En esta documento se mencionara la capacidad vial que puede tener una carretera y como la demanda de usuarios puede influir en el flujo de transito dando problemas de saturación
4. Estructuras Viales para circulación
discontinua
Intersecciones, Ramas
Arterias Urbanas
Arterias para transporte público
Veredas para peatones
Sendas o pistas para bicicletas
5. GENERALIDADES
Mientras que el concepto de capacidad se basa
principalmente en datos técnicos y numéricos, el
concepto de nivel de servicio es la forma general de
evaluar el desempeño de cierta infraestructura desde el
punto de vista del usuario.
La calidad del nivel de servicio en tránsito refleja dos
aspectos importantes:
• El primero hace referencia al grado de disponibilidad
de la infraestructura en ciertos períodos y lugares;
• El segundo aspecto habla de la comodidad y
conveniencia (calidad) del servicio proporcionado a los
usuarios.
6. CAPACIDAD
Un estudio de capacidad de un sistema vial es al mismo tiempo
un estudio cuantitativo y cualitativo, el cual permite evaluar la
suficiencia (cuantitativo) y la calidad (cualitativo) del servicio
ofrecido por el sistema (oferta) a los usuarios (demanda).
Cuantitativo debido a que permite evaluar la suficiencia
(cuantitativo) y la calidad del servicio ofrecido por el sistema a
los usuarios (cualitativo)
7. CAPACIDAD
Si la demanda vehicular DV es menor que la oferta
vial OV (DV<OV), el flujo será no saturado y los niveles de
operación variarán de excelentes a aceptables.
Si DV=OV , se llega a la capacidad del sistema. El tránsito se
torna inestable y se puede llegar a la congestión.
Si DV>OV, el flujo será forzado, presentándose detenciones
frecuentes y grandes demoras.
8.
9. Se daban las siguientes definiciones, concernientes al camino en HCM de
1950:
1)Camino – calle:
b)Control parcial de acceso
2)Tipos funcionales
3)Componentes de la sección transversal
4)Diseño de la sección transversal: Camino no divido y camino dividido.
5)Ancho en carril
6)Uso por direcciones: camino de una sola mano y camino de dos manos.
7)Carril de tránsito
8)Intersección: brazo de la intersección, intersección de tres direcciones,
de cuatro direcciones, de múltiples direcciones e intersecciones rotatorias.
9)Intersección a distinto nivel.
10)Sección de intercambio
11)Distancia de visibilidad: distancia visual de detención, sobrepaso, de
detención restringida, de sobrepaso restringido y visual restrictiva.
Se definían los dispositivos de control de tránsito: a cualquier signo,
señal, marca u elemento ubicado ó erigido con el propósito de regular,
advertir ó guiar al tránsito.
10. Se definían los dispositivos de control de tránsito: a cualquier signo, señal, marca
u elemento ubicado ó erigido con el propósito de regular, advertir ó guiar al
tránsito.
1) Indicaciones en el pavimento:
a) línea de trocha,
b) línea central,
c) línea de división,
d) línea de barrera,
e) inserción,
f) botón,
g) escritura y
h) marcas de dirección.
2) Signos de tránsito
3) Señales de tránsito
4) Zonas de seguridad y refugios
11. Asimismo, se daban las definiciones del tránsito y operaciones de tránsito:
A) Composición del tránsito: todo tipo de vehículos, junto con sus cargas, sea
aisladamente, sea como un todo, mientras usen cualquier calzada con el propósito
de transporte o viaje.
1) Vehículo
2) Vehículos de movimiento libre
3) Automóviles
4) Vehículo comercial
5) Ómnibus
6) Trolebús o coche sin vía
7) Tranvía
12. B) Operación del tránsito:
1) Velocidad: velocidad media, general, media general, óptima, directriz, de
operación, diferencia de velocidad y diferencia media de velocidad.
2) Demora: fija y de operación.
