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Subido porDiego Vargas Mendivil
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Ingeniería de tráfico: introducción a los estudios de tráfico

Este documento presenta conceptos clave sobre ingeniería de tráfico y diseño vial. Explica que la capacidad de una vía es el máximo número de vehículos que pueden pasar sin congestión y que la velocidad disminuye a medida que se usa más la capacidad. También cubre temas como clasificación vehicular, medición de flujos, variación del tráfico durante el día y proyección del tráfico futuro.

Ingeniería◦
CAMINOS Notas del curso: Estudios de tráfico M.Sc. Ing. Diego Vargas Mendivil Lima, Perú, 2017
¿QUÉ ESPERAMOS EN UNA VÍA? ◄ Tránsito fluido, a velocidad adecuada y sin congestión. ► Circulación cómoda y segura, superficie sin discontinuidades.
CAPACIDAD DE LA VÍA Máximo número de vehículos que pueden atravesar una vía en un intervalo de tiempo dado sin que esta colapse por congestión. Fuente: Rafael Cal y Mayor, Ingeniería de Tránsito: fundamentos y aplicaciones (2007) A medida que la capacidad de la vía sea utilizada en mayor medida, la velocidad de circulación disminuye.
COMPORTAMIENTO FUNCIONAL/ESTRUCTURAL DE LA VÍA Funcional: Calidad de rodadura, comodidad y seguridad del usuario. Estructural: Soporte de las cargas vehiculares y resistencia al deterioro. Concepto de Rugosidad Superficial IRI (m/km) 2 m/km 8 m/km 20m/km 1)Conceptode Rugosidad 15m/km Fuente: Alcides Velazco, Universidad de Piura (2011)
DISEÑO VIAL Diseño geométrico: relacionado a la capacidad. En función a los volúmenes vehiculares (número de vehículos) Principal dato: Índice Medio Diario Anual (IMDA) Diseño del pavimento: relacionado al comportamiento. En función a las cargas vehiculares (peso de vehículos) Principal dato: Ejes equivalentes (ESALs) • Dimensionamiento de la infraestructura de transporte para un tránsito fluido y una circulación cómoda y segura.
INGENIERÍA DE TRÁFICO • Tráfico (flujos vehiculares) Desplazamiento de un conjunto de vehículos a lo largo de una ruta, desde un origen (inicio) hasta un destino (final). • Ingeniería de Tráfico Conjunto de técnicas para la cuantificación de los flujos vehiculares y la determinación de las condiciones que lo caracterizan, así como para estimar el nivel de servicio de la infraestructura de transporte, comparando su capacidad con los flujos vehiculares mencionados. Objetivo: determinar las relaciones entre el tráfico y la infraestructura que utiliza, de manera que la circulación sea rápida, segura y eficaz.
INGENIERÍA DE TRÁFICO • La calidad del tráfico está relacionada con la velocidad de circulación. • La velocidad de circulación disminuye cuando se producen demoras: - A lo largo de segmentos de vía, las demoras se producen por la interacción entre los vehículos que circulan próximos a otros: • Saturación (se ocupa la capacidad al máximo o se supera) • Cuellos de botella (se reduce la capacidad por cambios en geometría, accidentes, obras, etc.) - En intersecciones entre dos o más vías, las demoras se producen por la interacción de flujos vehiculares que circulan realizando distintos movimientos, lo que genera obligación de parar y esperar.
MEDICIÓN DE FLUJOS VEHICULARES: CONTEOS • Conteos vehiculares en segmentos (tramos) Se utilizan para determinar el flujo total anual, IMDA (índice medio diario anual) e identificar los períodos punta y valle, entre otros. • Conteos vehiculares en intersecciones Se utilizan para determinar el flujo de los movimientos que ocurren en una intersección, generalmente se determinan para los períodos punta o valle.
CLASIFICACIÓN VEHICULAR • Clasificación vehicular básica: - Vehículos ligeros: su peso total en general no excede las 2.8Ton • Especial incidencia en el uso de la capacidad de la vía ya que son los más numerosos (en general constituyen el 90% del tráfico) • Poca incidencia sobre la estructura del pavimento, por su peso individual no ocasionan daños significativos. - Vehículos pesados: camiones y buses (hasta 40Ton) • Especial incidencia en el uso de la capacidad de la vía ya por sus dimensiones ciertas maniobras requieren mayor espacio • Alta incidencia sobre la estructura del pavimento, ya que el daño ocasionado aumenta de manera exponencial con el peso
CLASIFICACIÓN VEHICULAR Vehículos ligeros Sedán Hatchback Pick-up Panel Camioneta rural (combi, hasta 16 asientos) Minibús (micro, hasta 30 asientos) Automóviles Camionetas Transporte público
CLASIFICACIÓN VEHICULAR Vehículos pesados Bus de 2 ejes Bus de 3 ejes Bus articulado Buses Camión simple Camión + semirremolque Camión + remolque Camiones
TOMA DE DATOS EN CAMPO Fuente: MTC • Se registran volúmenes vehiculares según clasificación vehicular cada 15 minutos. • En general los conteos en tramos tienen una duración de 24 horas y se realizan durante 7 días (1 semana completa). • Los conteos en intersecciones se realizan en períodos pico o valle (generalmente de 1 a 3 horas)
ANÁLISIS DE LOS FLUJOS VEHICULARES • Períodos horarios importantes: - Período punta (pico): período del día (generalmente entre 1 y 3 horas) en el que se registran los mayores volúmenes vehiculares. - Período valle: período del día en el que se registran los menores flujos vehiculares. • Comportamiento característico de los flujos vehiculares: - Conmutación: los períodos punta son fácilmente identificables a lo largo del día. Son característicos de zonas urbanas ya que dependen de los patrones de actividad de la población. - Interurbano: los períodos punta no se pueden definir con claridad, dado que el flujo vehicular es casi constante debido a que se origina por actividades que se realizan con una frecuencia determinada.
