitamiento Sur – Carretera IIRSA Norte, la que va a ser rediseñada aplicando criterios de directrices especializadas mostradas en la presente Tesis, son de la Norma DG – 2001. Sin embargo, se tiene que indicar que la norma vigente es la DG – 2013, aprobada mediante Resolución Directoral N° 25-2013-MTC/14 con fecha 23.08.2013. Por lo tanto, se mostrará lo que menciona cada norma acerca del diseño de rotondas 7 Numeral 3.2 del Capítulo 3 de la Presente Tesis
  • 24. 10 modernas para informar las supuestas mejoras que se han establecido en la norma vigente acerca del diseño de rotondas. Manual de Diseño Geométrico para Carreteras - 20138 En el Manual de Diseño Geométrico para Carreteras DG – 2013, se divide en 06 capítulos y 01 Anexo. Las rotondas son tratadas, en el Capítulo 5 denominado Diseño Geométrico de Intersecciones, Sección 502 Intersecciones a Nivel, Ítem 502.13 Intersecciones rotatorias o rotondas. La denominación que brinda el manual acerca de las intersecciones a nivel rotatorias es de rotonda o glorieta, y la define como una intersección que se distingue porque los flujos vehiculares que acceden a ella por sus ramas, circulan mediante un anillo vial, en el cual la circulación se efectúa alrededor de una isla central. Las trayectorias de los vehículos en el anillo, son similares a los entrecruzamientos, razón por la cual el número de puntos de conflicto, es menor que en otros tipos de intersecciones a nivel. En la DG – 2013, se establecen los siguientes elementos de diseño en rotondas: a. Criterios generales, menciona que “el diseño de este tipo de solución, debe basarse en los estudios de tráfico correspondientes, en lo pertinente a la capacidad de la rotonda y el dimensionamiento de las secciones de entrecruzamiento, para lo cual puede seguirse el siguiente procedimiento: - Se propone una longitud de la sección de entrecruzamiento compatible con la geometría de la solución. - Se determina la capacidad de cada sección de entrecruzamiento propuesta. - Se compara dicha capacidad con el volumen de demanda de entrecruzamiento”. Para el cálculo de la capacidad de la sección de entrecruzamiento, Qp, se utiliza la fórmula de Wardrop, como se puede ver en la Figura 3 y Figura 4. b. Criterios geométricos, aquí indica los criterios de diseño geométrico aplicables a las rotondas como se puede ver en la Figura 5. c. Islas direccionales, menciona que el dimensionamiento de las islas direccionales será consecuencia de la geometría general de la solución; sin embargo, estas deben tener como mínimo entre 4,50 m2 y 7,00 m2 . d. Ramales de entrada y salida, Para el diseño de los ramales de entrada y salida, se aplicarán los criterios y dimensiones mínimas establecidas en el presente Manual, en lo relativo a anchos de calzada, bermas, peraltes, visibilidad y radios mínimos en función de la Velocidad de Diseño adoptada. 8 Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Dirección de Carreteras, MTC. 2013.
  • 25. 11 Figura 3. Fórmula de Wardrop Fuente: Manual de Diseño Geométrico para carreteras DG – 2013. Figura 4. Elementos contenidos en la Fórmula de Wardrop Fuente: Manual de Diseño Geométrico para carreteras DG – 2013. Figura 502.30
  • 26. 12 Figura 5. Criterios de diseño geométrico de rotondas Fuente: Manual de Diseño Geométrico para carreteras DG – 2013. Tabla 502.14 Luego de dar una vista general a los manuales de diseño geométrico sobre las rotondas modernas en el Perú, se puede mencionar que en la norma vigente, el cálculo de la capacidad de la rotonda se basa en el cálculo de la capacidad de la sección de entrecruzamiento, al igual que el criterio de cálculo de capacidad que se usa en la DG – 2001. Sin embargo, como se indica en la sección 1.1.2 de la presente Tesis, la Fórmula de Wardrop ha sido reemplazada por otras metodologías que permiten calcular las capacidades de entradas basándose en el flujo de circulación en conflicto.
  • 27. 13 Capítulo 2. Planeamiento, Análisis Operacional y Seguridad de las Rotondas Modernas Ya que en el Perú no se tienen criterios normados para un completo diseño de rotondas modernas, en este capítulo se mostrarán diferentes aspectos que las guías especializadas toman en cuenta antes del diseño geométrico de rotondas modernas. 2.1 Planeamiento En la etapa de planeamiento hay varias razones posibles para considerar una rotonda en una intersección particular. Cualesquiera que sean estas razones deben afrontarse varias consideraciones comunes a nivel de planeamiento como las siguientes: a. ¿Es adecuada una rotonda para esta ubicación? b. ¿Qué tan grande debe ser o cuántos carriles podrían requerirse? c. ¿Qué tipos de impactos se pueden esperar? d. ¿Cuál podrá ser la concientización y divulgación más adecuada? El planeamiento determina si una rotonda es posible y conveniente, antes de invertir en el esfuerzo requerido para los análisis y diseños más detallados. Pasos de planeamiento La Figura 6 resume muchas de las consideraciones que deben investigarse antes de decidir si se debe implementar una rotonda moderna en la intersección. Hay que tener en cuenta que esto no pretende ser exhaustivo, ni tiene la intención de reflejar los mínimos requerimientos. Sólo tiene por objeto proporcionar un marco general para las medidas normalmente necesarias en la identificación de viabilidad. Considerar el contexto Se verifica las condiciones del lugar donde se va a implementar la rotonda como intersección, como por ejemplo9 : 1. Un sistema vial nuevo 2. La primera rotonda en una zona 3. Corrección de una intersección existente en un área donde las rotondas ya ganaron aceptación 9 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 53
  • 28. 14 1. CONSIDERAR EL CONTEXTO 2. ACLARAR LOS OBJETIVOS 3. DETERMINAR LOS NÚMEROS DE CARRILES BASADOS EN LOS REQUISITOS DE CAPACIDAD 4. DETERMINAR LOS REQUISITOS DE ESPACIO 5. COMPARAR LAS OTRAS ALTERNATIVAS DE INTERSECCIÓN 6. EVALUAR OTROS IMPACTOS 7. EVALUAR OTRAS OPORTUNIDADES ES UNA ROTONDA FACTIBLE DIGNA DE AVANCE PARA EL ANÁLISIS Y EL DISEÑO ADICIONAL Figura 6. Marco de Planeamiento Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) Determinar criterios generales 1. Medio en el que se emplazan 2. Número y tipos de vías El número de carriles y las necesidades de espacio son importantes resultados del análisis de planeamiento. Por lo tanto, la capacidad y el tamaño están relacionados entre sí en función del número de carriles que serán necesarios para dar cabida a los volúmenes de tránsito previstos. En el caso en que los movimientos de giro sean conocidos, la Figura 7 presenta cuatro rangos de volúmenes IMDA (Índice Medio Diario Anual) para identificar los escenarios en que las rotondas de uno y dos carriles pueden desempeñarse adecuadamente. Un rango de giros a la izquierda del 0% al 40% del volumen total es una entrada a la Figura 7 para mejorar la predicción de la capacidad potencial. El porcentaje de giros a la izquierda en cualquier aproximación afecta los volúmenes de conflicto en otras entradas. Por lo tanto, podemos ver en la gráfica de la Figura 7 que la capacidad potencial de la rotonda se reduce cuando aumenta el porcentaje de giros a la izquierda.
