Unefm Tecnología Ingeniería Civil - Proyecto Vial II

1. UNIDAD V

2. Tema 10
INTRODUCCION A LOS TERMINOS DE
CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO.

3. CAPACIDAD
La capacidad de una vía es su potencial para acomodar vehículos; en el
proyecto y planificación de vías urbanas constituye un aspecto
fundamental.
Entonces se puede definir la capacidad como el numero máximo de
vehículos que pueden pasar por un punto determinado de una vía o
canal en una o varias direcciones durante un tiempo determinado
(Generalmente 15 min.); bajo las condiciones reinantes de diseño y
del transito, se expresa en vehículos por hora (Vph.)
Se puede hablar de:
CAPACIDAD BÁSICA.
CAPACIDAD POSIBLE.
CAPACIDAD PRÁCTICA.
UNIDAD V. Tema 10
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

4. CAPACIDAD BÁSICA: Es el máximo Nº de vehículo tipo que puede
pasar por una sección dada de un canal durante una hora, en condiciones
ideales tanto de la vía como de los vehículos y el medio ambiente.
CAPACIDAD POSIBLE: Es el máximo Nº de vehículo tipo que puede
pasar por una sección dada de un canal durante una hora, en condiciones
existentes tanto de la vía como del transito que circula por ella.
CAPACIDAD PRÁCTICA: Es el máximo Nº de vehículo tipo que puede
pasar por una sección dada de un canal durante una hora, en condiciones
existentes del tramo de vía considerado y sin que la intensidad de
transito que pasa por ella sea tan alta que cause perdidas de tiempo,
peligro o restricciones a la maniobrabilidad de los conductores mas allá
de la razonable.
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Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

5. NIVEL DE SERVICIO
Es una medida cualitativa del efecto de una serie de factores (Velocidad,
Tiempo de recorrido…), la cual describe las condiciones de operación que
se pueden presentar en la circulación de un canal o vía dado, cuando esta
absorbe diversos volúmenes de transito.
Dependiendo de las condiciones de operación por conveniencia se han
elegido nombrarlos de mejor a peor con las letras de la A a la F. A cada
nivel de servicio le corresponde un volumen de transito o de servicio.
El conocimiento de los Niveles de Servicio y Capacidad nos sirve para:
• Proyecto de una Nueva Vía.
• Investigación de las condiciones de operación de una vía existente.
(Estudio de saturación de la vía)
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Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

6. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO EN CONDICIONES IDEALES
Las condiciones a considerar para la obtención de los máximos valores de
capacidad y niveles de servicio son las siguientes:
1. Se deben cumplir las condiciones ideales.
2. La distribución direccional debe ser balanceada (50/50) en caso de carreteras
de 2 canales.
3. Los valores de capacidad bajo condiciones ideales serán los indicados en la
Tabla 2-3.1. Y para darle realidad practica a estos valores además de
cumplirse lo indicado anteriormente se debe cumplir lo siguiente:
a) La vialidad anterior al tramo en consideración debe admitir un volumen igual
o mayor a la capacidad del tramo a estudiar.
b) El transito siguiente debe ser capaz de absorber la corriente de transito que
llega.
c) Las influencias exteriores tales como el clima debe permitir el máximo
aprovechamiento de la vialidad.
d) La frecuencia de los accidentes menores y fallas mecánicas pueden afectar
el volumne máx. que puede asignársele a la vía.
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7. Tabla 2-3.1
CRITERIOS PARA DEFINIR LOS NIVELES DE SERVICIO
1. Para carreteras de 2 canales:
 Velocidad promedio de viaje.
 % de tiempo demorado.
 Flujo de transito periodo pico (15 min.)
 Se utiliza las tablas 2-3.12 y 2-3.13 y las figuras 2-3.1 y 2-3.3
2. Para carreteras de múltiples canales:
 Velocidad.
 Relación volumen – capacidad (V/C).
 Se utiliza las tablas 2-3.18 y figura 2-3.15
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Tipo de Vía Capacidad Vph
Carretera de 2 canales 2.800 (total en ambos sentidos)
Carretera de canales Múltiples 2.000 (por canal)
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8. FACTORES DE CORRECION Y DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD Y NIVELES
DE SERVICIO.
También llamados factores de ajuste dependerán de las características de la vía y
las del transito.
1. Factores dependientes de la vía:
 Ancho de canal menores que el ideal, ya que la maniobrabilidad del conductor para
adelantar es mas peligrosa.
 Distancia lateral de obstáculos cuando es menor a 1.80 m, cualquier obstáculo
lateral produce efectos de estrechamiento.
 Hombrillos con ancho suficiente para estacionar un vehículo.
 Efectos de canales especiales como por ejemplo canal de transito pesado.
 Alineamientos horizontales y verticales deberán estar dentro de las normas según
el tipo de vía.
 % de pendientes están muy ligadas al transito pesado.
 Restricciones de paso, la maniobrabilidad del conductor que no sean interferidas
(curvas).
 El trazado tiene influencia en la velocidad y vol. De servicio importantes en los N.S.
 Condiciones de la superficie de rodamiento reducen la Capacidad de la vía y son
incompatibles con N.S elevados (A y B).
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9. 2. Factores dependientes de la vía:
 Cantidad de camiones y autobuses, su influencia es desfavorable ya que las
condiciones ideales solo consideran vehículos livianos.
 Variaciones del flujo vehicular e interrupciones del transito.
Dependiendo del tipo de vía a ser analizada, se emplearan diferentes tablas y
figuras elaboradas al respecto.
Flujo de Circulación Continuo:
Cuando una vía presenta pocos vehículos y cada conductor puede escoger en
forma totalmente independiente su velocidad se puede hablar de una circulación
continua. Y se debe dar lo siguiente:
a) Que las características geométricas y de operación sean lo mas cercana a las
ideales.
b) Los vehículos que recorren dicho tramo no se verán obligados a detenerse en
ningún momento por causas ajenas a las corrientes de transito, como por ejemplo
intersecciones a nivel, desarrollos adyacentes a la vía, entre otros.
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Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

10. Flujo de Circulación Discontinua:
Sucede todo lo contrario a lo indicado anteriormente como es:
a) Las características geométricas y de operación del transito se alejan de las ideales.
b) Los vehículos que recorren dicho tramo se ven obligados a detenerse por
elementos fijos que producen interrupciones periódicas tales como, señales de
preferencia de paso, semáforos, entre otros.
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Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

11. Tema 11
ANALISIS OPERATIVO EN:
CARRETERAS DE 2 CANALES
Y
CARRETERAS DE MULTIPLES CANALES

12. UNIDAD V. Tema 11
11.1.- ANALISIS OPERATIVO EN CARRETERA DE 2 CANALES
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

13. UNIDAD V. Tema 11
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14. UNIDAD V. Tema 11
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15. CALCULOS
Selección del Método Fig. 2-3.12
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16. UNIDAD V. Tema 11
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

17. Vsi = 2.000 * N * (V/C)i * W * T * B
N ---------- Numero de canales por sentido de circulación.
(V/C)i -------- Tablas 2-3.18 y 2-3.19; Figuras 2-3.15 y 2-3.16.
W ---------- Tabla 2-3.3; Figuras 2-3.13 y 2-3.14.
T ---------- Tablas 2-3.7 o 2-3.9; Figuras 2-3.17 y 2-3.18.
B ---------- Tabla 2-3.10, con los valores de las tablas 2-3.8 o
la Figura 2-3.17.
Nota: En el análisis de carreteras de canales múltiples el
transito que circula en sentido contrario, representa un obstáculo
lateral.
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11.2.- ANALISIS OPERATIVO EN CARRETERAS DE
MULTIPLES CANALES, AUTOPISTAS Y VIAS EXPRESAS.
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

18. Tema 12
ANALISIS OPERATIVO EN:
TRAMOS DE ENTRECRUZAMIENTO
Y
RAMPAS

19. UNIDAD V. Tema 12
12.1.- ANALISIS OPERATIVO DE TRAMOS DE ENTRECRUZAMIENTO.
1. TRAMOS DE ENTRECRUZAMIENTO.
Son cierto tipo de intersección que se presenta cuando en uno de los
extremos de una calzada UNIDIRECCIONAL, convergen dos o más calzadas,
y en el extremo opuesto de esta, después de recorrer ciertas distancia la
calzada se bifurca o trifurca. Operativamente los vehículos que llegan por uno
de sus ramales pueden salir por cualquiera de los ramales del extremo
opuesto.
2. TIPOS DE ENTRECRUZAMIENTO.
Con base a estas bifurcaciones los entrecruzamientos pueden ser:
A. Simples.
B. Múltiples.
A. ENTRECRUZAMIENTOS SIMPLES:
Son aquellos que tiene una sola entrada y una sola salida, y por su
funcionamiento se distinguen en cuatro (4) tipos.
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

