T2.2 15 18 tradlamm

MANUAL DE DISEÑO VIAL E INGENIERÍA DE SEGURIDAD DEL TRÁNSITO C15 1/26
MATERIAL DIDÁCTICO NO-COMERCIAL – CURSOS UNIVERSITARIOS DE POSGRADO
Traducción/Resumen: GOOGLE Translator +
Francisco Justo Sierra/ franjusierra@yahoo.com
Alejandra Débora Fissore alejandra.fissore@gmail.com
Ingenieros Civiles UBA/UNSa Beccar, 2012
Ruediger Lamm
Universidad de Karlsruhe, Alemania
Basil Psarianos
Universidad Técnica Nacional de Atenas, Grecia
Theodor Mailaender
Mailaender Ingenieur Consult, Karlsruhe, Alemania
MANUAL
DE DISEÑO VIAL
E INGENIERÍA DE
SEGURIDAD DEL TRÁNSITO
RESUMEN
15. Distancia visual
“UNA MIRADA COMPLETA AL DISEÑO VIAL CON ÉNFASIS
ESPECÍFICO EN LA SEGURIDAD DE TRÁNSITO”

2/26 C15 RUEDIGER LAMM – BASIL PSARIANOS – THEODOR MAILANDER
Índice
Capítulo 15. Distancia visual
Recomendaciones para las tareas prácticas de diseño
Consideraciones generales
Distancia visual de detención
Distancia visual de adelantamiento
Recomendaciones y controles de distancia visual
Consideraciones generales, investigaciones, comparaciones de normas y nuevos desarrollos
Consideraciones generales
Distancia visual de detención
Criterios de distancia visual de adelantamiento en países diferentes

CAPÍTULO 15
DISTANCIA VISUAL
15.1 RECOMENDACIONES PARA TAREAS PRÁCTIAS DE DISEÑO
15.1.1 Consideraciones generales
La seguridad y calidad del flujo de tránsito requieren ciertas distancias visuales mínimas para de-
tenerse a tiempo (distancia visual de detención) o adelantarse con seguridad (distancia visual de
adelantamiento).
De acuerdo con la norma AASHTO, la trayectoria y la velocidad de los vehículos automotores en
los caminos y calles están sujetas al control de los conductores, cuya capacidad, formación y ex-
periencia son muy diferentes. Por seguridad, el proyectista debe proveer una distancia visual de
longitud suficiente que permita a los conductores controlar la operación de sus vehículos y evitar
chocar contra un objeto inesperado en el camino adelante. Ciertos caminos de dos carriles tam-
bién deben tener distancia suficiente para permitirles a los conductores ocupar el carril de sentido
contrario para adelantarse sin peligro, a otros vehículos más lentos. En general, los caminos rura-
les de dos carriles deberían proveer tales distancias visuales de adelantamiento a intervalos fre-
cuentes, y en partes sustanciales de su longitud.
La distancia visual de detención requerida es importante para evaluar las condiciones visuales en
caminos de dos carriles y multicarriles de todos los grupos de categorías. Para evaluar las condi-
ciones visuales en los caminos rurales de dos carriles con tránsito en ambos sentidos (categoría
de grupo A), debe determinarse la distancia visual de adelantamiento requerida. Para los caminos
de la categoría del grupo B, las distancias visuales de adelantamiento no son tan importantes.
15.1.2 Distancia visual de detención, DVD
Desarrollado por Lamm, el siguiente procedimiento determina distancias visuales de detención
aptas. Se aplica en Alemania desde 1973, en Austria desde 1981, y en Grecia desde 1995, usan-
do diferentes supuestos.
La distancia visual de detención (DVD = SSD en la traducción) es la más fundamental de las
consideraciones de distancia visual en el diseño geométrico vial, ya que se requiere distancia
visual adecuada en cada punto a lo largo del camino. Es la distancia continua que un conduc-
tor debe ser capaz de ver hacia adelante a lo largo del camino para identificar los peligros en el
camino y llevar a su vehículo a una detención segura en caso necesario. La DVD esta limitada
por curvas horizontales y verticales, Figuras 15.3 y 15.4. Por lo tanto, las curvas horizontales y
verticales en los caminos deben diseñarse con la DVD en la mente.
La DVD es la distancia que un conductor necesita para detener a su vehículo antes de llegar a
un obstáculo inesperado en el camino cuando se conduce a la velocidad de operación del 85º
percentil en flujo libre.
La DVD es la suma de dos distancias: la distancia recorrida por el vehículo desde el instante en
que el conductor ve un obstáculo que requiere un detención hasta el instante que aplica los
frenos (distancia de percepción y reacción) y la distancia necesaria para detener el vehículo
desde el instante en que comienza el frenado (distancia de frenado).
El modelo DVD, que se deduce de los principios básicos de la física, es:
DVD = distancia de reacción + distancia de frenado

El modelo DVD incorpora el efecto de un factor de fricción dependiente de la velocidad*, y la
fuerza de arrastre aerodinámico sobre la desaceleración del vehículo. Se adopta la velocidad del
85º percentil, V85, como velocidad de operación. Los antecedentes de velocidades de operación
para los distintos países se representan en la Figura 8.12 y Tabla 8.5.
Se utiliza un tiempo de reacción de valor tR = 2 s.
_________________________________________
(*) Desde el Libro Verde 2001, AASHTO adopta un factor 0,35 de fricción longitudinal independiente de la velocidad
inicial de frenado (desaceleración a = 3.4 m/s
2
).

Como la mayoría de los países no cuentan con antecedentes de resistencia al deslizamiento para
evaluar aptos factores de fricción longitudinal según la velocidad, para diseñar los caminos mo-
dernos se recomienda aplicar la ecuación de regresión global [ec. (102), (10.40)].
El modelo se desarrolló a partir de los factores de fricción longitudinal usados en las guías de di-
seño geométrico vial de Francia, Alemania, Suecia, Suiza y los Estados Unidos, Figura 10.27. De-
bido a un buen acuerdo con los inventarios reales de fricción del pavimento en los Estados Unidos
y en Alemania (Figura 10.28 y 10.29), la ecuación (10.2) puede considerarse confiable, y se usará
en adelante para obtener las distancias visuales de detención (Tabla 15.1).
TABLA 15.1 Distancias visuales de detención mínimas requeridas en terreno plano de países selec-
cionados y AL
Sobre la base de las ecuaciones de la Tabla 15.1 se calcularon las distancias visuales de deten-
ción para velocidades V85 = 60, 70, 80, 90,100, 110, 120 y (130) km/h, y pendientes entre ± 12%.
Los resultados se muestran en la Figura 15.1.
Se recomienda aplicar los resultados de la Figura 15.1 en la mayoría de los países porque:
1) incluyen una relación generalmente válida entre el factor de fricción longitudinal y la velocidad
fT(V), representada por la ecuación (10.2),
2) consideran el efecto de la fuerza de resistencia aerodinámica, y
3) representan las características de la flota de vehículos modernos, Sección 15.2.2.3.

FIGURA 15.1 Distancias visuales de detención requeridas.

Para caminos de dos carriles rurales de la categoría del grupo A, la velocidad del 85º percentil
mostrada en la Figura 15.1 o en la Tabla 15.1 puede determinarse para rectas independiente y
secciones curvas, sobre la base de los antecedentes de velocidad de operación del país del bajo
estudio, Figura 8.12.2a o Tabla 8.5. Para los países que aún no tengan antecedentes de velocidad
de operación se debe considerar el antecedente de un país que tenga similares características de
conducción, o la velocidad de operación promedio de los antecedentes de velocidad, Figura 8.12b.
Hasta ahora, las velocidades de 85º percentil se relacionaron con las pendientes longitudinales de
hasta 5 - 6%. Para pendientes longitudinales superiores G > 6% y CCRs > 600 gon/km (Sección
18.5.1) se desarrolló un antecedente adicional de velocidad de operación en topografía difícil.
Para los grupos de caminos rurales de varios carriles de las categorías A y B, en la Sección 8.1.2
se dan recomendaciones sobre las velocidades del 85º percentil, Tabla 6.3.
Se decidió usar las mismas distancias de detención para secciones rectas y curvas. Este supuesto
no es totalmente correcto. Sin embargo, en la guía de Austria se demostró que cuando las distan-
cias visuales de detención se calcularon individualmente para las curvas, la diferencia entre los
valores DVD para recta y curva fue insignificante, y no superó el 3.2%. Dado que las hipótesis
formuladas en las guías de Austria son comparables con las del presente procedimiento con res-
pecto al factor de fricción dependiente de la velocidad longitudinal y características de los vehícu-
los de la flota, se puede presumir que pueden esperarse resultados similares. Por lo tanto, para de
alguna manera simplificar el procedimiento, los valores de DVD en rectas (Figura 15.1) también se
usarán para las secciones curvas.
Distancia visual opuesta (encuentro). Las guías de Sudáfrica y Austria consideran un modelo de
distancia visual adicional, que podría cerrar la brecha entre las distancias visuales de detención y
de adelantamiento. La distancia visual opuesta (DVO) corresponde a la sección de camino que se
necesita para permitir que dos vehículos opuestos se detengan a tiempo y eviten chocar. Es igual
a la suma de las distancias visuales de detención para los dos vehículos. En los caminos con
tránsito en sentidos opuestos, la DVO debe estar disponible en toda la sección del camino.
La distancia visual opuesta representa un valor del límite inferior que garantiza la seguridad al ini-
ciar las maniobras de adelantamiento. Se considera una distancia visual de adelantamiento crítico.
Es la longitud de sección mínima, que tiene que debe verse claramente para permitir una oportuna
detención entre el vehículo que se adelanta y el opuesto.
Si la distancia visual opuesta no puede garantizarse por restricciones económicas y ambientales,
debe proveerse una doble línea entre los dos carriles de tránsito en sentido contrario. De tal ma-
nera se impide un choque frontal en el mismo carril.
Por razones de seguridad se recomienda siempre examinar la DVO, especialmente para determi-
nar las “zonas de no adelantamiento."
15.1.3 Distancia visual de adelantamiento
De acuerdo con la norma AASHTO, la mayoría de los caminos son rurales de dos carriles, donde
los vehículos más rápidos se adelantan a los demás lentos. Para un adelantamiento seguro el
conductor debe ser capaz de ver una suficiente distancia adelante, libre de tránsito, para comple-
tar la maniobra de adelantamiento sin cortar por delante al vehículo adelantado antes de encon-
trarse con un vehículo opuesto aparecido durante la maniobra.