  • 29. 15 Figura 7. Volúmenes diarios de intersección a nivel de planeamiento Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 2.2 Análisis Operacional10 Un análisis operacional se utiliza para evaluar el funcionamiento de una rotonda existente. En esta sección se presenta métodos para estimar la capacidad y se debe saber, que el análisis operacional produce dos tipos de estimaciones11 : a. La capacidad de una instalación, es decir, la capacidad de dar cabida a diversas corrientes de usuarios. b. El nivel de funcionamiento, usando una o más medidas de efectividad, como demoras y colas. En la presente Tesis se utilizará el método del Manual de Capacidad de Caminos (HCM, 2010) para el cálculo de control de demoras, calidad de servicio y longitudes de cola. Sin embargo, para los métodos de cálculos de capacidad se presentarán diferentes procedimientos que permiten la evaluación del funcionamiento operacional de una rotonda moderna. 2.2.1 Recopilación, análisis de datos, determinación de índices de flujo en la rotonda y ajustes por flota mixta de vehículos12 Para rotondas modernas existentes, los movimientos de giro se recogen con una variedad de técnicas como grabación en directo de los patrones de movimiento de giro con observadores de campo, técnicas de estudio origen-destino, etc. Se requieren cálculos de índices de flujo de entrada, circulación y salida para cada ramal de rotonda. El índice de flujo que circula en oposición en una determinada entrada se define como el flujo en conflicto con el flujo de entrada de ese ramal. Los movimientos de una rotonda moderna están ilustrados en la Figura 8. 10 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, Cap. 4 11 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 95 12 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 104
  • 30. 16 Figura 8. Cálculo del caudal circulante Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) Para tener en cuenta las características de flujo de vehículos, se ajusta la tasa de flujo para cada movimiento con los factores indicados en la Tabla 2. Se debe tener en cuenta que las ecuaciones de capacidad señaladas en este capítulo incorporan implícitamente estos factores. Tabla 2. Equivalencias de los vehículos de pasajeros Tipo de Vehículo Equivalencia de los vehículos de pasajeros (ET) Coche de pasajeros 1.0 Vehículos pesados 2.0 Bicicleta 0.5 Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) El cálculo para incorporar los valores de la Tabla 2 se da en la Ecuación 2 y Ecuación 3 (HCM, 2010). vi,pce = vi fHV Ecuación 2 fHV = 1 1+PT(ET−1) Ecuación 3 Donde: vi,pce = Tasa de flujo de la demanda de movimiento i, cp/h vi = Volumen de la demanda de movimiento i, veh/h fHV = Factor de ajuste de vehículos pesados. PT = Proporción de volumen de la demanda que consiste en vehículos pesados ET = Equivalencia de los vehículos de pasajeros para los vehículos pesados 2.2.2 Métodos de Cálculo de Capacidad de Entrada
  • 31. 17 Se han propuesto varios métodos de análisis para analizar la capacidad de las rotondas. Algunos son ecuaciones determinísticas basados en ecuaciones de regresión de la capacidad observada. Otros son modelos probabilísticos que simulan el comportamiento del conductor. Algunas son ecuaciones que se pueden aplicar manualmente o mediante hojas de cálculo. Otros requieren programas informáticos para poner en práctica. Teniendo en cuenta estas diferencias, puede que no sea evidente qué método es el mejor para utilizar para un caso particular. Al comparar los métodos de análisis de capacidad, sería útil saber cómo los diferentes métodos de realizar en un rango de enfoque y volúmenes en conflicto.13 . Se sugieren los siguientes tipos básicos de análisis: 1. Método de la sección de entrecruzamiento usando la Fórmula de Wardrop. 2. Método TRRL, que es el que relaciona las características geométricas específicas de cada glorieta con la capacidad de cada entrada. 3. Método del manual de capacidad de caminos, (Highway Capacity Manual, 2010) se basa en estudios de las operaciones de rotonda. 4. Software de métodos determinísticos (SIDRA, RODEL, ARCADY, etc.), estos métodos modelan el flujo de vehículos y la tasa de flujo; son sensibles a diversos flujos y características geométricas de la rotonda, incluyendo números de carril y los acuerdos y/o dimensiones geométricas específicas. 5. Métodos de Simulación, Están disponibles una variedad de paquetes de software de simulación para modelar redes de transporte. Varios de estos son capaces de modelar rotondas, y características que cambian con frecuencia. En la Tabla 3 se muestra un resumen de los modelos de análisis operacionales a considerar en la Presente Tesis, en donde se mencionara los parámetros que influyen en cada método. Tabla 3. Resumen de Modelos Operacionales para rotondas modernas País Autor Tipo Parámetros de entrada Perú Wardrop Brecha de aceptación Sección de entrecruzamiento UK Kimber Regresión lineal Flujo de circulación, ancho de entrada, ángulo de entrada, radio de entrada, diámetro del circulo inscrito EEUU HCM Brecha de aceptación Flujo de circulación, flujo de entrada Australia Troutbeck Brecha de aceptación Flujo de circulación, flujo de entrada, número de carriles, ancho de entrada, diámetro de circulo inscrito Fuente: National Cooperative Highway Research Program (2007) 2.2.2.1 Fórmula de Wardrop 13 Ourston Roundabout Engineering Inc, 2010,p.1
  • 32. 18 Para el cálculo de la capacidad de una rotonda, en nuestro país se toma en cuenta el criterio de la sección de entrecruzamiento, utilizando la Fórmula de Wardrop, como se puede ver en la Ecuación 4, Ecuación 5 y Figura 4. 𝑄 𝑝 = [160𝑊×( 1+𝑒 𝑊 )] (1+ 𝑊 𝐿 ) Ecuación 4 𝑒 = (𝑒1+𝑒2) 2 Ecuación 5 Donde: 𝑄 𝑝= Capacidad de la sección de entrecruzamiento, como tránsito mixto, en vehículos/hora. W = ancho de la sección de entrecruzamiento, m. e = ancho promedio de las entradas en la sección de entrecruzamiento. 𝑒1, 𝑒2 = ancho de cada entrada a la sección de entrecruzamiento, m. L = Longitud de la sección de entrecruzamiento, m. El procedimiento recomendando es el siguiente:  Se propone una longitud de la sección de entrecruzamiento compatible con la geometría de la solución.  Se determina la capacidad de cada sección de entrecruzamiento propuesta.  Se compara dicha capacidad con el volumen de demanda de entrecruzamiento, la capacidad de diseño de la sección de entrecruzamiento no debe ser superior al 85% de la capacidad práctica. 2.2.2.2 Método TRRL Durante un período de unos 12 años, el gobierno del Reino Unido estableció relaciones confiables, robustas para la capacidad de las rotondas14 . Todo el propósito del programa de investigación era producir un modelo que un ingeniero de tráfico pueda usar para diseñar rotondas que satisfagan completamente las necesidades operacionales de la intersección. La intención era producir ecuaciones que dan vínculos prácticos entre la geometría y la capacidad, la demora y la longitud de cola. Este método parte de la hipótesis de que la relación entre los dos tránsitos, el que circula por el anillo y el entrante, es una relación lineal o casi lineal, Ecuación 6, que calcula la capacidad de cualquier rotonda, excepto en las que poseen calzadas separadas. 𝑄 𝑒 = 𝑘 × (𝐹 − 𝑓 𝑐 × 𝑄 𝑐) Ecuación 6 Donde: 14 The Traffic Capacity of Roundabouts, Transport Research Laboratory (TRL) Report LR 942, U.K. Department of Transport, 1980.
  • 33. 19 𝑄 𝑒 = Capacidad de una entrada, veh/h. 𝑄 𝑐 = Flujo circulante, veh/h. 𝑘, 𝐹 𝑦 𝑓 𝑐 = Parámetros calibrados de la experiencia en función de las características geométricas de la entrada y de la glorieta, los hallaremos según la Ecuación 6, Ecuación 8, Ecuación 9, Ecuación 10, Ecuación 11 y Ecuación 12. 𝑘 = 1 − 0.00347 × (∅ − 30) − 0.978 × ( 1 𝑅 − 0.05) Ecuación 7 𝐹 = 303 × 𝑥 Ecuación 8 𝑓 𝑐 = 0.210 × 𝑡 × (1 + 0.2𝑥) Ecuación 9 𝑡 = 1 + [ 0.5 1+𝑒 ( 𝐷−60 10 ) ] Ecuación 10 𝑥 = 𝑣 + (𝑒−𝑣) (1+2𝑆) Ecuación 11 𝑆 = 1.6×(𝑒−𝑣) 𝑙´ Ecuación 12 En la Figura 9, se pueden apreciar los parámetros geométricos básicos, donde: e = Ancho de la entrada (m) v = Ancho del acceso de entrada (m) l’ = Longitud efectiva del abocinamiento de entrada (m) S = Agudeza del abocinamiento D = Diámetro del círculo inscrito (m) ɸ= Ángulo de entrada (°) R = Radio de entrada (m) Figura 9. Parámetros geométricos básicos para el cálculo de la capacidad por el Método TRRL Fuente: Dirección General de Carreteras - Consejería de Transportes. (1994)
  • 34. 20 Para rotondas rurales15 , se muestran la Ecuación 13 y Ecuación 14: 𝑄 𝑒 = (1330 − 0.7 × 𝑄 𝑔) × [1 + 0.1 × (𝑒 − 3.5)] Ecuación 13 𝑄 𝑔 = [ 𝑄 𝑐 + 2 3 × 𝑄 𝑠 × (1 − 𝑚 15 )] × [1 − 0.85 × (𝑐 − 8)] Ecuación 14 Donde: 𝑄 𝑔 = impedimento, veh/h. 𝑄 𝑐 = capacidad de salida, veh/h. El cálculo del flujo que aporta cada entrada es un proceso iterativo que comienza asumiendo una 𝑄 𝑐 nula en un tramo de la calzada anular anterior a una entrada, entonces se obtiene un valor de 𝑄 𝑒 = 𝐹. (Figura 10). A este 𝑄 𝑒 se le restan los vehículos que salen en la próxima salida, convirtiéndose así en la 𝑄 𝑐 para la próxima entrada, luego se calcula el nuevo 𝑄 𝑒 en función de ese 𝑄 𝑐, utilizando la fórmula del apartado anterior. Así se puede calcular la 𝑄 𝑐 para la próxima entrada, en progresión a lo largo de la rotonda. Cuando, después de un ciclo completo, se haya calculado la 𝑄 𝑐 para la primera entrada, se puede determinar una 𝑄 𝑐 revisada, que puede ser el comienzo de una segunda iteración, y se repite todo el proceso. Después de varias iteraciones, los flujos de entrada de cada ramal convergen hacia sus valores finales. Figura 10. 𝑄 𝑒 y 𝑄 𝑐 en cada entrada El procedimiento para el cálculo de la capacidad de una rotonda o de una de sus entradas, puede ser complicado y sería el siguiente:  Estimar las capacidades Qc, Qe y Qs para el año horizonte en proyecto.  Las capacidades de las 4 entradas deben ser parecidas, si éstas difieren mucho se deberá recalcularla aumentando o disminuyendo 15 Dirección General de Carreteras – Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo. Recomendaciones sobre Glorietas Cáp. 1 Pág. 10.