3) Espaciamiento: medio y mínimo.
4) Distancia de detención
5) Intercambio
6) Confluencia
7) Volumen: medio diario anual, máximo volumen horario anual, décimo volumen
horario anual más alto, vigésimo, trigésimo, etc., volumen horario anual más alto.
8) Densidad: media y crítica.
9) Variación de la corriente
10) Características del tránsito
Finalmente, se definían también los usos de la tierra y tipos de desarrollo:
1) Tipos de desarrollo: comercial, residencial, de parque y agrícola.
2) Zona o localidad: urbana, central, intermedia, suburbana y rural
13. En 1965, HCM define:
Capacidad: es el número máximo de vehículos que tiene razonable probabilidad de
pasar por un tramo dado de carril ó de calzada en un sentido (en ambos sentidos en
los caminos de dos ó tres carriles) durante un lapso dado, en las condiciones
prevalecientes de calzada y tránsito.
La “capacidad básica” de entonces, fue reemplazada con la frase “capacidad en
condiciones ideales”.
Dentro de las definiciones concernientes al camino, se agregaron las siguientes:
1)Terreno: la topografía del perfil de una carretera, camino o calle.
a) terreno llano,
b) terreno ondulado,
c) terreno montañoso y
d) pendiente sostenida.
14. CONDICIONES IDEALES
a) Flujo ininterrumpido, libre de interferencias laterales de
vehículos y peatones,
b) Únicamente automóviles en la corriente de tránsito,
c) Carriles de tránsito de 3,65 m de ancho y sin
obstrucciones dentro de 1,80 m desde el borde del
pavimento,
d) Alineamiento horizontal y vertical satisfactorio para
velocidades medias del camino de 110 km/h, sin
restricción de distancia de visibilidad de sobrepaso en
caminos de dos y tres carriles.
15. Se establecían los siguientes valores de capacidad en condiciones ideales y para
condiciones de flujo ininterrumpido:
a)Camino multicarril: 2.000 automóviles por carril y por hora
b)Camino de dos carriles y dos sentidos: 2.000 automóviles por hora en total
(ambos sentidos), cualquiera sea la distribución del tránsito por sentido.
c)Camino de tres carriles y dos sentidos: 4.000 automóviles por hora en total
(ambos sentidos), cualquiera sea la distribución del tránsito por sentido.
Se comenzaba explicando que: “Cuando el volumen de tránsito iguala a la capacidad
de un camino, las condiciones de operación son deficientes, aun en condiciones
ideales de calzada y tránsito. Las velocidades son bajas, se producen detenciones
frecuentes y demoras prolongadas. Para que un camino proporcione un nivel de
servicio aceptable para el usuario, el volumen de servicio debe ser inferior a la
capacidad de calzada. El volumen de servicio correspondiente a un nivel dado es el
volumen máximo compatible con ese nivel de servicio”.
16. Para evaluar el nivel de servicio, se consideraron los
siguientes factores:
a) La velocidad y el tiempo de viaje.
b) Las interrupciones ó restricciones al tránsito
c) La libertad de maniobra
d) Seguridad
e) Comodidad y conveniencia
f) Economía
17. Concepto de capacidad vial
La capacidad de una infraestructura vial es el máximo número
de vehículos que razonablemente pueden pasar por un punto ó
una sección uniforme de un carril ó calzada durante un
intervalo de tiempo dado, bajo las condiciones prevalecientes
de la infraestructura vial, del tránsito y de los dispositivos de
control.
El intervalo de tiempo utilizado en la mayoría de los análisis de
capacidad es de 15 minutos, debido a que se considera que éste
es el intervalo más corto durante el cual puede presentarse un
flujo estable
La infraestructura vial puede ser de circulación continua
(ininterrumpida) ó discontinua (interrumpida).
18. Variables básicas del flujo del tránsito o de la
circulación vial
El volumen y la intensidad (flujo) son las variables utilizadas para
cuantificar la demanda, esto es, el número de viajeros o conductores.