La distancia visual de adelantamiento, (DVA = PSD en la traducción), es la distancia necesaria
para el desempeño seguro de una maniobra de adelantamiento. Es la suma de las siguientes dis-
tancias: la distancia recorrida por el vehículo que se adelanta, la distancia recorrida por el vehículo
contrario durante el lapso de la maniobra de adelantamiento, y la distancia de seguridad entre los
dos vehículos al final de la maniobra de adelantamiento. Por razones de seguridad, ya que las
maniobras de adelantamiento son rápidas, la DVA debe depender de la velocidad del 85º percen-
til. Las velocidades de 85º percentil pueden determinarse de los antecedentes de velocidad de la
Figura 8.12a y Tabla 8.5 del país objeto del estudio. Los países que aún no tengan antecedentes
deben considerar el antecedente de velocidad de un país que tenga similares características de
comportamiento de conducción, o usar el promedio de los antecedente de velocidad de operación
de la Figura 8.12b.
El modelo de DVA se presenta en la Figura 15.2. La DVA requiere las distancias listadas en la Ta-
bla 15.2 en relación con velocidades del 85º percentil.
FIGURA 15.2 Modelo de distancia visual de adelantamiento.
TABLA 15.2 DVA requeridas para caminos rurales de dos carriles del grupo de categoría A

15.1.4 Recomendaciones de distancia visual y controles
Las actuales distancias visuales de detención/opuestas/adelantamiento resultan de los alinea-
mientos horizontal y vertical, sección transversal y ambiente del camino.
Para determinar las distancias visuales existentes se aplican las reglas siguientes:
• La determinación se debe realizar con respecto a los alineamientos horizontal (Figura 15.3) y
vertical, Figura 15.4. Deben considerarse todas las características actuales del camino y las
plantaciones actuales y futuras.
• La determinación debe realizarse para cada categoría de distancia visual y sentido de marcha.
• Para determinar la distancia visual en planta se supone el ojo del conductor ubicado en el cen-
tro del carril de la derecha, en el sentido de conducción. El objeto de la distancia visual de de-
tención también se supone que está en el centro del carril de la derecha, y para las distancias
visuales de oposición y adelantamiento, en el centro del carril contrario, Figura 15.3. Para di-
señar la curva vertical convexa se supone que la altura de los ojos del conductor (Figura 15.4)
es de 1 m sobre la superficie del camino, Tabla 15.3. Lo mismo para la altura del objeto de las
distancias visuales de oposición/adelantamiento. La altura del objeto de la distancia visual de
detención depende de la velocidad del 85º percentil (cols. 5 y 6 de la Tabla 15.3).
• Por razones de seguridad, la distancia visual de detención debe estar en toda la longitud de
los caminos de todas las categorías.
• Igualmente para la distancia visual de oposición, aunque esto no siempre es posible debido a
limitaciones económicas y/o ambientales.
• La distancia visual de adelantamiento debe estar en una porción suficiente de todos los cami-
nos rurales de dos carriles y dos sentidos. Como un valor estándar para condiciones medias,
por lo menos 20 a 25 % de la sección observada de camino debe garantizar las maniobras de
adelantamiento. La distribución de las secciones con posibilidades de adelantamiento debe ser
uniforme. Una gran parte del camino no puede usarse para maniobras de adelantamiento. Es-
tas secciones tienen que marcarse con señales No Adelantarse. Suficientes distancias visua-
les de adelantamiento no son tan necesarias en las zonas urbanizadas (caminos urbanos o
suburbanos) y, a veces incluso son indeseables. Si la parte existente de un camino con posibi-
lidades de adelantamiento es menor que el porcentaje indicado; por ejemplo, por razones pai-
sajistas o económicas, y un cambio del alineamiento sea difícil de obtener, entonces pueden
crearse suficientes posibilidades de adelantamiento; por ejemplo, mediante carriles de adelan-
tamiento según la sección transversal intermedia tipo b2 + 1 (tricarril), Parte 3, Sección 25.1.2.
Los tramos de este tipo tienen que incluirse en la parte de las secciones con suficiente distan-
cia de adelantamiento.
• Los cambios en las distancias visuales (aumentos o disminuciones) deben equilibrarse bien, y
cualquier disminución de la distancia visual debe ser gradual.
Dentro del campo visual, que ha de mantenerse libre de obstrucciones, todos los obstáculos que
pudieran ser perjudiciales para la distancia visual (por ejemplo, taludes, muros, vehículos estacio-
nados, etc.) deben evitarse o prohibirse para mejorar la línea de visión. Las hileras de árboles en
grupos sueltos, y los árboles y arbustos aislados pueden permanecer dentro del campo visual si
no crean un peligro inmediato, o si sirven como una guía óptica.
La distancia visual existente tiene que compararse con la distancia visual requerida por el uso, por
ejemplo, de los perfiles de distancia visual para ambos sentidos de marcha.

FIGURA 15.3 La distancia visual en el plan de.
FIGURA 15.4 Distancia visual en perfil.

TABLA 15.3 Valores básicos para determinar distancias visuales existentes en planta y perfil
15.2 CONSIDERACIONES GENERALES, EVALUACIONES DE INVESTIGACIÓN, COMPARA-
CIONES DE GUÍAS, Y NUEVOS DESARROLLOS
15.2.1 Consideraciones generales
La capacidad de ver hacia adelante y observar el tránsito potencialmente conflictivo es fundamen-
tal para una operación segura y efectiva. La distancia visual, elemento importante en el diseño
geométrico vial, es la longitud del camino sobre la cual el conductor tiene una visión despejada.
15.2.2 Distancia visual de detención
15.2.2.1 Modelo DVD simplificado y comparaciones. Se revisaron los criterios de DVD usados en
Australia, Gran Bretaña, Canadá, Francia, Alemania, Grecia, Sudáfrica, Suecia, Suiza y los Esta-
dos Unidos. Se halló que los criterios de DVD de la mayoría de los países se basan en el mismo
modelo, pero que varían las suposiciones respecto de los parámetros usados.
Generalmente, la DVD se define como la suma de dos componentes: la distancia de percepción y
reacción, y la distancia de frenado. La situación del diseño de la DVD supone que hay un peligro
en el camino, tal como un objeto, y que el conductor de un vehículo debe detectar la presencia del
objeto y luego frenar hasta una detención. La distancia de percepción-y-reacción es la distancia
recorrida por el vehículo desde el instante en que el objeto aparece a la vista hasta el instante en
que el conductor aplica los frenos. La distancia de frenado es la distancia recorrida por el vehículo
desde que se aplican los frenos hasta que el vehículo se detiene por completo. En contraste con
el modelo DVD desarrollados en la Sección 15.1.2, muchos países utilizan un modelo DVD simpli-
ficado que ignora el efecto de un factor de fricción longitudinal dependiente de la velocidad, fT (V),
o de la fuerza de arrastre aerodinámica sobre el vehículo que desacelera.

Este modelo DVD simplificado se expresa por
La distancia visual de frenado también se ve afectada por la pendiente del camino; es decir, dis-
minuye las distancias de detención en subidas y aumenta en las bajadas. Los efectos de las pen-
dientes en la distancia visual de detención se expresan mediante:
La Tabla 15.4 y Figura 15.5 comparan los valores mínimos necesarios de DVD para los países re-
visados. Los valores de diseño de los EE.UU. se encuentran cerca del extremo superior de la ga-
ma, mientras que los valores franceses, italianos y suizos se encuentran cerca del extremo inferior
del rango. Las distancias visuales de detención desarrolladas en la Parte 2 “AL” son algo inferiores
a los valores medios y pueden considerarse razonables desde los puntos de vista económico y
ambiental, ya que consideran la seguridad de la conducción dinámica, Sección 15.1.2.
TABLA 15.4 Distancias visuales de detención mínimas requeridas en terreno plano, de países selec-
cionados y AL

15.2.2.2 Diseño de curvas verticales. Las distancias visuales de detención en curvas verticales se
pueden basar en la pendiente media, G, sobre la distancia de desaceleración, Secciones 13.1.4 y
13.2.4. Las longitudes mínimas de las curvas verticales se controlan con la distancia visual de de-
tención requerida, la altura del ojo del conductor, y la altura del objeto. La longitud requerida de la
curva es tal que, como mínimo, la distancia visual de detención calculada a partir de la ecuación
(15.8) esté disponible en todos los puntos a lo largo de la curva vertical.
A diferencia del enfoque europeo (Secciones 13.1.4 y 13.2.4) dirigido a determinar el radio reque-
rido de la curva vertical, el enfoque de los EUA calcula la longitud requerida de la curva vertical. La
sencilla fórmula de conversión es:
Las fórmulas siguientes se utilizan para determinar la longitud necesaria de las curvas verticales
convexas y cóncavas, teniendo en cuenta las pendientes adyacentes y alturas de objeto y ojos.
FIGURA 15.5 Distancias visuales de detención mínimas requeridas en terreno plano de países selec-
cionados y AL.

A menudo, la curvatura de las curvas verticales convexas y cóncavas se caracterizan por el factor
K, definido como la (proyección horizontal de la) longitud de la curva vertical (m) dividida por la
diferencia algebraica de pendientes (%):
En la Figura 15.6 se presentan los valores mínimos K para curvas verticales convexas según las
guías de varios países. Los valores mínimos de K se basan en la DVD requerida y en las alturas
de ojo y objeto. Muchos países especifican curvas verticales parabólicas; la mayoría de los países
europeos especifican curvas verticales circulares, pero por conveniencia en la práctica las tratan
como parabólicas. Para una curva vertical circular, el valor K representa el radio de la curva verti-
cal. Sin embargo, hay que reconocer que para un valor dado de K, la alineación de las curvas ver-
ticales parabólicas y circular sólo se diferencian por unos pocos centímetros.
En la Figura 15.7 se presentan los valores mínimos de las curvas verticales cóncavas. Algunos de
los países en estudio, incluyendo los EUA, usan los criterios de la curva vertical cóncava basados
en la altura de los faros delanteros; otros países consideran a las curvas cóncavas como menos
críticas respecto de la seguridad, y basan su diseño en la comodidad y apariencia.
En "AL", los radios mínimos de las curvas verticales convexas se basan en los criterios de DVD y
DVA, Tabla 13.6. Para las cóncavas los radios mínimos se basan en la distancia visual de los fa-
ros delanteros y en el control de comodidad, Tabla 13.7.
Los valores desarrollados en "AL" para curvas verticales convexas (Figura 15.6) representan
aproximadamente los valores medios en comparación con los países en estudio. Esto significa
que pueden preverse diseños equilibrados desde los puntos de vista económicos, ambientales, y
de seguridad, Tabla 13.22.