  • 35. 21 el ancho de las entradas, salidas y del anillo, hasta conseguir lo deseado.  Luego procederá a establecerse el número de carriles de la calzada anular, de las entradas y salidas, procediéndose al diseño preciso de la glorieta de acuerdo con las recomendaciones geométricas.  Establecida la geometría concreta de la glorieta, podría procederse a una comprobación cautelar de la capacidad de cada entrada. 2.2.2.3 Método HCM 2010 La FHWA – Roundabouts an Informational Guide 2da Edition (2011) propone como metodología de análisis operacional el manual de capacidad de caminos conocido como HCM 2010. La capacidad de un carril de entrada con la oposición de un carril de circulación (p.ej., una entrada de un solo carril en una rotonda de un solo carril, o cualquier carril de una entrada de dos carriles en conflicto con un carril de circulación) se basa en el flujo en conflicto. La ecuación de capacidad de rotondas de la HCM2010 se basa en una ecuación de regresión de los datos observados en 31 sitios en los EE.UU. Y se obtiene lo señalado en la Ecuación 15. Ce,pce = 1.130e(−1.0×10−3 )vc,pce Ecuación 15 Donde: Ce,pce = Capacidad de carril, ajustado para los vehículos pesados, cp/h vc,pce = Flujo de conflicto en el carril de circulación, cp/h La Ecuación 16 y Ecuación 17 dan la capacidad de los carriles de la derecha e izquierda, respectivamente, de una entrada de rotonda de dos carriles con la oposición de dos carriles en conflicto: Ce,R,pce = 1.130e(−0.70×10−3 )vc,pce Ecuación 16 Ce,L,pce = 1.130e(−0.75×10−3 )vc,pce Ecuación 17 Donde: Ce,R,pce = Capacidad de la vía de entrada a la derecha, ajustado para los vehículos pesados, cp/h Ce,L,pce = Capacidad de la vía de entrada a la izquierda, ajustado los vehículos pesados, cp/h vc,pce = Flujo de conflicto en el carril de circulación, cp/h La Figura 11 presenta un gráfico que muestra la Ecuación 15, Ecuación 16 y Ecuación 17. Las líneas punteadas representan las porciones de curvas que se encuentran fuera del rango de datos de campo observados.
  • 36. 22 Figura 11. Capacidad del carril de entrada Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 2.2.2.4 Método SIDRA16 El método de análisis de la capacidad de la rotonda utilizado en SIDRA es una extensión de las técnicas tradicionales de aceptación de brecha, como tal, difiere del enfoque empírico utilizado en el Reino Unido (Método TRRL). SIDRA utiliza las relaciones empíricas obtenidas por Troutbeck (1989) que mide el seguimiento de avances y deficiencias críticas en las rotondas de la vida real en Australia, y que en la actualidad se aplica en softwares determinísticos. Estas relaciones modelan la dependencia de estos parámetros con el flujo de entrada en la geometría de la rotonda, así como el flujo de circulación. La capacidad de un carril de entrada rotonda se calcula utilizando una fórmula que es básicamente el mismo para las intersecciones de dos vías a excepción de que el flujo de circulación se utiliza como el principal flujo y un factor (𝑓 𝑜𝑑) que se aplica a la capacidad básica de aceptación de brechas con el fin de permitir los efectos de enfoque de los flujos origen-destino y patrones de cola. La capacidad según el Método SIDRA, se calcula mediante las siguientes Ecuaciones: Capacidad de entrada del carril 𝑄 𝑒 = max(𝑓 𝑜𝑑 𝑄 𝑔, 𝑄 𝑚) Ecuación 18 16 ARBB Transport Research, 1998, p.24
  • 37. 23 Donde: 𝑄 𝑒 = Capacidad de un carril de entrada (veh/h), máximo flujo de llegada que puede ser mantenido bajo condiciones de flujo prevalecientes. 𝑓 𝑜𝑑 = Factor de ajuste de la capacidad básica de aceptación de brechas para el patrón de flujo de origen-destino de la rotonda y efectos de aproximaciones de cola. 𝑄 𝑔 = Estimación de la capacidad mediante el método básico de aceptación de brechas (veh/h) 𝑄 𝑚 = Capacidad mínima de la corriente opuesta (veh/h) Capacidad básica de aceptación de brechas 𝑄 𝑔 = 𝑠𝑔 𝑐 = 3600 𝛽 (1 − ∆ 𝑐 𝑞 𝑐 + 0.5𝛽𝜑 𝑐 𝑞 𝑐) 𝑒−𝜆( 𝛼−∆ 𝑐) Ecuación 19 Donde: 𝑠 = Flujo de saturación (veh/h) 𝑔 = Promedio equivalente del tiempo verde de la aceptación de brechas que corresponden a los periodos de desbloqueo en el flujo de tráfico que circula. (seg) 𝑐 = Promedio equivalente del tiempo del ciclo de aceptación de brechas que corresponden a los periodos de bloquear y desbloquear en el flujo de tráfico que circula. (seg) 𝑟 = Promedio equivalente del tiempo rojo de la aceptación de brechas que corresponden a los periodos de bloqueo en el flujo de tráfico que circula. (seg) 𝛽 = Seguimiento de avances de la corriente de tráfico de entrada (seg) ∆ 𝑐 = Intervalo mínimo en el modelo de distribución del avance de llegada. (seg) 𝑞 𝑐 = Tasa del flujo de circulación relevante para el carril de entrada sujeto (veh/h) 𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que circula. 𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance de llegada. 𝛼 = Aceptación de brechas crítica para el flujo de tráfico de entrada. La relación de la capacidad básica de aceptación de brechas, se ha obtenido a partir de los siguientes parámetros comunes: Capacidad de ciclo: 𝑠𝑔 = 𝑔 𝛽 = 1 𝜆𝛽 + 0.5 Ecuación 20 Donde: 𝑠 = Flujo de saturación (veh/h) 𝑔 = Promedio equivalente del tiempo verde de la aceptación de brechas que corresponden a los periodos de desbloqueo en el flujo de tráfico que circula. (seg) 𝛽 = Seguimiento de avances de la corriente de tráfico de entrada (seg) 𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance de llegada.