VARIACIÓN DEL FLUJO VEHICULAR DURANTE EL DÍA Fuente: Conteos vehiculares MTC 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 00:0-01:0 01:0-02:0 02:0-03:0 03:0-04:0 04:0-05:0 05:0-06:0 06:0-07:0 07:0-08:0 08:0-09:0 09:0-10:0 10:0-11:0 11:0-12:0 12:0-13:0 13:0-14:0 14:0-15:0 15:0-16:0 16:0-17:0 17:0-18:0 18:0-19:0 19:0-20:0 20:0-21:0 21:0-22:0 22:0-23:0 23:0-24:0 Vehículos/hora Horas Conmutación: flujo vehicular Juliaca-Taraco, Puno (2014) Promedio = 90 veh/hora
VARIACIÓN DEL FLUJO VEHICULAR DURANTE EL DÍA Interurbano: flujo vehicular Casma-Dv. Nepeña, Ancash (2014) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 00:0-01:0 01:0-02:0 02:0-03:0 03:0-04:0 04:0-05:0 05:0-06:0 06:0-07:0 07:0-08:0 08:0-09:0 09:0-10:0 10:0-11:0 11:0-12:0 12:0-13:0 13:0-14:0 14:0-15:0 15:0-16:0 16:0-17:0 17:0-18:0 18:0-19:0 19:0-20:0 20:0-21:0 21:0-22:0 22:0-23:0 23:0-24:0 Vehículos/día Horas Fuente: Conteos vehiculares MTC Promedio = 140 veh/hora
VARIACIÓN DEL FLUJO VEHICULAR DURANTE LA SEMANA Fuente: Conteos vehiculares MTC 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Vehículos/día Día Flujo vehicular Juliaca-Taraco, Puno (2014) Promedio = 2,649 veh/día
VARIACIÓN DEL FLUJO VEHICULAR A LO LARGO DEL AÑO Fuente: Información de peajes MTC Flujo vehicular en el peaje Ccasacancha, Cusco (2015) 800 900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Vehículos/día Mes Promedio = 1,510 veh/día
INDICE MEDIO DIARIO ANUAL (IMDA) Representa el número de vehículos que, en promedio, atraviesan una vía durante un día (24 horas). Este valor promedio es representativo para un año y se expresa en vehículos por día. Contabiliza los vehículos que transitan en ambos sentidos de circulación. Para estimar el IMDA para un año determinado a partir de los datos de conteos vehiculares: • Se obtiene el índice medio diario con el promedio de los datos de conteo recogidos en campo (en vehículos/día). • Convertir el índice obtenido a IMDA por medio de un factor de corrección que dependerá del mes del año en el que se llevaron a cabo los conteos.
PROYECCIÓN DEL IMDA PARA EL PERIODO DE DISEÑO DE UNA VÍA Período de diseño: Es el tiempo para el cual se espera que una vía opere de manera eficiente, ya sea por capacidad o comportamiento, o por la existencia física de la infraestructura. Depende de factores como: • Durabilidad o vida útil de la infraestructura • Factibilidad de construcción • Posibilidad de mejoramiento o rehabilitación • Tendencias de crecimiento del tráfico • Posibilidades de financiamiento El período de diseño para el análisis de proyectos viales en general es de 20 años. Fuente: Anexo SNIP 10: Parámetros de Evaluación
El IMDA se debe proyectar para cada uno de los años del período de diseño. El método más utilizado es el del crecimiento geométrico. El factor de crecimiento se puede calcular a partir de la población (para vehículos ligeros) y del producto bruto interno (para vehículos pesados). PROYECCIÓN DEL IMDA PARA EL PERIODO DE DISEÑO DE UNA VÍA Fuente: Acueductos: teoría y diseño. F. Corcho, J. Duque, Universidad de Medellín, 2005 Valor actual o inicial Tiempo en el futuro para el que se proyecta Tiempo inicial Factor de crecimiento
M.Sc. Ing. Diego Vargas Mendivil dvargas@cip.org.pe www.diego-vargas.com