FIGURA 15.6 Valores mínimos K de curvas ver-
ticales convexas de países seleccionados y AL.
FIGURA 15.7 Valores mínimos K de curvas ver-
ticales cóncavas de países seleccionados y AL.
Los valores propuestos en "AL" para curvas verticales cóncavas (Figura 15.7) representan las
normas mínimas para velocidades directrices máximas de 80 km/h. Contienen todos los controles
necesarios para el adecuado diseño de curvas cóncavas. Para velocidades directrices superiores,
Vd ≥ 110 km/h se requieren valores relativamente grandes para compensar a las velocidades ex-
cesivas en los caminos multicarriles, Tabla 13.24.
15.2.2.3 Parámetros usados en los modelos de distancia visual y diseño de curvas verticales
Tiempo de percepción y reacción del conductor.
La mayoría de los países investigados usa tiempos de percepción y reacción (PRT) de 2 s para
caminos rurales, con la excepción de Australia, que utiliza este PRT sólo para las más altas velo-
cidades. Canadá, Japón, Sudáfrica y los EUA usan 2.5 s, Tabla 15.4. De acuerdo con investiga-
ciones recientes, ambos valores resultaron adecuados. Por ejemplo, Takoa concluyó: Parece que
el valor de diseño AASHTO de 2.5 s corresponde a tiempos de respuesta del conductor del 95%
percentil. Por lo tanto, la suposición de la distancias visual de detención es satisfactoria en la ac-
tualidad.
Una evaluación interesante de los tiempos de reacción conducción/vehículos reacción accidente
se llevó a cabo por Wilson, Sinclair, y Bisson de la Universidad de New Brunswick. El objetivo del
proyecto de investigación para estudiar la percepción del conductor y los tiempos de reacción en
situaciones de prevención de colisiones.
Los autores informan de las siguientes:
El de percepción es el tiempo que transcurre desde el instante en que un obstáculo o condición pe-
ligrosa aparece en la trayectoria del vehículo a la vista de su conductor hasta el instante en que el
conductor reconoce el conflicto y decide frenar, u otra acción evasiva. El de reacción es el tiempo
requerido por un conductor para frenar, girar el volante, o completar otros movimientos después de
decidir sobre un curso de acción.
Los componentes de tiempo necesario para describir los tiempos de percepción-y-reacción del
freno se dan en la Tabla 15.5.

Los valores para los tiempos de percepción y reacción del conductor se derivan de las condiciones
reales de conducción del camino. La Tabla 15.6 resume los hallazgos de los estudios sobre dife-
rentes grupos de hombres y mujeres de diferentes edades.
No hay diferencias significativas entre los valores medios para percepción y reacción de mujeres y
hombres. El tiempo de percepción en el nivel de 95% de los sujetos en el grupo de menores de 35
años resultó ser ligeramente más corto que el del grupo de edad de 35 años.
De acuerdo con la Tabla 15.6 (última línea), el tiempo de percepción promedio determinado fue de
0.56 s, con el valor del percentil 99º de 0.9 s. El tiempo de reacción para la maniobra de frenado
calculado fue de 0.28 s con el valor del 99º percentil de 0.58 s. Cuando se agrega el tiempo de
respuesta al frenado del vehículo de 0.12 s resultó un tiempo total de 0.7 s.
El tiempo promedio total de percepción, reacción y respuesta del vehículo fue de 0.96 s. En el ni-
vel del percentil 99º aumentó a 1.6 s.
Las normas actuales de diseño Australia, Canadá, Japón, Sudáfrica y los EUA utilizan un tiempo
de percepción y reacción de 2.5 s. Comparando este valor con los resultados del estudio en el 99º
percentil nivel (1.6 s) indica que las normas de diseño mencionadas son conservadoras, y que el
valor de 2 s usado normalmente en la mayoría de los países europeos parece ser suficiente, Tabla
15.4.
Tabla 15.5 Desagregación de componentes del tiempo para evitar un choque
TABLA 15.6 Comparación de tiempos de percepción y reacción de diferentes grupos de hombres y
mujeres de diferentes edades.

Tiempo de reacción
Koerner lo definió como el tiempo que necesita un conductor distraído hasta activar el sistema de
frenado de su vehículo. El tiempo de reacción puede subdividirse en diferentes lapsos, lo que re-
sulta del mecanismo de reacción humana y del sistema de frenado del vehículo, Tabla 15.7.
Determinar correctamente el tiempo de reacción necesario para estimar DVD supone examinar
todas las fases del proceso de frenado de emergencia:
• Visibilidad del obstáculo rígido
• Percepción visual de los obstáculos
• Reconocimiento de la necesidad de reacción
• Soltar el pedal del acelerador y ubicar el del freno
• Tocar el freno
• Comenzar a aumentar la presión del freno
• Alcanzar la presión final de una maniobra total de frenado
• Detener el vehículo inmediatamente delante del obstáculo
TABLA 15.7 Fases de reacción del proceso de frenado de emergencia
Al evaluar las diferentes fases del proceso de frenado hay que considerar dos escenarios desarro-
llar el tiempo de reacción:
• Caminos rurales
• Calles urbanas.
Esto es necesario porque la investigación demostró que la monotonía y la fatiga de conducción
tienen una influencia significativa sobre el estado de alerta del conductor, sobre todo en caminos
interestatales (autopistas o Autobahnen), donde se descubrió que la conducción durante 2 h resul-
tó en un aumento del tiempo de reacción alrededor de 0,5 s.
Los lapsos necesarios de las distintas fases durante el proceso de frenado de emergencia se des-
criben en detalle en la bibliografía. Se determinaron los valores de percentiles siguientes:
El tiempo de reacción (valor del 50º percentil) = 1,260 s
Estos valores de tiempos de reacción se refieren a un conductor alerta (zonas urbanas). Se puede
concluir que el tiempo de reacción de 1,5 s en las zonas urbanas será superado por un 30% de los
conductores.

Para un conductor distraído (zonas rurales), el tiempo de reacción al freno debe aumentarse en
aproximadamente 0,5 s. Por lo tanto, la adopción de un tiempo de reacción de 2 s en los caminos
rurales parece muy razonable.
A pesar de que los valores anteriores de tiempo de reacción, esto es,
tR = 1.5 s de las vías urbanas, y
tR = 2 s de caminos rurales
no cubren completamente el 100% de la población de conductores, parece que valores más altos
resultarían en mayores distancias visuales de detención.* Esto lleva a mayores radios de las cur-
vas verticales convexas y cóncavas. y antieconómicos diseños del alineamiento.**
Una reciente investigación en profundidad de la bibliografía del tiempo de percepción y reacción
realizada por Buehlmann, Lindenmann y Spacek llegó a la conclusión de que el tiempo de reac-
ción total cae en el rango de 1.485 a 2.030 s.
Por lo general, debido a una mayor atención que se prevé, en las zonas urbanas puede asumirse
un tiempo de percepción y reacción del conductor de 1,5 s.
En los caminos rurales se considera adecuado un tiempo de percepción y reacción de 2 s, tal co-
mo se usa en la mayoría de los países europeos. En general, estos resultados son confirmados
por el proceso de revisión general presentado en esta Sección
Factores de fricción longitudinal usados en diferentes países
La Tabla 15.8 y la Figura 15.8 muestran los supuestos factores de fricción longitudinal para deter-
minar DVD. Durante el proceso de desaceleración, los factores de fricción longitudinal de Austria,
Alemania, Grecia, y de la Parte 2, "Alineamiento (AL)," se representan en el modelo de la distancia
visual de detención [Ecuación (15,3)] mediante una relación dependiente de la velocidad inicial de
frenado, fT (V). En otros países los factores de fricción longitudinal se representan por valores
constantes*** durante la desaceleración [ecuación (15.8)].
Los valores de fricción de "AL", ecuación (10.2) o (10.40), ya están en uso en las nuevas guías
griegas. Aquí se dan las relaciones de los factores de fricción longitudinal con la velocidad inicial
de frenado de Austria y Alemania. Las guías de Austria usan la ecuación siguiente para describir
el factor de fricción longitudinal a cualquier velocidad durante el proceso de desacelera-
ción, Figura 10.25. Esta ecuación fue desarrollada por primera vez por Lamm y Herring en 1970.
También se aplicó en las guía alemanas, ediciones 1973 y 1984:
---------------------------------------------------------------
NdT:
(*) Sin duda que resultarán mayores DVD; es propio del modelo.
(**) Depende de la relación entre costos de construcción y de accidentes (HSM 2010)
(***) Reino Unido: fT = 0.25 (a = - 2.45 m/s
2
); EUA: fT = 0.35 (a = - 3.4 m/s
2
)

TABLA 15.8 Criterios para los factores de fricción longitudinal usados para diseñar la distancia vi-
sual de detención de países seleccionados y AL
FIGURA 15.8 Criterios para los factores de fricción longitudinal usados para diseñar la distancia vi-
sual de detención de países seleccionados y AL.
En 1992, basado en nuevos antecedentes de resistencia al deslizamiento para Alemania, Dames
desarrolló la ecuación siguiente para describir el factor de fricción longitudinal a cualquier veloci-
dad durante el proceso de desaceleración, Figura 10.26:

Los factores de fricción longitudinal de "AL" son algo inferiores a los valores medios, y pueden
considerarse adecuados desde el punto económico y ambiental, Figura 15.8; y contienen todos los
aspectos de seguridad de conducción dinámica analizados en el Capítulo 10.
Características de la moderna flota de vehículos
Desde mediados de 1970, los vehículos de pasajeros desarrollaron coeficientes de resistencia ae-
rodinámica esencialmente mejores. En general, los coches actuales (1995) tienen coeficientes de
resistencia aerodinámica Cw en el rango de 0,30 a 0,45. Con respecto al actual parque de vehícu-
los en Europa occidental, el coeficiente de resistencia aerodinámica media, Cw es de 0,38. A me-
dida que la tendencia continúe hacia formas de vehículos con más favorable arrastres aerodiná-
micos será razonable introducir valores menores de Cw para evaluar DVD.
En consecuencia, para elaborar las nuevas guías alemanas y suizas se recomienda un valor pro-
medio Cw = 0,35. Este valor también fue introducido en el modelo DVD en la Sección 15.1.2 y en
las guías griegas.
Además el coeficiente de resistencia aerodinámica Cw, la fuerza de resistencia aerodinámica FL
también influye por el área frontal proyectada del vehículo, FA [ecuación (15.4)]. Además de los
parámetros del vehículo previos, la masa del vehículo es también importante para modelar la
DVD, Sección 15.1.2.
En 1985 Buehlmann y otros investigaron la flota de vehículos suizos, y Durth y otros hicieron lo
mismo en Alemania durante 1991. Con respecto a la proyección del áreas frontal de los vehículos
de pasajeros concluyeron:
FA = 2.08 m2
para Alemania 1991, y "AL" (Tabla 15.9)
FA = 2,10 m2
para Suiza, 1985
Con respecto a la media ponderada de la masa del vehículo, se supuso que los vehículos estaban
cargados con ¾ partes de la diferencia entre el peso bruto y el peso neto agregado a la masa ne-
ta. Se obtuvieron los valores siguientes:
m = 0.75 (1428 - 934) + 934 = 1304 kg Alemania, 1991, y AL (Tabla 15.9)
m = 1250 kg Suiza, 1985

TABLA 15.9 Determinación de los parámetros de vehículos específicos basados en la flota de
vehículos existentes en Alemania, 1991 (Federal Motorvehicle Administration)
A efectos comparativos de la fuerza de resistencia aerodinámica; por ejemplo, las guías de Austria
1981 supusieron:
Coeficiente de arrastre: Cw = 0.46
Vehículo de la proyección del área frontal: FA = 2.21 m2
Masa del vehículo: m = 1175 kg
En conclusión, se puede afirmar que el coeficiente de resistencia aerodinámica y el área frontal
proyectada de automóviles de pasajeros muestran una tendencia decreciente entre 1981 y 1991,
mientras que la masa del vehículo aumentaba, al menos en Europa.
Para el modelo de distancia visual de la Sección 15.1.2 y de las guías griegas se adoptaron los
más recientes valores alemanes.
Criterios para altura-de-ojos del conductor y altura-de-objeto.
La Tabla 15.10 resume las diferencias entre la altura de los ojos del conductor y la del objeto para
determinar la longitud de la curva vertical en determinados países. Todas las supuestas alturas de
ojo están en el rango de 1 a 1.15 m para un automovilista. Las supuestas alturas de objeto son
más variadas. Australia, Gran Bretaña, Suecia, Suiza y los EUA asumen un objeto pequeño con
una altura en el rango de 0.15 a 0.26 m. Canadá y Francia, usan un objeto en función de la altura
del faro trasero del vehículo en el rango de 0.35 a 0.38 m. Alemania, Grecia, y "AL" usan un valor
de altura del objeto que varía con la velocidad de operación desde 0 m a bajas velocidades hasta
0.45 m a altas velocidades, Tabla 15.3. Una característica única de las guías de Suecia es que se
especifican una parte del objeto (1 minuto de arco) que debe ser visible.
Recientemente Durth y Levin investigaron la evolución de las alturas de ojos y vehículos del par-
que de automóviles alemanes.

Los resultados más importantes de su investigación son:
1. En los últimos años se puede observar una nueva disminución de las alturas de ojos y auto-
móviles. Sin embargo, la tendencia a una menor altura disminuyó evidentemente.
2. Las alturas de ojos medidas de los conductores en el flujo de tránsito están entre 0.87 y 1.23
m, con un promedio de 1.11 m.
3. Las alturas de automóviles observadas caen entre 1.08 y 1.58 m, con un promedio de 1.35 m.
4. Obviamente, ninguna reducción relevante de las alturas de ojos y vehículos tiene que esperar-
se en el futuro.
_____________________________________
NdT:
(*) 0,6 m desde Libro Verde 2001.
(**) Falta informar qué porcentaje de la muestra comprendió a caminos rectos y planos.
(***) Falta informar la distribución porcentual de los accidentes nocturnos de la muestra, entre rasantes rectas y curvas
verticales.
Los resultados de la investigación indican que el valor de altura de los ojos de 1 m todavía se
considera seguro, dado que sólo el 2% de los conductores están cerca de este valor.
Kahl y Fambro analizaron la altura del objeto de una muestra representativa de datos de acci-
dentes para evaluar los tipos de objetos en el camino que pudieran afectar la distancia visual
de detención. Por ejemplo, el modelo-5 DVD de AASHTO utiliza 0,15 m* como altura crítica de
objeto, Tabla 15.10.
Kahl y Fambro concluyen
1. El 2% de todos los accidentes involucraron a objetos o animales en la calzada, y sólo 0.7% de
todos los accidentes fueron por choques contra objetos o animales de menos de 0.15 m de altu-
ra. Por lo tanto, los objetos y animales pequeños no fueron chocados con la frecuencia suficiente
como para justificar su uso como encuentro crítico en el modelo de la distancia visual de deten-
ción.
2. El alineamiento del camino no fue un factor contribuyente importante en los accidentes relacio-
nados con objeto y animales porque más del 90% de los accidentes ocurrieron en caminos rec-
tos y planos.** Por lo tanto, la visibilidad del conductor no estaba limitado por la geometría de la
calzada.
3. La mayoría de los accidentes relacionados con objetos y animales se produjeron de noche, por
lo que mas largas DVD y curvas verticales no necesariamente aumentan la visibilidad del con-
ductor en estas situaciones.***
4. La mayoría de los accidentes con objetos y animales no suelen implicar lesiones graves de los
ocupantes, por lo tanto, un objeto pequeño no es el encuentro crítico, peligroso en la situación
DVD.
Estos hallazgos desalientan usar las alturas pequeñas de objeto, actualmente aplicadas en va-
rias guías, Tabla 15.10. Podría ser apropiado usar una altura de objeto mayor que 0.15 m. Por
ejemplo, la luz trasera de un vehículo podría ser una mejor altura de objeto, por ser un peligro
que el conductor encuentra frecuentemente.
Como se muestra en la Tabla 15.10, la mayoría de los países objeto de estudio y "AL" usan
estos hallazgos aplicando mayores alturas de objetos, al menos para los niveles superiores de
velocidades directrices.

TABLA 15.10 Criterios para la altura de ojos del conductor y de objetos usados en el diseño de cur-
vas verticales de países seccionados y AL.
FIGURA 15.9 Índice de accidentes en función de la distancia visual en caminos rurales de dos carri-
les (R
2
= 0,91).

Consideraciones de seguridad
Según la Sección 9.2.1.3, los estudios de accidentes en caminos de dos carriles rurales produje-
ron las siguientes conclusiones, Figura 15.9:
1. A medida que aumenta la distancia visual, disminuye el riesgo de accidente.
2. Los altos índices de accidentes están asociados con distancias visuales menores que 100 m.
3. Entre 100 y 200 m, los índices de accidentes son 25% más bajos que los asociados con dis-
tancias visuales menores que 100 m.
4. Para distancias visuales mayores que 200 m hay mejoramientos importantes en los índices de
accidentes.
Basado en el estudio de una serie de investigaciones de distancias visuales, Hiersche indicó:
1. El 44% de los accidentes causados por el alineamiento se producen como consecuencia de la
falta de distancias visuales.
2. Un aumento de la distancia visual conduce a una disminución de la frecuencia de accidentes.
3. El número de obstrucciones visuales tiene un impacto considerable en los accidentes.
Hiersche señaló que el riesgo de accidentes aumenta con el aumento del número de obstruccio-
nes hasta un cierto punto en el que comienza a disminuir de nuevo. Una posible explicación de
esto sería: un aumento de la frecuencia de restricciones visuales (distancias visuales continuas
más cortas) afecta considerablemente la velocidad y el riesgo de accidentes. Por lo tanto, a lo lar-
go del camino deben proveerse distancia visual coherente y alineamiento horizontal coherente, de
acuerdo con los criterios de seguridad desarrollados para obtener un comportamiento de conduc-
ción adecuado.
15.2.3 Criterios de distancia visual de adelantamiento en diferentes países
La distancia visual de adelantamiento es necesaria donde se permita el adelantamiento en los
caminos de dos carriles y dos sentidos, para asegurar que los conductores que se adelanten utili-
cen el carril reservado para el tránsito de sentido contrario con una visión suficientemente clara
por delante como para reducir al mínimo la posibilidad de choque contra un vehículo en sentido
contrario. La distancia visual de adelantamiento, DVA, se considera en el diseño geométrico de un
camino para asegurar que el camino operará eficientemente.
La figura 15.10 muestra los diferentes componentes de la maniobra de adelantamiento utilizados
para explicar y comparar las políticas de diversos países. La figura muestra la posición del vehícu-
lo que se adelanta (1), del adelantado (2) y del que se aproxima (3), en varios puntos en el tiempo.
• Punto A: El vehículo que se adelanta (1) parte de una posición por detrás del vehículo adelan-
tado (2) y acelera.
• Punto B: El vehículo (1) comienza a entrar en el carril de sentido opuesto.
• Punto C: El vehículo (1) llega a la "posición crítica" o "punto de no retorno", donde la distancia
visual requerida para anular el adelantamiento es igual a la distancia visual necesaria para
completarlo.
• Punto C+: El conductor del vehículo que se adelanta (1) se compromete a completar el paso,
porque más distancia visual se requeriría para abortarlo que para completarlo.
• Punto D: El vehículo (1) completa la maniobra de adelantamiento y vuelve a su carril normal.