  • 38. 24 Ciclo de efectivo, los tiempos de verde (desbloqueo/ir) y rojo (bloque/parada): 𝑐 = 𝑒 𝜆(𝛼−∆ 𝑐) 𝜑 𝑐 𝑞 𝑐 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞 𝑐 > 0 Ecuación 21 𝑔 = 1 𝜆 + 0.5𝛽 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞 𝑐 > 0 Ecuación 22 Donde: 𝑐 = Promedio equivalente del tiempo del ciclo de aceptación de brechas que corresponden a los periodos de bloquear y desbloquear en el flujo de tráfico que circula. (seg) ∆ 𝑐 = Intervalo mínimo en el modelo de distribución del avance de llegada. (seg) 𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que circula. 𝑞 𝑐 = Tasa del flujo de circulación relevante para el carril de entrada sujeto (veh/h) 𝛽 = Seguimiento de avances de la corriente de tráfico de entrada (seg) 𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance de llegada. Parámetro de distribución: 𝜆 = 𝜑 𝑐 𝑞 𝑐 1−∆ 𝑐 𝑞 𝑐 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞 𝑐 ≤ 0.98 ∆ 𝑐⁄ Ecuación 23 𝑠𝑖 𝑞 𝑐 > 0.98 ∆ 𝑐 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠⁄ 𝑞 𝑐 = 0.98 ∆ 𝑐⁄ Donde: 𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que circula. 𝑞 𝑐 = Tasa del flujo de circulación relevante para el carril de entrada sujeto (veh/h) 𝜆 = Un parámetro en el modelo de distribución exponencial de avance de llegada. Capacidad mínima 𝑄 𝑚 = min(𝑞 𝑒,60𝑛 𝑚) Ecuación 24 Donde: 𝑄 𝑚 = Capacidad mínima (veh/h) 𝑞 𝑒 = Tasa de flujo de llegada del carril de entrada de la rotonda, es decir, el número medio de vehículos por unidad de tiempo, medido en un punto aguas arriba de la parte posterior de la cola. 𝑛 𝑚 = Número mínimo de vehículos por minuto que puede entrar en la corriente de oposición o de circulación en condiciones de flujos pesados. Factor de ajuste
  • 39. 25 𝑓 𝑜𝑑 = 1 − 𝑓 𝑞𝑐(𝑝 𝑞𝑑 𝑝 𝑐𝑑) Ecuación 25 Donde: 𝑓 𝑜𝑑 = Factor de ajuste 𝑓 𝑞𝑐 = Un parámetro de calibración en la fórmula para el factor (𝑓 𝑜𝑑) para el patrón de flujo de origen-destino de la rotonda y efectos de aproximación de colas. 𝑝 𝑞𝑑 = Proporción de vehículos en cola en la aproximación dominante de la rotonda. 𝑝 𝑐𝑑 = Proporción del flujo total circulante de la rotonda que se originó en el enfoque dominante. Donde (𝑝 𝑞𝑑 𝑝 𝑐𝑑) es la proporción del flujo de corriente total circulante. Para flujos de circulación de rotondas de un carril tenemos lo siguiente: 𝑓 𝑞𝑐 = 0.04 + 0.00015𝑞 𝑐Para 𝑞 𝑐 < 600 Ecuación 26 = 0.0007𝑞 𝑐 − 0.29 Para 600 ≤ 𝑞 𝑐 ≤ 1200 Ecuación 27 = 0.55 Para 𝑞 𝑐 > 1200 Ecuación 28 Para flujos de circulación de rotondas multicarriles tenemos lo siguiente: 𝑓 𝑞𝑐 = 0.04 + 0.00015𝑞 𝑐Para 𝑞 𝑐 < 600 Ecuación 29 = 0.00035𝑞 𝑐 − 0.08 Para 600 ≤ 𝑞 𝑐 ≤ 1800 Ecuación 30 = 0.55 Para 𝑞 𝑐 > 1800 Ecuación 31 Los parámetros para hallar la capacidad básica de aceptación de brechas se dividen en dos categorías: (i) parámetros relacionados con la entrada en la corriente:  seguimiento de avances (𝛽)  brecha crítica (𝛼) (ii) parámetros relacionados con la corriente que circula:  intra-grupo de avance (∆ 𝑐)  proporción de vehículos libres (𝜑 𝑐)  flujo de circulación (𝑞 𝑐)  flujo de salida (𝑞 𝑥) El seguimiento de avance y la brecha crítica son los dos principales parámetros utilizados para la estimación de la capacidad de un flujo de tráfico opuesto. El método introducido en el informe especial SR 45 y adoptado en SIDRA ha mejorado al relacionar la geometría rotonda, así como el flujo de circulación y de entrada. Al mismo tiempo, el valor del diámetro inscrito usado en la fórmula para calcular el carril dominante seguimiento avances se limitó a un máximo de 80 m con el fin de prevenir la predicción de un bajo seguimiento de avance.
  • 40. 26 En la Tabla 4 se muestran los valores mínimos y máximos de los parámetros de seguimiento de avance y brecha crítica para rotondas. Tabla 4. Valores mínimos y máximos de los parámetros de seguimiento de avance y brecha crítica para rotondas Mínimo Máximo Seguimiento de avance (β) 1.2 4.0 Brecha crítica (𝛼) 2.2 8.0 Fuente: ARBB Transport Research (1998) El método utilizado en SIDRA para calcular el avance seguimiento y la media de los valores de vacío crítico para carriles dominantes y subdominantes de entrada es: (i) calcular el seguimiento de avance del carril dominante no ajustado (𝛽´𝑑) como se puede ver en la Ecuación 32 (ii) ajustar el seguimiento de avance del carril dominante calculado en (i) para la relación entre el caudal de entrada de flujo de circulación (𝛽 𝑑) como se muestra en la Ecuación 34. (iii) utilizar el valor calculado en (ii) y (iii) y calcular los valores de brechas críticas para los carriles dominante y subdominante (𝛼 𝑑 𝑦 𝛼 𝑠) Cabe resaltar, que para rotondas con entradas de un solo carril (𝑛 𝑒 = 1), la fórmula del carril dominantes es utilizada para el cálculo del seguimiento de avance. El valor no ajustado de seguimiento de avance (β´d) del carril dominante se calcula a partir de: 𝛽´𝑑 = 𝛽´𝑜 − 3.94 × 10−4 𝑞 𝑐 Ecuación 32 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝛽 𝑚𝑖𝑛 ≤ 𝛽´𝑑 ≤ 𝛽 𝑚𝑎𝑥 𝛽´𝑜 = 3.37 − 0.0208𝐷𝑖 + 0.889 × 10−4 𝐷𝑖 2 − 0.395𝑛 𝑒 + 0.388𝑛 𝑐 Ecuación 33 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 20 ≤ 𝐷𝑖 ≤ 80 Donde: 𝐷𝑖 = Diámetro inscrito (m) 𝑛 𝑒 = Número de carriles de entrada con exclusión de los carriles de flujo continuo y cualquier carril de deslizamiento de giro exclusivo. 𝑛 𝑐 = Número de carriles de circulación 𝑞 𝑐 = Flujo de circulación (veh/h) 𝛽 𝑚𝑖𝑛, 𝛽 𝑚𝑎𝑥 = Valor mínimo y máximo del seguimiento de avance (seg) El valor ajustado de seguimiento de avance del carril dominante está expresado de la siguiente manera: 𝛽 𝑑 = 𝛽´𝑑 − 𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ (𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ ) 𝑚𝑎𝑥 [𝛽´𝑑 − 𝛽𝑜𝑚 − 𝑞 𝑐 𝑞 𝑐𝑚 (𝛽𝐿𝑚 − 𝛽𝑜𝑚)] Para 𝑞 𝑐 ≤ 𝑞 𝑐𝑚 Ecuación 34 𝛽 𝑑 = 𝛽´𝑑 Para 𝑞 𝑐 > 𝑞 𝑐𝑚 Ecuación 35 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝛽𝐿𝑚 ≥ 𝛽 𝑜𝑚 𝑦 𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ ≤ (𝑞 𝑒 𝑞 𝑐⁄ ) 𝑚𝑎𝑥 Donde:
  • 41. 27 𝛽 𝑑 = El seguimiento de avance del carril dominante ajustado por la relación entre el caudal de entrada y el flujo de circulación (seg) 𝛽´𝑑 = Valor no ajustado del seguimiento de avance del carril dominante (seg) 𝛽 𝑜𝑚 = Valor mínimo del seguimiento de avance ajustado para un flujo de circulación equivalente a cero, sujeto a 𝛽 𝑜𝑚 ≥ 𝛽 𝑚𝑖𝑛(actualmente fijado como 𝛽 𝑜𝑚 = 1.8 𝑠 correspondiente a un flujo máximo de saturación en el carril de entrada de 3600 𝛽 𝑜𝑚 ⁄ = 2000 𝑣𝑒ℎ/ℎ 𝛽 𝐿𝑚 = Valor de los seguimientos de avance cuando el flujo circulante es igual al valor límite para los ajustes (𝑞 𝑐 = 𝑞 𝑐𝑚) (seg) 𝑞 𝑒 𝑞 𝑐 ⁄ = Relación de flujo de entrada con el flujo circulante (𝑞 𝑒 𝑞 𝑐 ⁄ ) 𝑚𝑎𝑥 = Un límite en la relación de flujo de entrada y el flujo, actualmente es un valor de 3.0 𝑞 𝑐 = Caudal de circulación (veh/h) 𝑞 𝑐𝑚 = Un límite en la tasa de flujo circulante por encima del cual los seguimientos de avance no se ajustan (𝛽 𝑑 = 𝛽´𝑑), actualmente 𝑞 𝑐𝑚 = 900 𝑣𝑒ℎ/ℎ El valor ajustado de seguimiento de avance del carril subdominante (𝛽 𝑠 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠) está expresado de la siguiente manera en la Ecuación 36: 𝛽 𝑠 = 2.149 + (0.5135𝛽 𝑑 − 0.8735)𝑟 𝑑𝑠 Ecuación 36 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝛽 𝑑 ≤ 𝛽𝑠 ≤ 𝛽 𝑚𝑎𝑥 Donde: 𝛽 𝑚𝑎𝑥 = Máximo seguimiento de avance 𝑟 𝑑𝑠 = Relación de los flujos de entrada fluye (la relación de dominante a la tasa de flujo de carril subdominante, (𝑟 𝑑𝑠 = 𝑞 𝑑 𝑞 𝑠 ⁄ ) Las brechas críticas para el carril dominante o subdominante (𝛼 = 𝛼 𝑑 𝑜 𝛼 𝑠 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠) es calculado como se muestran en las siguientes ecuaciones: 𝛼 = (3.6135 − 3.137 × 10−4 𝑞 𝑐 − 0.339𝑤 𝐿 − 0.2775𝑛 𝑐)𝛽 Ecuación 37 Para 𝑞 𝑐 ≤ 1200 𝛼 = (3.2371 − 0.339𝑤 𝐿 − 0.2775𝑛 𝑐)𝛽 Ecuación 38 Para 𝑞 𝑐 > 1200 Sujeto a 3.0 ≥ 𝛼 𝛽⁄ ≥ 1.1 y 𝛼 𝑚í𝑛 ≤ 𝛼 ≤ 𝛼 𝑚𝑎𝑥 𝑠𝑖 𝛼 > 3𝛽, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 3𝛽 𝑠𝑖 𝛼 < 1.1𝛽, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 1.1𝛽 𝑠𝑖 𝛼 < 𝛼 𝑚í𝑛, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 𝛼 𝑚í𝑛