La intensidad (flujo) representa el número de vehículos que pasan por una
sección durante un intervalo de tiempo inferior a 1 hora, pero expresado
como una tasa horaria equivalente usualmente 15 minutos.
Volumen (V) o tránsito (T): es el número total de vehículos que pasan
por un punto o sección transversal o por un tramo de un carril o carretera
durante un intervalo de tiempo dado; pueden expresarse en términos
anuales, mensuales, semanales, diarios, horarios o en períodos inferiores
a una hora.
Densidad (D) o concentración: se define como el número de vehículos
que ocupan un tramo de longitud dado de un carril o carretera, en un
instante concreto. HCM, la densidad se promedia en el tiempo y se
expresa, normalmente en vehículos por milla (veh/ml) o por kilómetro
(veh/km).
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20. NIVEL DE SERVICIO
Para medir la calidad del flujo vehicular se usa el concepto de nivel de
servicio. Es una medida cualitativa que describe las condiciones de
operación de un flujo vehicular y de sus percepciones por los motoristas y/o
pasajeros. Estas condiciones se describen en términos de factores tales
como la velocidad y el tiempo recorrido, la libertad de realizar maniobras, la
comodidad, la conveniencia y la seguridad vial.
De los factores que afectan el nivel de servicio:
•Los internos son aquellos que corresponden a variaciones en la velocidad,
en el volumen, en la composición del tránsito, en el porcentaje de
movimientos de entrecruzamiento o direccionales, etc.
•Entre los externos están las características físicas, tales como el ancho de
las carriles, la distancia libre lateral, el ancho de las banquinas, las
pendientes, etc.
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23. Criterios de análisis de capacidad y niveles de servicio
1.- Criterios
Los factores externos que afectan el nivel de servicio, como son físicos, pueden ser
medidos a una hora conveniente. En cambio los factores internos, por ser variables,
deben ser medidos durante un período de mayor flujo, como por ejemplo el factor de
la hora de máxima demanda.
FHMD = VHMD / 4 x Q 15máx
Donde:
FHMD: factor de la hora de máxima demanda
VHMD: volumen horario de máxima demanda
Q 15 máx: volumen máximo durante 15 minutos
El HCM 2000 reporta los siguientes valores de capacidad en condiciones ideales o
base:
Para autopistas: 2.400 automóviles/hora/carril
Para carreteras de carriles: 2.200 automóviles/hora/carril
Para carreteras de dos carril: 3.200 automóviles/hora en ambas direcciones
Para carreteras de dos carriles: 1.700 automóviles/hora para cada dirección
24. Para fines de interpretación uniforme y metodológica ordenada, se han
establecido los siguientes criterios:
• El flujo y la velocidad, bajo condiciones prevalecientes, se expresan en
vehículos mixtos por hora para cada tramo de la carretera o calle.
• El nivel de servicio se aplica a un tramo significativo de la carretera o
calle.
• Los elementos usados para medir la capacidad y los niveles de
servicio son variables, cuyos valores se obtienen fácilmente de los
datos disponibles.
• Por razones prácticas se han fijado valores de densidades, velocidades
medias de recorrido, demoras y relaciones de flujo a capacidad, que
definen los niveles de servicio para autopistas, carreteras de carriles
múltiples, etc.
• El criterio utilizado para una identificación práctica de los niveles de
servicio de las diversas infraestructuras viales.
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26. MEDIDAS DE EFECTIVIDAD
La velocidad promedio del viaje (VPV) es la velocidad media en el espacio de
los vehículos en el flujo vehicular.
La velocidad media en el espacio, se determina con base en la longitud del
tramo carretero dividida entre el tiempo promedio necesario para que todos
los vehículos atraviesen el tramo, en ambos sentidos durante un intervalo
designado.