De acuerdo con la Figura 15.10, se supone que el vehículo más crítico que viaja en sentido con-
trario (vehículo 3) que todavía resultaría en operaciones aceptables se mueve desde el punto H al
punto G, en el momento en que el vehículo (1) pasa del punto A al punto B. Luego, el vehículo
contrario se movería desde el punto G al punto F en el momento en que el vehículo (1) se mueve
del punto B al punto C, y el vehículo opuesto se mueve del punto F al punto E en el tiempo en que
el vehículo (1) desde el punto C al punto D, esto se traduce en un margen de espacio igual a la
distancia del punto D al punto E al final de la maniobra de adelantamiento.
Los criterios DVA usados en el diseño geométrico en los distintos países se basan en distintos su-
puestos sobre cuál de las distancias que se muestran en la Figura 15.10 deben ser incluirse en la
DVA y en varias suposiciones acerca de velocidades, aceleraciones y desaceleraciones, y los
márgenes de separación utilizados por los vehículos que se adelanta, el adelantado, y el que se
aproxima.
En la Tabla 15.11 se muestran los valores de cálculo de distancias visuales de adelantamiento
utilizados en diferentes países.
Los valores de "AL" en la Tabla 15.11 se corresponden con los de Alemania y Grecia, y se consi-
deran razonables porque se basan en confiables trabajos de investigación de seguridad.
La Tabla 15.12 resume los valores de altura de ojos del conductor y altura de objeto que se supo-
nen para medir la distancia visual de adelantamiento.
FIGURA 15.10 Componentes de la maniobra de adelantamiento usados en los criterios de distancia
visual de adelantamiento de varios países.

TABLA 15.11 Criterios de distancia visual de adelantamiento usados en el diseño geométrico de va-
rios países y AL
TABLA 15.12 Criterios para las alturas de ojo del conductor y de objeto usados para medir la distan-
cia visual de adelantamiento en varios países y AL
País Altura ojo conductor, m Altura objeto, m
Australia 1.15 1.15
Austria 1 1
Canadá 1.05 1.3
Francia 1 1
Alemania 1 1
Grecia 1 1
Japón 1.20 1.2
Sudáfrica 1.05 1.3
Suecia 1.1 1.35
Reino Unido 1.05 —
Estados Unidos 1.07 1.3
AL 1 1
Nota: Todos los valores de la Tabla están relacionados con automóviles, ninguno de los países estudiados
considera que los camiones en sus criterios de PSD.

Ruediger Lamm
Universidad de Karlsruhe, Alemania
Basil Psarianos
Universidad Técnica Nacional de Atenas, Grecia
Theodor Mailaender
Mailaender Ingenieur Consult, Karlsruhe, Alemania
MANUAL
DE DISEÑO VIAL
E INGENIERÍA DE
SEGURIDAD DEL TRÁNSITO
RESUMEN
16. Alineamiento tridimensional
“UNA MIRADA COMPLETA AL DISEÑO VIAL CON ÉNFASIS
ESPECÍFICO EN LA SEGURIDAD DE TRÁNSITO”

Índice
Capítulo 16. Alineamiento tridimensional
Recomendaciones para las tareas prácticas de diseño
Enfoque de diseño
Diseño del espacio de conducción
Secuencia de elementos de diseño y superposición de elementos
Intersecciones y puentes
Consideraciones generales, investigaciones, comparaciones de normas y nuevos desarrollos
Enfoque de diseño
Prácticas de diseño recomendadas en varios países
Aspectos de seguridad
Conclusión preliminar

CAPÍTULO 16
ALINEAMIENTO TRIDIMENSIONAL
16.1 RECOMENDACIONES PARA TAREAS DE DISEÑO PRÁCTICO
La forma esencial de los caminos expresa su función de trasladar personas y bienes en forma se-
gura y rápida de un lugar a otro. Los caminos deben tener un aspecto agradable, encajar con gra-
cia en su entorno y volverse aceptables componentes del paisaje visto desde fuera del camino. La
coordinación o adecuado ajuste conjunto de los alineamientos horizontal y vertical, y la sección
transversal es una técnica importante para obtener un diseño vial estéticamente placentero.
En muchos países, generalmente la estética del camino se considera un objetivo deseable del di-
seño, porque cualquier cosa que valga la pena hacer, vale la pena hacerla bien. Los beneficios de
seguridad de los caminos estéticamente placenteros no fueron bien cuantificados; sin embargo, en
Estética Vial Práctica se estableció que hay una relación sutil entre la estética y seguridad de los
caminos. Medidas tales como un suave alineamiento continuo, amplias zonas laterales de recupe-
ración, amplias cunetas redondeadas, taludes planos, y el control de la erosión hacen un camino
hermoso y más seguro para el tránsito. El camino realmente es más seguro y parece ser más se-
guro al conductor y pasajeros, importante para el disfrute de las zonas laterales del camino y del
paisaje. Estética Vial Práctica también aboga por "la seguridad en la variedad"; es decir, la mono-
tonía es enemigo de una buena estética y de un seguro funcionamiento, y entorpece el disfrute de
la experiencia visual y disminuye el estado de alerta, esencial para la segura conducción.
Por ejemplo, el enfoque de los EUA promueve el concepto de coordinación del alineamiento, prin-
cipalmente por su valor estético. La excelencia del diseño debida a la coordinación de los alinea-
mientos verticales y horizontales aumenta la utilidad y seguridad, anima una velocidad uniforme, y
mejora la apariencia del camino, y estas cosas son casi siempre obtenidas sin costos adicionales.
El enfoque alemán se concentra más directamente en el diseño del alineamiento tridimensional
desde un punto de vista estructural, y diferencia directamente entre los casos individuales de di-
seño bueno y diseño pobre.
16.1.1 Enfoque del diseño
16.1.1.1 Discusión general. Los capítulos anteriores se concentraron principalmente en los atributos
físicos de adecuados diseños viales con relación a alineamientos horizontal y vertical, y la sección
transversal para satisfacer los requerimientos de seguridad y operación.
Si bien estas necesidades son de suma importancia, algún compromiso puede ser necesario en
intereses de comodidad y la economía, especialmente con respecto a los alineamientos tridimen-
sionales. Los caminos ultraseguros son de poco valor si el acceso es demasiado inconveniente, o
si el costo adicional reduce el número de proyectos que puedan realizarse.
Estas cuestiones son relativamente tangibles y susceptibles de algún tipo de evaluación. Sin em-
bargo, queda un área por considerar, lejos de ser tangible o cuantificable pero de creciente impor-
tancia: la amenidad; es decir el efecto que un camino y el tránsito tienen sobre el medio ambiente,
y el sentido estético de los usuarios, y de quienes se ven afectados por su construcción y opera-
ción. La placentera coordinación de los alineamientos, el ajuste del camino a los contornos natura-
les del paisaje y la preservación o mejoramiento de la vegetación natural están todos involucra-
dos.
En este capítulo se consideran los factores menos tangibles que, si bien no están sujetos a un tra-
tamiento analítico rígido, son importantes para determinar la eficacia total de un camino.

El método tradicional de diseño de caminos se basó en las limitaciones de las técnicas manuales
para considerar el problema; separadamente, en tres vistas: planta, perfil longitudinal y sección
transversal. Tal enfoque resulta de las técnicas semigráficas habitualmente empleadas que clara-
mente pueden producir resultados satisfactorios si las realiza un proyectista experimentado.
En cambio, puede producir malos resultados si el proyectista sólo tiene en cuenta cada vista inde-
pendientemente de las otras dos, sin la adecuada consideración de la interrelación entre las distin-
tas vistas.
Aun la consciente adhesión a las tabulaciones y gráficos apropiados incluidos en las secciones
previas no garantiza un resultado satisfactorio, si las tres vistas tradicionales se tratan indepen-
dientemente. El usuario vial ve el camino como un continuo tridimensional constantemente cam-
biante, y a menos que los proyectistas tomen total conocimiento de este hecho, no podrán apre-
ciar cómo el diseño final se mostrará a los usuarios de la vía. Es la apariencia del camino para el
conductor la que determina su comportamiento, y a no ser que el camino le parezca al conductor
como el proyectista pretende, el diseño fracasará en uno de los atributos más importantes, la de
satisfacer las necesidades del usuario.
16.1.1.2 La visión del conductor. El conductor ve una visión distorsionada en escorzo del camino, y
las combinaciones desfavorables de curvas horizontales y verticales pueden resultar en aparente
discontinuidades en el alineamiento, a pesar de que los diseños horizontales y verticales cada uno
por separado cumpla con lo dispuesto en los capítulos previos. Estas combinaciones pueden ocul-
tar al conductor un cambio en el alineamiento horizontal o incluso una curva cóncava suficiente-
mente profunda como para ocultar un peligro significativo, como una zambullida oculta.
La visión del conductor en constantemente cambiante y la duración de la vista de sucesivos ele-
mentos del camino también varían. Las características situadas en una larga y baja concavidad
permanecen visibles por un lapso considerable, mientas que otras características en o cerca de
una abrupta convexidad o curva horizontal cerrada sólo son visibles fugazmente. De ello se des-
prende entonces que las características importantes, tales como las intersecciones, conviene si-
tuarlas en largas curvas cóncavas.
Las claves visuales para el conductor desde las zonas periféricas deben tratarse debida atención.
Mientras el proyectista ve todo el trazado del camino a la vez, y es consciente de todos los cam-
bios en el alineamiento, el conductor ve mucho menos en cualquier tiempo. La visión inherente-
mente limitada del conductor puede limitarse más por la noche, o en otros momentos de poca vi-
sibilidad.
En todas las etapas del diseño el camino debe considerarse como una estructura tridimensio-
nal que ser segura, funcional, económica, y estéticamente agradable.
El proyectista debe procurar que el conductor cuente con tantos indicios como sea posible so-
bre lo que se avecina, y debe asegurarse de que las condiciones del camino no transmitan
mensajes ambiguos o engañosos. Las pistas visuales presentadas al conductor mediante la
visión de la superficie del camino son especialmente importantes en las secciones con agudas
convexidades o cerradas curvas horizontales, o ambas combinadas.