  • 42. 28 𝑠𝑖 𝛼 > 𝛼 𝑚𝑎𝑥, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝛼 = 𝛼 𝑚𝑎𝑥 Donde: 𝑤 𝐿 = Ancho promedio del carril de entrada (m) 𝑛 𝑐 = Número de carriles de circulación 𝑞 𝑐 = Caudal de circulación (veh/h) 𝛽 = Seguimiento de avance (𝛽 𝑑 𝑜 𝛽 𝑠) 𝛼 𝑚í𝑛 = Mínima brecha crítica (s) de la Tabla 4 𝛼 𝑚𝑎𝑥 = Máxima brecha crítica (s) de la Tabla 4 En SIDRA, los intervalos entre intra-grupo de la rotonda de corrientes circulantes son: ∆ 𝑐= 2.0 𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑢𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙 ∆ 𝑐= 1.2 𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙𝑒𝑠 ∆ 𝑐= 1.0 𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑚á𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙𝑒𝑠 Donde varios flujos origen-destino difieren en ser de un solo carril, de dos carriles u otro de varios carriles, los avances intra-grupo (∆ 𝑐) para un objeto corriente circulante es corriente el cálculo se calcula como un promedio ponderado de los valores de flujos que contribuyen al flujo circulante, como se muestra en la siguiente Ecuación 39. ∆ 𝑐= ∑ 𝑞 𝑐𝑖∆ 𝑐𝑖 𝑞 𝑐 Ecuación 39 Donde: ∆ 𝑐𝑖= Intra-grupo avance de la corriente i-ésima que contribuye al flujo circulante 𝑞 𝑐𝑖 = Flujo de la corriente i-ésima que contribuye 𝑞 𝑐 = Flujo total de circulación, 𝑞 𝑐 = ∑ 𝑞 𝑐𝑖 La proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que circula está determinado en le Ecuación 40: 𝜑 𝑐 = 𝑒−2.5∆ 𝑐 𝑞 𝑐 − 𝛿𝜑 𝑐 Ecuación 40 𝑠𝑢𝑗𝑒𝑡𝑜 𝑎 0.01 ≤ 𝜑𝑐 ≤ 1.0 Donde: 𝜑 𝑐 = Proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que circula ∆ 𝑐= intra-grupo de avance (seg) 𝛿𝜑𝑐 = parámetro extra
  • 43. 29 La intención del parámetro extra es la de ajustar la proporción de vehículos libres de acuerdo a la proximidad de una intersección señalizada aguas arriba. Este parámetro se define como se muestra en la Ecuación 41: 𝛿𝜑𝑐 = [∑ 𝐵 𝑖 100 (1 − 𝑝 𝑞𝑖)𝑞 𝑐𝑖] 𝑞 𝑐 ⁄ Ecuación 41 Donde: 𝐵𝑖 = Agrupamiento adicional para el flujo i-ésimo contribuyente al flujo circulante. 𝑝 𝑞𝑖 = Proporción que contribuye al carril, es la proporción de tráfico que se pone en la cola debido a los efectos de control del tráfico y la existencia de otros vehículos, y se refiere a las principales paradas de la velocidad de negociación. En la Tabla 5 se define los valores que considera SIDRA para intra- grupo (∆ 𝑐) y la proporción de vehículos no agrupados en el flujo de tráfico que circula (𝜑 𝑐), además en la Tabla 6 los valores para los flujos de la rotonda de circulación en cuanto al agrupamiento adicional. Tabla 5. Valores para ∆ 𝑐 y 𝜑 𝑐 Número de carriles ∆ 𝑐 𝜑 𝑐 1 2 𝑒−5.0𝑞 2 1.2 𝑒−3.0𝑞 >2 1.0 𝑒−2.5𝑞 Fuente: ARBB Transport Research (1998) Tabla 6. Valores para el agrupamiento adicional Distancia de las señales Densidad de tráfico Agrupamiento adicional (𝐵, %) Menos de 200 m Muy denso +20 200-500 m Denso +10 500-1000 m Promedio 0 1000-2000 m Menos Denso -10 Más de 2000m Poco Denso -20 Fuente: ARBB Transport Research (1998) 2.2.3 Relación Volumen – Capacidad17 La relación volumen-capacidad es una comparación de la demanda en la entrada de la rotonda con la capacidad de la misma y proporciona una evaluación directa de la eficacia de un diseño dado. Para un carril determinado, la relación volumen-capacidad, x, se calcula dividiendo la capacidad calculada del carril por su tasa de flujo de demanda, como se muestra en la Ecuación 42. x = v c Ecuación 42 Donde: V = volumen [veh/h] 17 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 108
  • 44. 30 C = capacidad [veh/h] Mientras que el HCM no define un estándar para la relación volumen- capacidad, la experiencia internacional sugiere que las tasas de volumen- capacidad en el rango de 0.85 a 0.90 representan un umbral aproximado para un funcionamiento satisfactorio. 2.2.4 Control de demora18 El HCM identifica el control de demora como la principal medida de la calidad de servicio de intersecciones semaforizadas y no semaforizadas. La demora es un parámetro estándar utilizado para medir el funcionamiento de una intersección, es el tiempo que le lleva a un conductor desacelerar hacia una cola, estar en la cola, esperar un claro aceptable en el flujo de circulación mientras está en la parte delantera de la cola, y acelerar a la salida de la cola. La Ecuación 43 es la que debe utilizarse para estimar el control de demora media para cada carril en una aproximación de la rotonda. d = 3600 c + 900T [x − 1 + √(x − 1)2 + ( 3600 c )x 450T ] + 5 . min[x, 1] Ecuación 43 Donde: d = promedio de control de demora, s/veh x = relación de volumen a la capacidad del carril c = capacidad del carril, veh/h T = período de tiempo (T = 1 para 1hora , T = 0.25 para 15 min) 2.2.5 Calidad de servicio y nivel de servicio19 El HCM define calidad de servicio como cuán bien funciona una instalación de transporte o servicio desde la perspectiva de un viajero. Y define los niveles de servicio (NdS) como una estratificación cuantitativa de una medida del funcionamiento o medidas que representan la calidad del servicio. Como señala la Tabla 7, se asigna NdS F si la relación de volumen-capacidad de un carril es superior a 1.0 independientemente del control de demora. Para evaluar los NdS en la aproximación y en la intersección, los NdS se basan únicamente en el control de demora. Tabla 7. Criterios de niveles de servicio. De enfoques y evaluación a nivel de intersección, NDS se define únicamente por el control de demora. Control de demora (s/veh) Nivel de servicio por la relación Volumen-Capacidad v/c ≤ 1.0 v/c > 1.0 0 - 10 A F >10 - 15 B F >15 - 25 C F >25 - 35 D F >35 - 50 E F >50 F F Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 18 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 109 19 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 110
  • 45. 31 2.2.6 Longitud de cola20 La longitud de cola es aquel parámetro que permite medir el flujo de saturación en cada intersección, por tal motivo es importante al evaluar la adecuación del diseño geométrico de las aproximaciones de la rotonda. La duración estimada de una cola también proporciona información adicional sobre las prestaciones de funcionamiento de una rotonda. La cola de 95 percentil de un carril en una aproximación determinada se calcula utilizando la Ecuación 44: Q95 = 900T [x − 1 + √(1 − x)2 + ( 3600 c )x 150T ] ( c 3600 ) Ecuación 44 Donde: Q95 = Cola de 95 percentil,veh x = relación de volumen y capacidad del carril c = capacidad del carril, veh/h T = período de tiempo, h (T = 0.25 para 15 min) 2.3 Seguridad Muchos estudios hallaron que una de las ventajas de instalar una rotonda moderna es el mejoramiento del comportamiento global de seguridad. La elección de rotondas modernas como solución para las conectividades, obedece fundamentalmente, a que una rotonda representa un elemento eficaz del control de las velocidades, lo que confiere a la intersección un grado mayor de seguridad vial. Varios estudios21 en los Estados Unidos, Europa y Australia descubrieron que las rotondas se comportan mejor en términos de seguridad que otras formas de intersecciones. Las razones por las que existe un nivel de seguridad superior en las rotondas modernas son22 : a. Las rotondas tienen menos puntos de conflicto vehiculares en comparación con las intersecciones convencionales. El potencial de conflictos muy graves, tales como choques en ángulo recto y frontales por giros a la izquierda se reducen considerablemente con el uso de la rotonda moderna. b. Las bajas velocidades absolutas generalmente asociadas con las rotondas modernas permiten a los conductores disponer de más tiempo para reaccionar ante potenciales conflictos, y también ayudan a mejorar el nivel de seguridad de las rotondas. Las bajas velocidades vehiculares ayudan a reducir la gravedad de los choques; las muertes y lesiones graves son poco frecuentes en las rotondas. c. Los peatones necesitan cruzar un sólo sentido de circulación a la vez en cada aproximación al atravesar las rotondas (es decir, cruzan en dos etapas), en comparación con muchas intersecciones tradicionales. 20 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 111 21 Brilon, W. and B. Stuwe & Schoon, C.C. and J. van Minen., 1993. 22 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 117
  • 46. 32 2.3.1 Análisis de conflictos 2.3.1.1 Conflictos vehiculares en rotondas de un solo carril23 La Figura 12 presenta un diagrama de puntos de conflicto vehículo- vehículo para una intersección tradicional de tres ramas (T) y una rotonda de tres ramales. Como muestra la figura, el número de puntos de conflicto vehículo-vehículo de rotondas disminuye de nueve a seis en las intersecciones de tres ramas. Figura 12. Vehículo de conflictos para T-cruces con un solo carril Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) Una rotonda de cuatro ramales y carril único tiene 75% menos puntos de conflicto, y ningún punto de conflicto por cruce en comparación con una intersección convencional. La Figura 13 presenta esquemas similares para una intersección convencional de cuatro ramas (X o cruz) y una rotonda de cuatro ramales. El número de puntos de conflicto vehículo-vehículo de rotondas disminuye de treinta y dos a ocho con las intersecciones de cuatro ramas. Los conflictos pueden dividirse en cuatro categorías básicas24 , en los que el grado de gravedad varía, según se indica: 1. Conflictos por formación de colas. Estos conflictos son causados por un vehículo circulando en la parte trasera de una cola de vehículos en una aproximación. 2. Conflictos por divergencias. Estos conflictos son causados por la separación de dos flujos de tránsito. 23 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 120 24 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 120