20. UNIDAD V. Tema 12
1ª) Tramo Exclusivo de Entrecruzamiento: En el todo tránsito que
entra al tramo de entrecruzamiento se entrecruza.
2ª) Tramo no Exclusivo de Entrecruzamiento: Posee un canal
exclusivo para el tránsito continuo que no se entrecruza, es el más
usual y para su correcto funcionamiento exige un número suficiente
de canales según el volumen de tránsito a servir.
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21. UNIDAD V. Tema 12
3ª) Tramo de Entrecruzamiento Sucesivos: Se presenta cuando
la intensidad de tránsito que se entrecruza o el tránsito continuo,
supera la capacidad del canal en cuyo caso algunos vehículos se
ven obligados a realizar varias maniobras de entrecruzamiento.
4ª) Tramo con canales Exclusivo para tránsito continuo: Los
anteriores pueden proyectarse de manera que el tránsito continuo
se asile del tránsito que se entrecruza.
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

22. UNIDAD V. Tema 12
B. ENTRECRUZAMIENTOS MÚLTIPLES.
Son los que se presentan cuando se superponen dos o más maniobras
de entrecruzamiento; los mismos pueden definirse como aquella
calzada unidireccional que posee dos entradas consecutivas, seguidas
muy de cerca por varias bifurcaciones de salidas; o una sola entrada
seguida de dos o más salidas próximas.
Con base a ello se diferencian dos (2) tipos:
1. Entrecruzamiento a un lado: Típico en las autopistas, ya que la
entrada y salida se realiza hacia la derecha.
2. Entrecruzamiento a ambos lados: Se produce cuando la calzada de
dos vías principales que se cruzan coinciden en un tramo.
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

23. UNIDAD V. Tema 12
3. CARACTERISTICAS OPERATIVAS:
Se presentan dos (2) tipos de operación en la zona de entrecruzamiento:
a. Un tránsito continuo o Volumen exterior: Este tránsito atraviesa el
tramo de entrecruzamiento sin necesidad de cruzar la trayectoria
normal de los otros vehículos.
b. Un tránsito de entrecruzamiento ó Volumen de entrecruzamiento:
Este tránsito debe entrecruzarse dentro del tramo, y es el que
realmente produce el efecto de la longitud de entrecruzamiento.
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena

24. UNIDAD V. Tema 12
4. CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO:
Para el análisis del funcionamiento de un tramo de entrecruzamiento se
deben considerar los siguientes aspectos:
A. La longitud del Tramo de Entrecruzamiento: La cual es medida
desde el punto extremo de convergencia y la nariz de la divergencia.
B. El ancho del Tramo de Entrecruzamiento: El cual está representado
por el número de canales (N).
C. Configuración del tramo de Entrecruzamiento (Forma).
D. La calidad de flujo de los volúmenes Exterior y de
Entrecruzamiento.
E. La Composición del tránsito.
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25. UNIDAD V. Tema 12
5. CALCULO DE “N” (# de canales en la Zona de Entrecruzamiento)
N= V + (K-1) * Vw2 ; V = V01 + V02 + Vw1 + Vw2
Vs/ Canal
6. CALCULO DE LOS NIVELES DE SERVICIO
Fig. 2-3.21  Calidad de Flujo I a V.
Tabla 2-3.21  Niveles de Servicio en el Tramo de Entrecruzamiento.
Tabla 2-3.20  Valores Max. de volúmenes de Servicios por canal en vph.
CALIDAD DE FLUJO:
Calidad I = Los efectos de Entrecruzamiento apenas se aprecian.
Calidad V = Los efectos de Entrecruzamiento son bastantes apreciables,
con intensidades de volúmenes próximos a su capacidad.
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26. UNIDAD V. Tema 12
12.2.- CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO EN RAMPAS DE
AUTOPISTAS.
1.- RAMPAS:
Son aquellas calzadas que permiten pasar de una carretera (generalmente
autopista), a otra vía cualquiera.
2.- FUNCIONAMIENTO:
El funcionamiento de la conexión de una Rampa con la calzada principal
depende esencialmente de la capacidad y volumen de servicio del canal #
1, y este no es mas que el canal de la vía principal adyacente a la rampa.
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27. UNIDAD V. Tema 12
3.- FACTORES QUE AFECTAN LA CAPACIDAD EN LAS RAMPAS:
La capacidad de una rampa se ve afectada por una serie de factores que
deben considerar al momento de su proyección; y estos son cuatro:
• Las características geométricas: La capacidad de la rampa está
directamente relacionada con:
a) Conexión con la autopista o vía principal.
b) Conexión con la otra vía.
c) La calzada de la rampa propiamente dicha (Nº de canales)
Referente específicamente en cuanto al numero de canales:
1) Rampas de un (01) canal : En rampas de un solo canal, si el Volumen
del servicio (capacidad) en el canal Nº 1 es mayor o igual a 2000 vph,
el volumen de servicio de la rampa debe ser menor si esto no se
sucede en la autopista se debe disponer de un canal adicional para
incorporación.
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28. UNIDAD V. Tema 12
2) Rampas de dos (02) canal : Independientemente de la capacidad ,
cuando los volúmenes de tránsito en la rampa son importantes, con un
% de vehículos pesados considerables (mayor a 3) y la longitud de la
rampa es mayor a 300 m, o presenta % de pendientes fuertes, se
deberán diseñar rampas de dos canales.
3) Empalmes de los canales en la autopista: En rampas de dos
canales, cuando el volumen de tránsito en la rampa es menor a 1500
vph la rampa se debe abocinar a un canal en el empalme con la
autopista. Cuando el volumen en la rampa sea mayor a 1500 vph, se
debe de disponer en la autopista de un canal adicional.
• Variaciones de los volúmenes de tránsito: Se deben conocer las
fluctuaciones de los volúmenes de tránsito, tanto en las autopistas o vía
principal como en la rampa, ya que generalmente no se comportan
iguales, por lo que pueden producirse horas picos en momentos
diferentes.
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29. UNIDAD V. Tema 12
• Entrecruzamiento entre rampas: Se debe analizar el tramo de
entrecruzamiento que se produce por la cercanía de dos rampas
consecutivas, una de entrada y otra de salida, ya que esto afecta la
capacidad de la vía principal, así como de las mismas rampas.
• Empalmes especiales de entrada o salida de una autopista: A fin de
facilitar las maniobras de entrada o salida de una autopista, las cuales
revisten un carácter distinto a las de entrada o salida de cualquier vía,
se debe considerar lo siguiente:
a. Las Rampas que entran deben estar diseñadas de manera tal que los
conductores que circulan por la rampa, puedan evaluar la corriente de
tránsito que circula por el canal Nº 1 de la autopista, ajustando su
velocidad para incorporarse a ella y a su vez, los conductores que
circulan por el canal Nº 1, deben facilitar en cierto modo, esta maniobra.
b. En las Rampas de salida es ESENCIAL que los conductores se den
cuente que existe suficiente espacio para la aceleración, una vez que
haya abandonado el canal Nº 1 y de esta manera, no afectar la
velocidad de la corriente de tránsito de este canal. (Canal Nº 1).
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30. UNIDAD V. Tema 12
5. Análisis de capacidad y volumen de servicio en rampas de autopista.
Tabla 2-3.22  Vs en el punto de verificación (Vlph).
Vpv = (V1 + Vr) vph.
V1 Fig. 2-3.23 vph.
C#1 % camiones en el canal # 1  Fig. 2-3.24.
V1= V1 * Ts en Vlph.
T1
Vr = Vr * Ts en Vlph.
Tr
Donde:
Vr = volumen de servicio de la rampa
V1 = volumen de servicio del canal #1.
T1 = Factor de ajuste por presencia de vehículos pesados en la rampa.
Tr = Factor de ajuste por presencia de vehículos pesados en el canal #1.
Fuente: Guías Ing. Marlene de Mena