16.1.2 Diseño del espacio de conducción
16.1.2.1 Elementos del alineamiento tridimensional. En gran medida, las Secciones 16.1.2 a 16.1.4
se basan en las guías alemanas "Diseño de Caminos Rurales," Parte: Alineamiento, Sección 2:
Alineamiento Tridimensional (RAL-L-2), 1970; las nuevas guías alemanas "Diseño de Caminos,"
Parte: Alineamiento, 1995; y los conocimientos más recientes en este campo
Basados en un examen profundo de muchas guías y trabajos publicados en varios países de dife-
rentes continentes, los autores de este libro concluyeron que el enfoque alemán del alineamiento
tridimensional puede considerarse uno de los más confiables y eficaces métodos para las tareas
de diseño práctico.
Aplicando los métodos de perspectiva, la vista del camino puede mostrarse en un solo dibujo. En
estas recomendaciones sólo se considerará la perspectiva desde el punto-de-vista del conductor.
No deben usarse otras vistas de perspectivas para evaluar tridimensionalmente al camino. Por
ejemplo, vista perspectiva desde un "ojo de pájaro" puede mostrar una curva cerrada (Figura
16.1a), que en realidad no es crítica debido a la dinámica de conducción o deficiencias ópticas
(Figuras 16.1b y 16.1c).
El objetivo de las recomendaciones siguientes es producir el mejor alineamiento que provea una
óptima seguridad y calidad del tránsito. Deben crearse tramos bien equilibrados donde cada ele-
mento de diseño geométrico contribuya a una buena característica del camino. Tales tramos eli-
minan las sensaciones de inseguridad e incomodidad del conductor. Con el uso de estas reco-
mendaciones el proyectista será capaz de reconocer y evaluar los diseños preliminares del ca-
mino que resultan de la superposición de seleccionados elementos horizontales y verticales. Así,
el proyectista puede crear elementos de diseño tridimensionales que permitan alcanzar percepti-
bles y apropiadas características.
Aunque el diseño vial comprende elementos individuales, la combinación del alineamiento hori-
zontal (plan) y el alineamiento vertical (perfil) resulta en una creación espacial o tridimensional. El
espacio de conducción resultante puede describirse en su secuencia con el concepto de caracte-
rísticas viales. Tal concepto incluye todos los elementos estructurales y determina el comporta-
miento de conducción del conductor. Las características de la vía no deben cambiarse significati-
vamente sobre secciones cortas. Una secuencia coherente de imágenes del espacio de conduc-
ción debe equilibrarse en relación con los parámetros de diseño entre sí mismos (diseño de rela-
ción). Las secciones viales diferentes deben conectarse mediante graduales transiciones.
En el diseño de los alineamientos, los elementos de diseño horizontal y vertical están necesaria-
mente superpuestos. La combinación de la sección transversal del camino, que incluye banquinas,
ancho de pavimento, carriles, y marcas de borde, con elementos de diseño resulta en un elemento
de diseño tridimensional. El diseño de un camino se compone de una serie o secuencia de ele-
mentos de diseño tridimensionales. En la Figura 16.2 se muestran típicos elementos tridimensio-
nales de diseño.

FIGURA 16.1 Ejemplos de puntos de vista diferentes perspectivas

FIGURA 16.2 tridimensional, elementos de diseño creado por la superposición de tangentes y cur-
vas.

La creación de una buena vista del camino (guiado óptico) requiere un diseño coordinado del bor-
de del camino (guiado de superficie) y del espacio de conducción (guiado espacial) con respecto a
la función del camino. Puede ser influido positivamente por la selección y uso sensato de todas las
posibilidades dadas (elementos tridimensionales de diseño, marcas en el pavimento, pendientes,
taludes, plantaciones, estructuras de ingeniería, señalización, y señalización de orientación.
Una buena vista del camino (guiado óptico) es importante para la seguridad y fluidez del tránsito
en un tramo de camino. Por lo general, esto se puede obtener si la vista del camino parece fundir-
se en el entorno y si la dirección del camino es fácilmente aparente.
Al guiado óptico lo crea la perspectiva del camino. Por ejemplo, la dirección del camino se hace
más evidente si los bordes del pavimento y las líneas de carril se marcan más claramente, Figura
16.1d. Las marcas en el pavimento son de especial importancia en las secciones peraltadas y
donde se amplían los carriles (guiado de superficie). En las Figuras 16.3 y 16.4 se informa con
más detalle y numerosos ejemplos sobre los alineamientos tridimensionales de los caminos.
16.1.2.2 Elementos de diseño horizontal
Rectas. Las rectas largas de los caminos son monótonas y fatigosas. Pueden incitar al conductor
a viajar a velocidades excesivas y aumentar el peligro de encandilamiento por el resplandor de los
faros delanteros del tránsito opuesto durante la noche. Deben evitarse las rectas largas con pen-
dientes constantes, y la longitud máxima debe limitarse a un valor numérico, en metros, de apro-
ximadamente 20 veces la velocidad, en kilómetros por hora, o tal que se tarde unos 72 s recórrela
a la velocidad directriz (reglas empíricas), Sección 12.1.1.2.
En los caminos de dos carriles y dos sentidos deben proveerse rectas como para permitir adelan-
tarse con seguridad a los vehículos más lentos.
La impresión desfavorable causada por las rectas largas de topografía accidentada puede reducir-
se mediante una amplia y larga curva vertical cóncava, Figura 16.1e.
Deben evitarse rectas cortas entre dos curvas horizontales del mismo sentido, (Figura 16.3 bis); si
estos diseños no pueden eliminarse, es importante establecer una longitud mínima de recta entre
las dos curvas. La longitud mínima del segmento recta debe corresponder a un valor numérica, en
metros, de aproximadamente 6 veces la velocidad, en kilómetros por hora, o tal que se tarde unos
22 s en recorrerla a la velocidad directriz, para mantener la coherencia del guiado óptico, Sección
12.1.1.2.
En la Sección 12.1.1.3 se da más información sobre longitudes de recta, rectas independientes y
rectas no-independientes.
Curvas. Las curvas cortas entre rectas parecen roturas ópticas (Figura 16.3b) en la perspectiva
del conductor, las cuales pueden evitarse con largas curvas horizontales.

Figura 16.3 Ejemplos de soluciones de buenos y malos

FIGURA 16.4 Casos de diseño que deben evitarse.

16.1.2.3 Elementos de diseño vertical
Rectas. La recta en el perfil es un segmento con pendiente constante. Esta parte de la rasante no
es crítica para el alineamiento tridimensional.
Una recta corta entre dos curvas verticales cóncavas sucesivas puede dar la impresión de una
curva vertical convexa (Figura 16.3d) y debe evitarse. La Figura 16.3c muestra una mejor solución
con una sola curva vertical larga. Lo mismo ocurre con una recta corta entre dos curvas verticales
convexas sucesivas. Este tipo de diseño puede dar la impresión de una curva vertical cóncava
(Figura 16.3f) y se debe evitar. La Figura 16.3g muestra una mejor solución mejor con una sola
curva vertical larga. Cuanto mayor sea la distancia que un conductor puede ver hacia adelante en
el camino, más larga debe ser una curva vertical cóncava para eliminar las roturas visuales.
Curvas verticales cóncavas. La curva vertical cóncava es el elemento de diseño tridimensional con
la mejor calidad visual y de guía óptica (Figura 16.1 c). Sin embargo, hay una excepción: el uso de
una curva de hundimiento a corto vertical entre las secciones de largo con notas constante debe
ser evitado. En este caso, no importa si el alineamiento horizontal se encuentra en una sección
tangencial o en una curva (Figuras 16.4a, y 16.4 b, respectivamente). En ambos casos, una ruptu-
ra visual en la vista en perspectiva se produce. La longitud de las curvas de hundimiento vertical
en muros de contención por lo general se puede aumentar considerablemente sin un gran aumen-
to en los costos de movimiento de tierras.
Curvas verticales convexas. La curva vertical conexa representa el elemento de diseño más crítico
al considerar una buena calidad visual. La influencia de la curva vertical convexa es especialmen-
te crítica con longitudes cortas que causan distancias visuales insuficientes, Figura 16.4c. De ser
posible, deben evitarse las curvas verticales convexas con distancias visuales de detención míni-
ma en la línea principal del camino. La principal consideración en el uso de longitudes mayores
son los costos de movimiento de suelos. Con la disponibilidad de amistosos programas de movi-
miento de suelo y la capacidad de los programas de trazar perspectivas, ahora es fácil diseñar y
probar muchas opciones de rasantes.
Consecuencias. En los caminos deben evitarse las roturas visuales que resultan de cortas curvas
horizontales y verticales, o de su combinación. En su lugar se tratará de usar más elementos de
diseño. Las curvas cortas causan incoherencias en el borde del camino. Estos asertos se entien-
den mejor por comparación. Las Figuras 16.3 bis y 16.3 b (mala solución) con la Figura 16.3c
(buena solución), y las Figuras 16.3d y 16.3 (mala solución) con las figuras, y 16.3c 16.3g (buena
solución). Las Figuras 16.4a, 16.46, y 16.4c muestran también diseños que se deben evitar.
También se deben evita las combinaciones gráficamente designadas:
• Zambullida: Desaparición parcial del camino de la vista del conductor con reaparición lejana,
Figura 16.4d).
• Salto: Similar a la zambullida, pero con la reaparición desplazada, Figura 16.4c.
• Aleteo: Zambullidas múltiples o perfil ondulante (Figura 16.4f).
• Curva vertical espalda-quebrada: Corta sección recta entre dos curvas de verticales cóncavas,
Fig.16.3d.
La mayoría de estos diseños puede conducir a críticas maniobras de conducción debido a ilusio-
nes ópticas, dado que partes de los alineamientos se ocultan a la vista del conductor, lo que a su
vez puede engañarlo sobre el curso de la calzada y del tránsito opuesto. Estas percepciones vi-
suales erróneas son especialmente peligrosas en el caso de las maniobras de adelantamiento.