  • 47. 33 3. Conflictos por convergencias. Estos conflictos son causados por la unión de dos corrientes de tránsito. Los tipos más comunes de accidentes debido a conflictos por convergencia son choques laterales y por colisión parte trasera. 4. Conflictos por cruce. Estos conflictos se producen cuando se cruzan los recorridos de dos corrientes de tránsito. Estos son los más graves de todos los conflictos y los más propensos a involucrar heridos o muertes. Figura 13. Puntos de conflicto vehiculares en intersecciones T con aproximaciones de un solo carril. Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 2.3.1.2 Conflictos vehiculares en rotondas de varios carriles25 Las rotondas multicarriles tienen algunas de las características de seguridad de las rotondas de un solo carril, pero introducen conflictos adicionales. Sin embargo, debido a la presencia de carriles de entrada adicionales y a la necesidad de proveer calzadas circulatorias y de salida más anchas, las rotondas multicarriles introducen conflictos adicionales no presentes en las rotondas de un solo carril. Por ejemplo, la Figura 14 preparada a partir de los modelos de choque desarrollado con datos reales, ilustra que la frecuencia de choques crece con el aumento del número de carriles de circulación. Sin embargo, la tasa de accidentes con heridos es mucho más baja para rotondas de uno y dos carriles. 25 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 122
  • 48. 34 Figura 14. Choques totales y con heridos experimentados en las rotondas existentes de cuatro ramales, por números de carriles y TMDA Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 2.3.2 Conflictos Peatonales Los conflictos peatón-vehículo pueden estar presentes en cada intersección, incluso en aquellas con mínimo volumen de peatones. La sección siguiente examina los conflictos de peatones en las intersecciones semaforizadas y en las rotondas. Hay cuatro conflictos de cruce peatones-vehículos para cada paso peatonal en las intersecciones convencionales. En las intersecciones convencionales, un peatón enfrenta cuatro posibles conflictos vehiculares26 , cada uno desde una dirección diferente: a. Movimientos giro a la izquierda, movimiento directo y giro derecha proveniente del ramal de la intersección que el peatón está cruzando. b. Movimientos directos procedentes del otro lado de la intersección c. Giros a la derecha de la calle transversal. d. Giros a la izquierda desde el cruce de calles. 26 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 124
  • 49. 35 Capítulo 3. Diseño Geométrico de Rotondas Modernas según Directrices Especializadas El diseño geométrico de una rotonda moderna requiere el equilibrio de objetivos de diseño contrapuestos. Las rotondas modernas operan con mayor seguridad cuando su geometría fuerza al tránsito a entrar y circular a bajas velocidades. Cabe resaltar, que una geometría deficiente impacta negativamente en las operaciones de la rotonda, al afectar la elección de carril por parte del conductor, y todo el comportamiento27 . Por lo tanto, el diseño de una rotonda moderna debe implicar un equilibrio entre seguridad, operaciones, y acomodamiento del vehículo de diseño. En este capítulo se mostrará procedimientos de diseño y rangos de valores típicos de los elementos geométricos que tienen las normas australiana, estadounidense y no están consideradas en la normativa vigente del Perú, además se mencionará consideraciones que se tienen en otros países europeos acerca del diseño geométrico de rotondas modernas. Los manuales considerados en este capítulo son los siguientes; de Australia se denomina “Guide to Road Design – Part 4B: Roundabouts, Edición 2011” y de Estados Unidos es “Roundabouts: An Informational Guide, Edición 2010”. 3.1 Procedimientos de diseño En la Figura 15 y Figura 16 se da un esquema de procesos iterativos para el proceso de diseño, incorporando elementos de planificación, diseño preliminar y el diseño final, que se utilizan en Estados Unidos y Australia respectivamente. 27 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 157
  • 50. 36 Análisis Operacional Otros estudios técnicos Identificar número de carriles Identificar los elementos iniciales de diseño: Controlar el funcionamiento (trayectorias rápidas) Otros detalles de diseño Aplicaciones Iterar Rotondas de un solo carril Mini- rotondas Detalles de diseño Rotondas Multicarriles Figura 15. Proceso General de Diseño de una rotonda moderna en Estados Unidos Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
  • 51. 37 Figura 16. Proceso General de Diseño de una rotonda moderna en Australia Fuente: Austroads Lt. Sydney (2011)
  • 52. 38 3.2 Principios de diseño Existen varios principios que guían el desarrollo de todos los diseños de la rotonda. La consecución de estos principios debe ser la meta de cualquier diseño de la rotonda ya que se logra un sistema seguro y eficiente. Estos principios se muestran en la Tabla 8: Tabla 8. Principios de diseño Norma de Estados Unidos28 Norma de Australia29 a. Proveer baja velocidad de entrada y velocidades coherentes mediante la deflexión. b. Proveer el número y asignación de carriles para obtener capacidad adecuada, balance del volumen de carriles, y continuidad de carril. c. Proveer canalización suave que sea intuitiva para los conductores y que resulte en vehículos usando de forma natural los carriles previstos. d. Proveer acomodamiento adecuado a los vehículos de diseño. e. Diseñar para satisfacer las necesidades de peatones y ciclistas. f. Proveer distancia visual y visibilidad adecuadas para reconocer la intersección y los usuarios conflictivos. a. Es esencial que la curvatura de entrada sea la adecuada ya que se utiliza para limitar la velocidad de entrada. b. Deben ser proporcionados suficiente entrada, circulación y carriles de salida para asegurar que la rotonda funciona a un nivel adecuado de servicio. c. Los conductores deben ser capaces de ver tanto en circulación del tráfico como conflictos de tránsito con tiempo suficiente para entrar con seguridad a la rotonda. d. La rotonda debe ser claramente visible desde la aproximación de la distancia de visibilidad con la velocidad de operación de la carretera antes de la aproximación de la rotonda moderna. e. Las salidas deben estar diseñados para permitir a los vehículos abandonar la rotonda moderna de manera eficiente. f. El diámetro del círculo inscrito debe tener el tamaño adecuado para dar cabida a todas las entradas y salidas a un nivel apropiado, sin superposición de ellos. g. La calzada de circulación debe ser amplia, de tal manera que permita dar cabida a las trayectorias de entrada, circulación y salida del diseño del vehículo. Fuente: Elaboración Propia 3.3 Características geométricas básicas La Figura 17 y Figura 18 proporcionan una revisión de las características geométricas de una rotonda moderna en los manuales de Estados Unidos y Australia respectivamente, en las secciones de este apartado se desarrollará las diferentes características geométricas, cabe resaltar que en la sección 1.2.2 identificamos los elementos básicos que identifican a una rotonda moderna. 28 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 159 29 G. Chris Harrison - Austroads Lt, 2011, p. 10
  • 53. 39 Figura 17. Elementos geométricos básicos de una rotonda moderna en Estados Unidos. Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011)
  • 54. 40 Figura 18. Elementos geométricos básicos de una rotonda moderna en Australia. Fuente: Austroads Ltd. Sidney (2011) 3.4 Vehículo de Diseño Un factor importante que influye en el diseño de una rotonda moderna, y que todas las directrices especializadas tienen muy en cuenta, es la necesidad de acomodar el probable vehículo más grande que utilice la intersección. A menudo, los camiones grandes y ómnibus dictan muchas de las dimensiones de la rotonda, en particular las de un solo carril. Por lo tanto, es muy importante determinar el vehículo de diseño al principio del proceso de diseño y de investigación.