La VPV es una medida del grado, para el cual la carretera cumple con su
función de suministrar una movilidad eficiente.
El porcentaje de tiempo que se ocupa en seguir otro vehículo (PTSOV) es el
porcentaje promedio de tiempo que ocupan los vehículos, cuando viajan
detrás de vehículos más lentos. Cuando el tiempo entre vehículos
consecutivos es menor que 3 segundos, se considera que el vehículo que va
detrás está siguiendo al vehículo que va delante. El PTSOV es una medida de
la calidad de servicio que ofrece la carretera.
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38. VELOCIDAD EN FLUJO LIBRE
La velocidad en flujo libre es la velocidad promedio de todos los vehículos
registrada con volúmenes de horarios de tránsito de hasta 200
automóviles equivalentes (total ambos sentidos).
1. Medir la velocidad en campaña
2. Estimarla con fórmula
VELOCIDAD MEDIDA EN CAMPAÑA
No es necesario realizar ajustes posteriores a la velocidad en flujo libre
Si un tramo contiene curvas horizontales muy pronunciadas, con
velocidad directriz substancialmente menor que el resto, es aconsejable
determinar la velocidad en flujo libre de dichas curvas por separado y
calcular la velocidad en flujo libre del tramo como un promedio
ponderado.
El estudio debe realizarse en una ubicación representativa dentro del
tramo que está siendo evaluado. Se analiza por separado.
39. Si el estudio de velocidad se debe realizar para volúmenes de
tránsito superiores a 200 automóviles por hora (total ambos
sentidos), la velocidad en flujo libre se puede obtener aplicando
la fórmula siguiente (asumiendo que todos los parámetros de la
misma se han determinado simultáneamente)
vp
med
med
fl
f
V
v
v 0125
,
0
vfl = velocidad en flujo libre estimada (km/h)
vmed = velocidad media medida en campaña (km/h)
Vmed = volumen de tránsito medido en campaña en el momento de la
obtención de los datos (veh/h)
fvp = factor de vehículos pesados
40. La velocidad en flujo libre base refleja las características del tránsito y el trazado
horizontal y vertical del camino. Dado el amplio rango de condiciones de circulación
en caminos de dos carriles, y la influencia de las conductas locales en las velocidades
de circulación deseadas por los conductores, no hay datos de referencia para este
parámetro. Es aconsejable basarse para la estimación, en caminos existentes de la
región con similares condiciones de operación
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46. PT: la fracción decimal de vehículos pesados (camiones y autobuses)
PR: la fracción decimal de vehículos recreativos (VRs)
ET y ER = el equivalente en automóviles para vehículos pesados y vehículos
recreativos (VRs) respectivamente
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50. Vp = flujo ó volumen equivalente en automóviles para el
período pico de 15 minutos ó también designado como flujo de
demanda (FD) y que se calcula con la expresión:
Vp = V / (FHP) (fg) (fhv)
V = Volumen de demanda para la hora pico completa,
vehículos por hora
FHP = factor de la hora pico, V/4 (volumen durante 15 minutos
del pico)
fg = factor de ajuste de la pendiente para terreno plano u
ondulado (Ver tabla 3.4)
fHV = factor de ajuste para considerar a los vehículos pesados
en el flujo de tránsito
51. Cómo calcular el valor del porcentaje de tiempo que se ocupa en seguir
a otro vehículo (PTSOV) para una carretera de dos sentidos y de dos
carriles
PTSOV = TBPSV + f d/np
TBPSV = tiempo base en porcentaje que se ocupa en seguir a
otro vehículo en ambos sentidos ó también porcentaje de
tiempo en seguimiento base (%TSB), se calcula con la siguiente
expresión:
TBPSV = 100 (1 – e-0,000879 Vp)
f d/np = ajuste del PTSOV por considerar el efecto combinado
de:
1) el porcentaje de la distribución direccional del tránsito y
2) porcentaje de las zonas de sobrepaso.