16.1.3 Secuencia de elementos de diseño y la superposición de elementos
16.1.3.1 Alineamiento horizontal. El tamaño de los sucesivos elementos de diseño en planta puede
determinarse de las relaciones de radios mostradas en las Figuras 9.1 y 9.36 a 9.40 para los paí-
ses seleccionados.
La seguridad de un automovilista no es potencialmente afectada por el uso de una serie de curvas
de radio pequeño de un alineamiento ondulante. A pesar de la fuerte curvatura existirá un alinea-
miento más o menos coherente Figura 16.5a. Sin embargo, las curvas cerradas aisladas en el
curso de un alineamiento suave no son coherentes, y deben evitarse, Figura 16.5b.
Especialmente para radios de curva pequeños y medianos, la relación con los radios anterior y
posterior, determinada por los antecedentes de diseño locales, debe satisfacerse estrictamente.
16.1.3.2 Alineamiento Vertical. Para las secuencias de los elementos de diseño en el plano vertical,
debe considerarse lo siguiente, Figuras 16.5c y 16.5d:
1. En topografía ondulada/montañosa, los radios de las curvas verticales convexas deben ser
mayores que los radios de las curvas verticales cóncavas. Este concepto provee una distancia
visual más larga para la curva convexa, Figura 16.5c. Las distancias visuales significativamen-
te más larga dan mayor sensación de seguridad al conductor.
2. Para diferencias más pequeñas en cota del camino (hasta 10 m) y en un camino con topogra-
fía plana, los radios de las curvas verticales cóncavas deben ser mayores que los de las cur-
vas verticales convexas. Este concepto tiene en cuenta que un conductor puede ver el camino
por una distancia más larga en terreno plano y por lo tanto se lo provee con una vista adelante
más satisfactoria, Figura 16.5 d. Se deduce de las consideraciones 1 y 2 que:
3. Deben evitarse las secuencias rápidas de cortas curvas verticales cóncavas y convexas.
16.1.3.3 Superposición de elementos. En la superposición de los alineamientos horizontal y vertical,
la relación entre los radios de las curvas horizontales, R, y los radios de las curvas verticales cón-
cavas, Rs, no puede seleccionarse arbitrariamente; deben relacionarse o ajustarse unos con
otros. Para obtener una satisfactoria solución tridimensional, la experiencia demuestra que la rela-
ción, R/Rs, debe ser lo más pequeña posible. La relación debe estar en el rango de 1/5 a 1/10. La
razón principal es que las curvas horizontales superpuestas por las curvas verticales cóncavas
pueden inducir a error a los automovilistas en términos de su vista en perspectiva, presentando un
alineamiento que parece más generoso de lo que realmente es.
Si se superan estos valores se recomienda analizar la perspectiva de la sección de camino. Esto
se puede obtener fácilmente mediante el uso de sistemas informáticos modernos. Tales progra-
mas son generalmente parte de sistema automatizado y un sistema de diseño (CAD), y también
implican el uso de programas de trazado de perspectivas.
Cuando más plano es el terreno, más grande deben seleccionarse los radios de las curvas vertica-
les convexas y cóncavas.

Sobre la base de consideraciones visuales, drenaje y conducción dinámica se garantiza un ali-
neamiento favorable si los puntos de inversión de ambos alineamientos horizontales y verticales
se establecen aproximadamente cerca. Esto se muestra en la Figura 16.5, y se puede obtener si
las curvas en los alineamientos horizontales y verticales se colocan en aproximadamente el mis-
mo lugar y tienen aproximadamente la misma longitud.
Así, los puntos de inversión de curvatura (distorsión) se encuentran aproximadamente en el mis-
mo lugar y así se garantiza en planta una suficiente pendiente longitudinal de drenaje en los pun-
tos de peralte cero, y una pendiente transversal suficiente en los puntos de pendiente cero de la
rasante.
FIGURA 16.5 Secuencias y superposición de elementos.

Normalmente, con tal coordinación el número de puntos de inversión en los planos horizontal y
vertical debe ser el mismo. Así, al diseñar las áreas con peralte bajo se alcanzan pendientes longi-
tudinales suficientes y, en las áreas con bajas pendientes longitudinal se dispone de suficiente pe-
ralte.
En la topografía ondulada o montañosa con empinadas pendientes longitudinales puede ser
deseable seleccionar un segmento de pendiente constante entre los extremos de curvas verticales
convexas y cóncavas consecutivas, Figura 16.5c. En este caso, el punto de distorsión del alinea-
miento horizontal debe establecerse más cerca del comienzo de la curva vertical cóncava. Este
tipo de diseño permite al conductor a reconocer anticipadamente el punto de distorsión del ali-
neamiento horizontal.
Si la topografía del terreno no permite al proyectista ajustar los puntos de inversión según la Figu-
ra 16.5e, entonces cualquier cambio de dirección en el alineamiento debe ser claramente visible
en la distancia visual presente. En las áreas de las curvas verticales convexas, las curvas horizon-
tales no deben ocultarse. Por ejemplo, deben evitarse las vistas del camino mostradas en las Fi-
guras 16.4d y 16.4e.
16.1.4 Intersecciones y puentes
Por razones de reconocimiento y percepción visual, de ser posible las intersecciones deben ubi-
carse en curvas verticales cóncavas, Figura 16.6. El reconocimiento de las intersecciones se pue-
de mejorar mediante medidas adecuadas tales como siembra, demarcación de los dispositivos de
tránsito, etc. Tienen que considerarse las necesarias distancias visuales.
Las estructuras de ingeniería, tales como puentes, deben coordinarse con el alineamiento, Figura
16.7a, por ejemplo). De ser posible deben evitarse los puentes planos como el mostrado en la Fi-
gura 16.7ª. El conductor debe ser capaz de reconocer oportunamente los grandes puentes para
ajustar su velocidad a las condiciones prevalecientes, incluyendo los efectos de los vientos latera-
les, pavimentos helados, etcétera.
Visualmente, las estructuras desfavorables de ingeniería son los que bloquean la vista de una in-
minente curva (Figura 16.7c). Dentro de la estructura de ingeniería, el alineamiento debe estar
curvado a tono con la siguiente curva del camino (Figura 16.7d).
FIGURA 16.6 Intersección en curva vertical cóncava.

FIGURA 16.7 Ejemplos de estructuras de ingeniería desde una perspectiva tridimensional.
En conclusión, existen muchas recomendaciones y normas para obtener una buena visual del
alineamiento tridimensional (en su mayoría sobre la base de la experiencia práctica). Sin em-
bargo, los criterios de diseño aptos cuantificables, con especial énfasis en la seguridad del
tránsito no se encontraron hasta ahora. El alineamiento tridimensional debe considerarse el
componente más complejo en el proceso de diseño de diseño geométrico vial. Y sigue siendo
el eslabón más débil en el diseño general de los caminos.

16.2 CONSIDERACIONES GENERALES, EVALUACIONES DE LA INVESTIGACIÓN, LA GUÍA
COMPARACIONES DE Y NOVEDADES
Caracterizado por sus alineamientos horizontal y vertical, y sección transversal, un camino es una
superficie tridimensional, matemáticamente referida como una superficie reglada, y examinada y
descrita por la geometría diferencial.
La definición matemática de una configuración del camino en un espacio tridimensional requiere la
definición del movimiento de los vectores de la unidad triplete mutuamente ortogonales. Sin em-
bargo, la transformación de los aspectos funcionales y de configuración, así como los criterios de
diseño de un camino en ecuaciones de movimiento de un trío de vectores tridimensionales es una
tarea muy difícil que requiere una revisión general del concepto de diseño de ingeniería clásica en
tres niveles separados (planta, perfil, y sección transversal).
Un diseño del camino tridimensional también impondría una serie de problemas prácticos. En este
caso, por ejemplo, los elementos de diseño individuales, como rectas, curvas circulares y de tran-
sición no tendrían más sentido y deberían reemplazarse por nuevos elementos tridimensionales.
La Figura 16.2 muestra esquemáticamente esos elementos, pero sin descripciones matemáticas.
Por ejemplo, Psarianos indicó que al menos en teoría la introducción de los elementos de diseño
clásico en un espacio tridimensional podría dar lugar a un diseño geométrico del camino con hasta
720 combinaciones diferentes de variaciones en el diseño de los elementos. Es obvia que una
geometría complicada no puede ser revisada por un ingeniero de caminos.
Resultado: en la actualidad un alineamiento tridimensional está muy limitado a los planteamientos
y exámenes estéticos; las consecuencias matemáticas y física en este caso permaneces sin con-
sideración, con pocas excepciones. La siguiente discusión se refiere principalmente a la estética
camino.
En este contexto, la combinación de los diseños vertical y horizontal tiene un aspecto agradable.
También deben ajustarse graciosamente en su entorno y se vuelven componentes aceptables del
paisaje, visto desde fuera del camino. La coordinación o adecuado ajuste mutuo de los alinea-
mientos horizontal y vertical es una técnica importante para obtener un diseño del alineamiento
estéticamente agradable. A pesar de que los beneficios de seguridad de los caminos estéticamen-
te agradables, no fueron bien documentados en el pasado, la bibliografía contiene declaraciones
acerca de la relación sutil entre la estética vial y la seguridad vial; es decir, las cosas que hacen
que un camino hermoso también puede hacer que sea más seguro para el tránsito. Además, un
camino estéticamente agradable también parece ser más seguro para los usuarios, lo cual es im-
portante para el disfrute de ese camino.
16.2.1 Enfoque de Diseño
16.2.1.1 Discusión general. De acuerdo con Neuzil, los principios y guías subyacentes del diseño
estético vial no son de recientes desarrollo en la tecnología del diseño vial; se produjeron en res-
puesta a la generalizada preocupación pública por el impacto de las obras de ingeniería en entor-
nos físicos y sociales. Un pequeño, aunque históricamente significativo número de caminos-
parque y autopistas estéticamente diseñadas se construyeron en el este de los EUA y en Europa
antes de comenzar el tiempo del sistema de autopistas interestatales. El estudio formal de la esté-
tica de los alineamientos de caminos de alta velocidad comenzó en Alemania en la década de
1930 con la obra de Hans Lorenz y otros. Los ingenieros alemanes tenías considerables proble-
mas y gastos para eliminar o modificar las combinaciones de curvatura vertical y horizontal, que
parecían incómodas cuando se las veía en perspectiva desde un ángulo bajo. Sin embargo, por lo
menos 25 años pasaron desde que las guías de AASHO y alemanas resumieron las reglas más
importantes para producir un diseño vial rural agradable, funcional y económico.