  • 55. 41 3.5 Velocidad de Diseño Obtener adecuadas velocidades vehiculares de entrada y circulación a través de la rotonda es un objetivo de diseño fundamental, ya que tiene un fuerte impacto en la seguridad de todos los usuarios. En la sección 3.6.4.8 podemos ver el desarrollo de los procedimientos para la velocidad de diseño. 3.6 Características de diseño geométrico de la rotonda moderna. 3.6.1 Número de ramales En la directriz de Australia30 , indican que las rotondas de un solo carril pueden operar satisfactoriamente con más de cuatro ramales. Sin embargo, el suministro de más de cuatro ramales en ángulos distintos de aproximadamente 90° se debe evitar para rotondas de varios carriles, ya que puede crear conflictos en las salidas. En la directriz de Estados Unidos se habla un poco más acerca del diseño de los ramales, donde explica que el diseño de una rotonda implica optimizar tres decisiones de diseño para equilibrar los principios y objetivos de una rotonda moderna. Las decisiones de diseño31 son optimizar: (1) el tamaño, (2) la posición, y (3) el alineamiento de los ramales de aproximación. En Reino Unido, se recomienda un número de 3 o 4 ramales, pero en los últimos años se están volviendo comunes las rotondas modernas con más de 4 ramales en más países32 . Alineamiento de aproximaciones33 Todas las guías especializadas en el diseño geométrico de rotondas modernas, recomiendan tener en cuenta el alineamiento de los ramales de aproximación, ya que juega un papel importante en el diseño de una rotonda, afectando a la cantidad de desviación (control de velocidad), a la capacidad para adaptar el vehículo de diseño, y a los ángulos de visibilidad de los ramales adyacentes. Generalmente, los alineamientos de las aproximaciones a una rotonda deben pasar por el centro del círculo inscrito. En la Figura 19 se muestra el alineamiento a través del centro de la rotonda, la cual tiene como ventaja la reducción de la cantidad de cambios a lo largo del camino para mantener el impacto más localizado a la intersección, y permite una cierta curvatura de salida para animar a los conductores a mantener velocidades más lentas a través de la salida. En cuanto a los ángulos entre los ramales de aproximación34 para las guías americanas, si dos ramales de aproximación se cruzan en un ángulo mucho mayor que 90°, a menudo resultará una velocidad excesiva para uno o más movimientos de giro a la derecha. Por otra parte, si dos ramales de aproximación se cruzan en un ángulo mucho menor de 90°, entonces es mayor 30 G. Chris Harrison - Austroads Lt, 2011, p. 16 31 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 158 32 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 8 33 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 161 34 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p. 161
  • 56. 42 la dificultad de los camiones grandes para maniobrar con éxito el cambio de dirección. En el caso de la guía australiana, indica que los ángulos de ramales de aproximación de más de 90° deben evitarse para rotondas de varios carriles porque puede crear conflictos en las salidas. Figura 19. Alineamiento a través del centro de la rotonda Fuente: US Dept. of Transportation, Federal Highway Administration (2011) 3.6.2 Zona central de la rotonda moderna 3.6.2.1 Diámetro del circulo inscrito El diámetro del círculo inscrito es un elemento muy importante en el diseño de una rotonda con éxito, es la suma del diámetro de la isleta central y el doble del ancho de calzada circulatoria, y se determina atendiendo a una serie de objetivos, incluido el acomodamiento del vehículo de diseño junto con el control de velocidad. (Figura 20). Figura 20. Diámetro del círculo inscrito en diferentes caso, rotonda normal y rotonda doble Fuente: Highways Agency (2007)
  • 57. 43 En la Tabla 9 se muestran diferentes rangos de diámetro del círculo inscrito en países que cuentan con guías especializadas en el diseño de rotondas modernas. Tabla 9. Diámetros del círculo inscrito Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.2.2 Isla central La isleta central de una rotonda es el área elevada de la rotonda moderna que puede incluir un delantal de camiones, generalmente no traspasable rodeada por la calzada circulatoria. Típicamente, la isleta se ajardina por razones estéticas y para realzar el reconocimiento del conductor al acercarse a la rotonda. En cuanto a la forma de la isla central, a partir de un análisis de los accidentes en Francia, se llegó a la conclusión de que rotondas modernas con isletas centrales de forma ovalada han tenido tasas de accidentes considerablemente más altos que las circulares35 . En la Tabla 10 muestra los rangos de los diámetros de islas centrales en diferentes países. Tabla 10. Diámetro isla central PAÍS TIPO Un carril Doble carril Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural 5 8-10+ 5 10+ Estados Unidos Urbano / Rural Depende del diseño del vehículo 25.4 41.8 Reino Unido Urbano / Rural 4 - 4 - Perú Urbano / Rural Mínimo 25.0 m Francia Urbana 5 18 - - Rural 16 - 30 - 35 Janet K. – Highways Agency, 2007, p. 10 País Tipo Un carril Doble carril Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural - 80 - 80 Estados Unidos Urbana 25-32 36-43 46 55 Rural 36 43 55 60 Reino Unido Urbano / rural 28 100 28 100 Perú Urbano / rural Mínimo 50 m Francia Urbana 30 - - - Rural 24 30 24 50 Alemania Urbana 26 35 40 - Rural 35 45 40 - Países Bajos Urbana / rural 32 32 20 38 Rural 36 36 20 38 Noruega Urbana / rural 26 45 26 45 Suecia Urbana / rural 30.8 90 30.8 90
  • 58. 44 Alemania Urbana 14.6 25.7 10 - Rural 22 33.5 10 - Países Bajos Urbana 21 21 10 30 Rural 25.5 25.5 10 30 Noruega Urbana / rural >5 >25 >5 >25 Suecia Urbana / rural 10 80 10 80 Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.2.3 Anchura de la calzada de circulación El ancho requerido de la calzada circulatoria se determina por el número de carriles de entrada y los requerimientos de giro del vehículo de diseño. El ancho de la calzada circulatoria tiende a ser mayor en el Reino Unido que en muchos otros países como se indica en la Tabla 11. Tabla 11. Ancho de la calzada de circulación. PAÍS TIPO UN CARRIL DOBLE CARRIL Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural 4.6 7.6 8.4 10.3 Estados Unidos Urbano / Rural Calculado 8.7 9.8 Reino Unido Urbano / rural 7.2 15 10.8 15 Perú Urbano / rural - Francia Urbana 6-7 9 7 9 Rural 6 9 7.2 – 8.4 10.8 Alemania Urbana 4.65 5.6 - - Rural 5.75 6.5 - - Países Bajos Urbana 5.5 8 10 Rural 5.25 8 10 Suecia Urbana / rural 5 10.4 5 10.4 Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.2.4 Delantal de camión Tanto en la guía australiana como americana, mencionan al delantal de camión, como se ilustra en la Figura 21, es un bajo perfil de la zona libre levantada alrededor de la isla central que se utiliza en rotondas donde los vehículos grandes pueden tener problemas. Está diseñado para ser capaz de ser montada por los vehículos grandes.
  • 59. 45 Figura 21. Uso de un delantal del camión en la pequeña isla central de la rotonda. Fuente: Highways Agency (2007) Donde: a = Isla central principal b = Zona libre central c = Ancho de calzada de circulación restante = 1.0 – 1.2 x anchura máxima de entrada d = Vehículo e = 1m mínimo espacio libre f = Diámetro círculo inscrito Francia y los Países Bajos recomiendan delantales de camiones para rotondas de un carril, tanto urbanas como rurales, mientras que Alemania, EE.UU. y Australia los recomiendan sólo en las zonas urbanas. Australia también permite delantales de camiones en las rotondas de uno o doble carril de las zonas rurales pero sólo cuando se espera vehículos sobredimensionados. La norma británica (TD 16/93) permite el uso de un delantal de camiones en los sitios con un pequeño diámetro del círculo inscrito, para que el vehículo de diseño pueda entrar en la rotonda36 . 3.6.2.5 Pendiente transversal La pendiente transversal se considera para ayudar al drenaje y hacer la calzada circulatoria más visible. La mayoría de las rotondas en el Reino Unido tienen una pendiente transversal hacia adentro de 2 a 2,5% cerca de la isla central, permitiendo a los conductores tomar la segunda salida para mantener una velocidad relativamente alta a través de la unión37 . En general, existe preocupación acerca de la pendiente transversal externa ya que puede aumentar el riesgo de accidentes, y podría afectar grandes vuelcos de vehículos. 36 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 12 37 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 13
  • 60. 46 Investigaciones no publicadas sugieren que un cambio de pendiente transversal desde adentro para afuera tendría sólo un efecto pequeño en la velocidad, y por lo tanto el uso de la pendiente transversal hacia el exterior debe ser principalmente por razones distintas a la limitación de la velocidad, es decir, para aumentar la visibilidad de la isla central y para facilitar la construcción38 . 3.6.3 Entradas y Salidas 3.6.3.1 Isla divisoria Todas las normas recomiendan el uso de islas divisoras en los accesos a las rotondas. Las islas tienen el fin de desviar el tráfico para asegurarse de que pase a la isla central en el lado correcto. Los principales objetivos de una isla divisora son39 :  Aumenta concientización de los conductores de la intersección  Ayudan a controlar la velocidad de entrada  Puede actuar como un refugio peatonal  Separa los movimientos de entrada y de salida  Aumenta la capacidad ya que los conductores que salen pueden ser identificados antes.  Las señales de tráfico pueden estar situados allí  Limita el riesgo de "ir por el camino equivocado" en torno a la isla central Varios países, especialmente el Reino Unido, EE.UU. y Australia recomiendan que, sobre todo en las zonas rurales, la línea de bordillo debiera recaer sobre un arco que, cuando se proyecta hacia adelante, se encuentra con él tangencialmente como se puede observar en la Figura 22. Figura 22. Ejemplo de cómo el arco se proyecta desde la isla divisoria se une con la rotonda Fuente: Highways Agency (2007) 38 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 14 39 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 15
  • 61. 47 Para los americanos, la longitud total de la isleta elevada debe ser por lo menos de 15 m para dar adecuada visibilidad y refugio, aunque es conveniente de 30 m para proteger a los peatones y alertar a los conductores acerca de la geometría de la rotonda40 . En cambio para la guía australiana, se toma en cuenta las velocidades de aproximación en los accesos de la rotonda moderna. 3.6.3.2 Ancho de entrada El ancho de entrada de una rotonda se define como la longitud de una perpendicular desde el punto donde la línea de entrada cruza el borde izquierdo de la calzada hasta el borde derecho de la calzada (Figura 23). A continuación se presenta la Tabla 12 con anchos de entrada considerados en directrices de diferentes países. Figura 23. Enfoque de anchura media y ancho de entrada. Fuente: Highways Agency (2007) Tabla 12. Anchos de entrada de rotondas PAÍS TIPÓ UN CARRIL DOBLE CARRIL Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural 3.4 4 – 5 6.8 8 Estados Unidos Urbano / Rural 4.2 6.5 7.3 9.1 Reino Unido Urbano / rural - - - 10.5 Perú Urbano / rural - Francia Urbana 2.5 – 3 4 6 7 Rural 4 4 6 – 7 9 Alemania Urbana 3.25 3.5 - - Rural 3.5 4 - - Países Bajos Urbana/rural 3.5 4 3.5 4 Suecia Urbana / rural 3.5 3.5 7 7 Fuente: Highways Agency (2007) 40 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.166
  • 62. 48 3.6.3.3 Abocinamiento de entrada El llamado abocinamiento de entrada se define como la ampliación del ancho de una aproximación de carriles múltiples para proporcionar una capacidad adicional en la línea de ceda el paso y almacenamiento41 . Con la excepción de Australia, la mayoría de los países desaconsejan el uso de abocinamientos en las rotondas, a pesar de que están permitidos en Alemania, Suiza y los EE.UU como un intermedio entre un solo carril y rotondas de doble carril. En las directrices del Reino Unido se establece que el abocinamiento de entrada es una buena práctica en las rotondas normales para permitir la entrada de vehículos múltiples. La longitud efectiva del abocinamiento de entrada (𝑙´ = 𝐶𝐹´) se muestra en la Figura 24. Figura 24. Longitud efectiva de abocinamiento Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.3.4 Radio de entrada El radio de entrada se define como el radio mínimo de curvatura de la línea de cara visible en la región de la entrada, mostrado en la Figura 25. 41 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.180
  • 63. 49 Figura 25. Radio de entrada Fuente: Highways Agency (2007) El radio de entrada es un factor importante para determinar el funcionamiento de una rotonda, ya que afecta a la capacidad y seguridad. Además, junto con el ancho de entrada, el ancho de calzada circulatoria, y la geometría de la isleta central, controlan la cantidad de deflexión impuesta sobre la trayectoria de los vehículos entrantes42 . Los radios de entrada excesivamente grandes tienen un mayor potencial para producir una velocidad de entrada mayor que lo deseado. Podemos observar los valores que se le da a los radios de entrada en diferentes países en la Tabla 13. Tabla 13. Radios de entrada Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.3.5 Ancho de salida 42 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.171 PAÍS TIPO UN CARRIL DOBLE CARRIL Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural 30 - Estados Unidos Urbano / Rural 15 30 53 84 Reino Unido Urbano / rural 6 100 6 100 Perú Urbano / rural Mínimo 30.0 m Francia Urbana 8 15 8 15 Rural 10 15 10 15 Alemania Urbana 10 12 - - Rural 12 14 - - Países Bajos Urbana/rural 8 12 12 12 Noruega Urbana/rural 10 100 10 100 Suecia Urbana / rural 8 25 8 25
  • 64. 50 El diseño de la salida de la rotonda moderna está influido por el entorno de diseño (urbano o rural), la demanda de los peatones, el vehículo de diseño, y las limitaciones físicas. Los anchos de salida son típicamente similares, o ligeramente menor que, anchos de entrada, como se muestra en la Tabla 14 y se ilustra en la Figura 26. Figura 26. Salida de una rotonda moderna. Fuente: Highways Agency (2007) Tabla 14. Anchos de salida PAÍS TIPO UN CARRIL DOBLE CARRIL Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural 4 5 6.8 8 Estados Unidos Urbana / Rural 15 30 53 84 Reino Unido Urbano / rural 7 – 7.5 10-11 Perú Urbana / Rural - Francia Urbana 4 4.5 - - Rural 4 5 6 7 Alemania Urbana 3.25 3.75 - - Rural 3.5 4.25 - - Países Bajos Urbana/rural 4 4.5 4 4.5 Suecia Urbana / rural 3.5 4.5 7 7 Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.3.6 Radio de salida El radio de salida se define de una manera similar al radio de entrada. La perpendicular desde la esquina de la isla de desviación a la acera define la región en la que se debe determinar el radio de salida. En la Tabla 15 se muestran valores diferentes considerados en diferentes países.
  • 65. 51 Tabla 15. Radios de salida PAÍS TIPO UN CARRIL DOBLE CARRIL Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural - - - - Estados Unidos Urbano / rural 10-15 Reino Unido Urbano / rural 20 100 20 100 Perú Urbano / rural Mínimo 40.0 m Francia Urbana / Rural 15 20 15 20 Alemania Urbana 12 14 - - Rural 14 16 - - Países Bajos Urbana/rural 12 15 15 15 Noruega Urbana/rural 20 100 20 100 Suecia Urbana / rural 100 200 100 200 Fuente: Highways Agency (2007) 3.6.3.7 Ángulo de entrada En Estados Unidos para compensar los efectos de la velocidad de entrada, el alineamiento de camino, y la visibilidad hacia la izquierda existe el ángulo de entrada (ϕ). Los ángulos típicos de entrada son entre 20° y 40°43 . Y se utiliza para el ángulo de conflicto entre el tráfico que entra y circula. La Figura 27 muestra cómo se mide el ángulo de entrada de una gran rotonda44 . Figura 27. Angulo de Entrada de una rotonda moderna Fuente: Highways Agency (2007) 43 U.S Department of Transportation - Federal Highway Administration, 2011, p.172 44 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 24
  • 66. 52 3.6.3.8 Curvatura de la trayectoria de entrada y la velocidad de diseño La curvatura de la trayectoria de entrada es una medida de la desviación en una entrada a una rotonda y es una de las variables claves que se utilizan para la predicción de accidentes45 , en la Tabla 16 se muestra diferentes radios de trayectorias de entrada considerados en diferentes países. Tabla 16. Radios de trayectoria de entrada PAÍS TIPO UN CARRIL DOBLE CARRIL Min (m) Max (m) Min (m) Max (m) Australia Urbana / Rural - 100 - 100 Estados Unidos Urbano / rural 54 73 65 93 Reino Unido Urbano / rural 60 100 - 100 Perú Urbano / rural - Francia Urbana - 100 - 100 Rural 48 100 48 100 Fuente: Highways Agency (2007) Las guías americanas y australianas dan detalles de la relación aproximada entre radio de la trayectoria y velocidad de proyecto de la siguiente manera con la Ecuación 4546 : 𝑉2 = 127 𝑅 (𝑒 + 𝑓) Ecuación 45 Donde: V = es la velocidad de diseño a través de la rotonda en km/h R = es el radio de la trayectoria en m e = es la elevación en m/m (negativo para pendiente transversal hacia afuera) f = es el coeficiente de fricción desarrollada entre los neumáticos del vehículo y la carretera Los valores sugeridos para f en Australia son de 0.2 a 50 km/h y 0.3 a 25 km/h. La Tabla 17 compara las velocidades de diseño recomendadas en las trayectorias de entrada en los diferentes países. Tabla 17. Velocidad de diseño recomendado en la entrada PAÍS TIPO UN CARRIL DOBLE CARRIL Australia Urbana / Rural < 65 km/h y no más que 10 -15 km/h encima de la velocidad de la rotonda Estados Unidos Urbano 25-35 40 Rural 40 50 Reino Unido Urbano / rural 50 50 Perú Urbano / rural - 45 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 25 46 Janet K. – Highways Agenxy, 2007, p. 27