De hecho, ambas guías indicaron que las recomendaciones de diseño estético a menudo pueden
satisfacerse sin entrar en conflicto con los requerimientos económicos y ambientales en la cons-
trucción y operación de caminos, y que una cuidadosa atención a la estética del diseño puede
ayudar a garantizar una circulación segura, sin problemas de tránsito.
En su clásico tratado sobre la estética del diseño del camino, y Tunnard y Pushkarev citan índices
de accidentes mortales en 13 caminos-parque y autopistas, que parecen indicar una relación bas-
tante fuerte entre la calidad estética y la seguridad. Generalmente, los caminos con características
monótonas tienen índices de accidentes mortales dobles que los de caminos más atractivos.
16.2.1.2 La vista del conductor. En el campo de la práctica del diseño estético, el área de visión
efectiva es de suma importancia. Kawczynski informó lo siguiente sobre práctica de diseño y esté-
tica vial.
La Figura 16.8 muestra la reducción de la zona en el campo de visión del conductor donde se
concentra su atención al aumentar la velocidad. El espacio de la anticipación está determinado por
el área de visión efectiva y la distancia de enfoque, lo que depende de la velocidad, Tabla 16.1. La
mayoría de los principios estéticos se basan en el deseo de ajustar el camino en el espacio de an-
ticipación.
Además, Neuzil informó:
La experiencia agradable de conducir en un camino de diseño atractivo puede ayudar a reducir
los factores de tensión y fatiga de conducción que influyen significativamente en la seguridad
vial. Más directamente, se debe considerar la seguridad percibida o el peligro percibido, y la res-
puesta del conductor a ellos. Por ejemplo, la curva de radio mínimo para una velocidad directriz
dada físicamente da al conductor un nivel adecuado de seguridad operacional. Sin embargo, al
acercarse a la curva puede percibir la curva como un poco insegura en apariencia (incluso a su
razonable velocidad de aproximación), especialmente si prevalecen otras características del di-
seño geométrico - condiciones del alineamiento vertical, presencia o ausencia de una curva de
transición, etc. Si la percepción del conductor y el juicio de la seguridad de la curva adelante le
motivan a lentificar innecesariamente, entonces la fricción de tránsito, el potencial de accidentes,
y la tensión e incomodidad pueden ser innecesariamente mayores para el conductor y, posible-
mente, para los otros los conductores cercanos. Cada kilómetro de viaje da tales potenciales. Es
ilustrativo comparar la conducción sobre un camino con alineamientos que fluyen graciosamente,
con otro con curvas horizontales y verticales de diseño mínimo y falta de coordinación en la se-
cuencia largas rectas-cortas rectas tanto en planta como en perfil.
El principio fundamental de la ingeniería de seguridad vial es asegurar que las percepciones de
los usuarios del entorno vial y sus riesgos inherentes sean al menos iguales a las normas ac-
tuales usadas. Las normas actuales pueden ser menos que deseables, pero más importante es
la percepción de los usuarios de las limitaciones impuestas por tales normas. No es suficiente
que las superficies y las líneas que forman el trazado del camino cumplan los requisitos míni-
mos en cuanto a radios horizontal y vertical, ya que pueden estar distorsionados por la forma
en que se perciben desde la perspectiva del conductor. Sus dimensiones reales y diseño pue-
den resultar alterados por la creación de distorsiones o ilusiones como inflexión, discontinuidad,
y ocultamiento que pueden tener un impacto negativo en el comportamiento del conductor y ser
una fuente de accidentes. Desde la perspectiva del conductor, el espacio de anticipación es
importante, Figura 16.8.

FIGURA 16.8 Espacio de anticipación del conductor.
Para cada conductor hay una densidad óptima de objetos como para conducir confiado un vehícu-
lo. Usualmente, la densidad óptima de objetos se obtiene cuando la vista del conductor se limita a
su distancia de enfoque. Tanto la distancia de visión insuficiente y como una extendida visión con-
ducen a un incremente del estrés psicológico del conductor, Capítulo 19.
Una distancia de visión ampliada; por ejemplo, una sección recta larga en un monótono campo
abierto con baja intensidad de tránsito conduce a una velocidad excesiva, lo cual es referido fre-
cuentemente en la bibliografía como un peculiar estado medio-somnoliento cercano al sueño, que
puede dar lugar a accidentes. Este estado se facilita por la vibración regular del vehículo que hip-
notiza a los conductores, y por la vista del brillante patrón del camino pavimentado. Según Ba-
bkov, el 3% de todos los conductores no lo sienten, un 23% están sometidos a él en gran medida,
y el 74% lo siente pero les es fácil de soportar o resistir. La lucha contra la monotonía es lo que
subyace en las recomendaciones de varias normas de diseño sobre el tema de los alineamientos
curvilíneos, al menos para caminos multicarriles en topografía ondulada.
TABLA 16.1 Relación entre velocidad, áreas de visión efectiva, y distancia de enfoque
Los datos estadísticos de Alemania muestran que en la comparativamente ondulante interestatal
Ulm -Karlsruhe, para la cual el parámetro S es de 60%, la tasa de accidentes relacionados con la
fatiga de un conductor era de 0.325 accidentes/106
kilómetros-vehículo. En la casi directa interes-
tatal Karlsruhe – Mannheim con parámetro S de 20%, el índice de accidentes para un volumen
similar de tránsito era de 0.882 accidentes/106
kilómetros-vehículo, tres veces mayor. (S represen-
ta la relación entre la longitud del arco de las secciones en curva y la longitud total del alineamien-
to, como primera indicación de la suavidad del alineamiento.)
Relacionados con los resultados presentados aquí, Kawczynski declaró que en varios países eu-
ropeos los caminos habían comenzado a ser alineados en la forma de una combinación de curvas
circulares y de transición sin tramos rectos. Sin embargo, en las Secciones 9.1.3.2 y 9.2.3.2 se
expresa que el diseño-de-relación actualmente es más que el alineamiento curvilíneo. La cuestión
del alineamiento curvilíneo; por ejemplo en una topografía accidentada, permanece lado-a-lado
con el tema de aptas transiciones entre rectas independientes y curvas; por ejemplo, en topografía
plana.
En conclusión, el espacio de anticipación del conductor, sobre todo la distancia de enfoque, debe
considerarse en el diseño de los alineamientos horizontal y vertical, y en la combinación de am-
bos.

16.2.2 Prácticas de diseño recomendadas en varios países
Estudio de prácticas de diseño de alineamientos tridimensionales en los EUA, Suiza, y Australia.
16.2.2.1 Estados Unidos. Algunas guías para el satisfactorio aspecto tridimensional de alta forma
de alineamiento tomadas de Estética Vial Práctica, el Libro Verde, la "La cinta pavimentada" de
Pushkarev, y Cron.
• La curvatura en el plano horizontal debe ser acompañada por una curvatura comparable en el
plano vertical, y viceversa. La rasante de una curva larga, plana y horizontal debe ser suave y
fluida, y no interrumpida por depresiones cortas y jorobas. La Figura 16.9 a muestra una vista
desagradable, y la Figura 16.9b muestra una vista más agradable.
Comentario: La discusión anterior de elementos de diseño vertical (concavidades) en las Figu-
ras 16.4a 16.4b, y en la Figura 16.4f muestran lo que puede suceder si no se cumple esta
práctica recomendada.
• Deben evitarse las torpes combinaciones de curvas y rectas en los planos horizontal y vertical:
La más prominente de estas combinaciones es la rasante espalda-quebrada formada por dos
curvas cóncavas conectadas por una recta corta, Figura 16.9 c.
Las espaldas-quebradas verticales son visiblemente prominentes sólo cuando se usan curvas
verticales cortas. La apariencia de quebradura puede corregirse usando curvas verticales más
largas en cada extremo, o eliminando la corta recta intermedia. El remedio para las curvas ho-
rizontales espalda-quebrada es sustituir la recta con una curva plana o usar al menos 500 m
de sección recta entre las dos curvas horizontales en el mismo sentido.
• Curvatura horizontal y vertical debe coordinarse para evitar las combinaciones que parecen
torpes vistas desde un ángulo bajo: Idealmente, los vértices de las curvas horizontal y vertical
deben coincidir Figuras 16.9 d, 16.5e; sin embargo, esto no siempre es posible. Resultará una
apariencia razonablemente satisfactoria si los vértices de las curvas horizontales y verticales
están separados por no más de una cuarta fase. Saltear una fase en planta mientras se man-
tienen los vértices del perfil en fase resultara en coordinación y apariencia razonablemente
buenas, Figura 16.9e). Un cambio de media fase resultará en coordinación y apariencia malas,
Figura16.9f.

• En el Libro Verde se observa:
No debe diseñarse una curvatura horizontal fuerte en o cerca de la parte superior de una pronun-
ciada curva vertical convexa. Esta condición es indeseable porque el conductor no percibe el cam-
bio horizontal en el alineamiento, especialmente en la noche la luz de los faros siga recta hacia el
espacio. Se evita la dificultad de esta disposición si la curvatura horizontal precede a la curvatura
vertical; es decir, se hace la curva horizontal más larga que la vertical. Un diseño adecuado también
puede obtenerse usando valores de diseño muy por encima de los mínimos para la velocidad direc-
triz.
Comentario: Esto concuerda con los visto anteriormente sobre sobre convexidades y superpo-
sición de elementos. Las Figuras 16.4d y 16.4e muestran los diseños que se han de evitar.
• El Libro Verde sigue:
Una curvatura horizontal aguda no debe diseñarse en o cerca del punto más bajo de una curva ver-
tical cóncava pronunciada. Debido al escorzo de la vista del camino adelante, la curvatura horizontal
plana da una apariencia distorsionada indeseable. La velocidad vehicular, sobre todo de camiones,
a menudo son altas en la parte inferior de las pendientes y puede resultar una operación errática,
especialmente por la noche.
Comentario: Se refiere a la misma preocupación descrita en el Subcapítulo 16.2.3.2. Los auto-
res sugieren la siguiente revisión. Usando un sistema CAD se prepara una serie de dibujos en
perspectiva desde el punto de vista del conductor. El objetivo debe ser determinar si las curvas
verticales cóncavas superpuestas con las horizontales en las vistas en perspectiva resultan en
vistas en perspectiva que hace parecer la curva horizontal más abierta que en la realidad, Fi-
gura 16.20.
Según la hipótesis en la Sección 16.2.3.2, probablemente un estudio bien diseñado podría de-
terminar los efectos visuales de la variación de la longitud y superposición de curvas. Si la hi-
pótesis es verdadera, entonces se viola la expectativa de los conductores. Esto podría llevar a
acciones incorrectas de los conductores y al aumento de los problemas de seguridad.
• La longitud del camino que puede verse de una sola vez por el automovilista debe ser limitada,
pero debe preservarse la adecuada distancia visual. No debe haber más de dos cambios de
rumbo en el alineamiento horizontal (Figura 16.10a) o tres roturas en la rasante vertical a la
vista del conductor en cualquier punto, Figura 16.10a. En particular debe evitarse una aparien-
cia inconexa. Esto puede ocurrir cuando el comienzo de una curva horizontal está oculto al
conductor por una cumbre interpuesta mientras que la continuación de la curva se puede ver
en la distancia más allá, Figuras 16.4d y 16.4e. Esto también puede ocurrir cuando las rectas
largas se trazan en terreno ondulado, de tal manera que el camino se presenta como una serie
de segmentos de tamaño decreciente a medida que pasa sobre sucesivas cumbres adelante,
Figura 16.4f.

FIGURA 16.9 Ejemplos de soluciones buenas y pobres, EUA.

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