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• Gabriel Hernandez C

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Responde a Interrogantes ¿Cuál es la calidad de servicio de una infraestructura vial determinada? ¿Qué configuración de carriles es necesaria para distintos volúmenes de tránsito?

ESTRUCTURAS VIALES PARA CIRCULACIÓN CONTINUA Es una instalación vial para soportar flujo (vehicular o peatonal) ininterrumpido.

Autopistas Carreteras de dos carriles Carreteras Multicarril

ESTRUCTURAS VIALES PARA CIRCULACIÓN DISCONTINUA Existen elementos ajenos al tránsito y a la interacción propia del tránsito con la instalación: Intersecciones Arterias Urbanas Arterias para transporte público Veredas para peatones Sendas o pistas para bicicletas

VOLUMEN DE SERVICIO Máximo volumen horario a circular por una infraestructura vial para cada nivel de servicio en flujo estable y en las condiciones prevalecientes de la vía, el tránsito, los sistemas de control y la situación ambiental.

MEDIDAS BÁSICAS: Volumen: (v) Cuantifica la demanda Volumen de Servicio Velocidad: (S) Califica el servicio Velocidad Media de Recorrido Densidad: (D) Caracteriza la calidad de las operaciones (No determinable en forma directa)

UN SEGMENTO DE CARRETERA CON VOLUMEN DE SERVICIO DE 1000 VEHÍCULOS HORARIOS Y UNA VELOCIDAD MEDIA DE 50 KM. HORA TENDRÁ UNA DENSIDAD DE:

1000veh / h D  20veh / km 50km / h

RELACIÓN FUNDAMENTAL Los factores se relacionan en la siguiente ecuación:

v=SxD La ecuación precedente permite un número infinito de combinaciones.

MAYOR RESTRICCION, MAYOR COBERTURA MUNDIAL Y MAS ECONOMICAS

Procurar movilidad eficiente (Se espera operar con velocidades altas. Demoras o colas infrecuentes) Proporcionar accesibilidad (Proveen acceso bajo cualquier condición climática y para bajos volúmenes de tránsito) Servir áreas escénicas y de recreo (No se esperan altas velocidades pero si se desea seguridad).

Medidas de comportamiento del tránsito (pico 15 min. y largos seg.): Los criterios para determinar el Nivel de Servicio de una carretera se basan en:

Porcentaje de tiempo en seguimiento, (Representa la libertad de maniobra, el confort y conveniencia).

Velocidad media de viaje (Representa la movilidad).

Clase I: Los conductores esperan viajar a velocidades relativamente altas. Son generalmente las de la red primaria o principales conexiones a instalaciones generadoras de tránsito importante. Clase II: Los conductores no esperan altas velocidades, sirven viajes cortos como escénicos y/o recreacionales

El factor fundamental en la clasificación de una carretera de dos carriles es la expectativa del conductor. El NS para las de Clase I (movilidad eficiente) se define en términos de la velocidad media de viaje y del porcentaje de tiempo en seguimiento. En las de Clase II, bastará con el porcentaje de tiempo en seguimiento.

Los tramos de carreteras pueden ser analizados como: Tramos con dos sentidos (para obtener medidas del comportamiento para ambos sentidos sobre terreno llano u ondulado). Tramos para cada sentido separado (especialmente útil para inclinaciones fuertes y tramos con carriles adicionales).

El objetivo es determinar el nivel de servicio (NS) para caminos existentes o propuestos, bajo demandas de tránsito existentes o proyectadas. También se puede usar para determinar la capacidad de un segmento de carretera de dos carriles, o el volumen de servicio que se puede acomodar a cualquier NS.

Ausencia total de factores restrictivos: Anchos carril mayores o iguales a 3,60 m Banquinas mayores o iguales que 1.80 m. No existencia de zonas sin sobrepaso Corriente vehicular solo de automóviles Terreno llano No existencia de controladores del tránsito Reparto del tránsito: 50/50 (doble sentido)

Capacidad-Niveles de Servicio-Criterios Capacidad: 1700 autos/h/sentido y 3200 autos/h ambos sentidos combinados en segmentos largos. (3.400 autos/h en segmentos cortos y situaciones especiales) Niveles de Servicio: Criterios de NS según Clase de camino y para todos los tipos de análisis.

NIVEL DE SERVICIO “A”

NIVEL DE SERVICIO “B”

NIVEL DE SERVICIO “C”

NIVEL DE SERVICIO “D”

NIVEL DE SERVICIO “E”

NIVEL DE SERVICIO “F”

Criterios de NS para caminos Clase I Nivel de servicio

Porcentaje de tiempo en seguimiento

Velocidad media de circulación (km/h)

A

 35

> 90

B

> 35 – 50

> 80 – 90

C

> 50 – 65

> 70 – 80

D

> 65 – 80

> 60 – 70

E

> 80

 60

Criterios de NS para caminos Clase I 100

E

Porcentaje de tiempo en seguimiento (%)

90 80

D 70 60

C

50

B

40 30 20

A

10 0 40

50

60

70

80

90

Velocidad de circulación promedio (km/h)

100

110

Criterios de NS para caminos Clase II Nivel de servicio A

Porcentaje de tiempo en seguimiento  40

B

> 40 – 55

C

> 55 – 70

D

> 70 – 85

E

> 85

Velocidad Media de Circulación: La velocidad media de circulación (ATS) se estima a partir de FFS, la tasa de flujo de demanda; vP y el factor de ajuste por el porcentaje de zonas de no-adelantamiento;

fnp

A T S  F F S  0 , 0125 v p  f np

Velocidad a flujo libre (FFS) 1) Directamente como velocidad media del tránsito en condiciones de bajo flujo vehicular (hasta 200 autos/h ambos sentidos. 2) Para flujos mayores autos/h: Vf FFS  S FM  0,0125 f HV

de

200

Velocidad a flujo libre (FFS) 3) Estimada indirectamente utilizando la velocidad a flujo libre base (BFFS):

FFS  BFFS  f LS  f A SFM = Velocidad medida en el campo

Vf = flujo vehicular en la medición fHV = Factor ajuste por pesados fLS = Ajuste por ancho de carril y banquina fA = Ajuste por puntos de acceso

Flujo de demanda (vP) El flujo equivalente de automóviles para la determinación del NS se obtiene luego de realizar tres ajustes a los volúmenes de demanda horarios: 1) Ajuste por Factor de Hora Pico (FHP) 2) Ajuste por pendiente (fG) 3) Ajuste por vehículos pesados (fHV)

Flujo de demanda (vP)

vP

V vp  PHF f G f HV

= Flujo equivalente de automóviles para periodo pico de 15 min. (autos/h) V = Volumen de demanda para toda la hora pico o punta (veh/h)

Ajuste por ancho de carril y ancho de banquina (fLS) Reducción en la velocidad a flujo libre (km/h) Ancho del carril (m)

Ancho de banquina (m)  0,0 a < 0,6

 0,6 a < 1,2

 1,2 a < 1,8

 1,8

2,7 a < 3,0

10,3

7,7

5,6

3,5

 3,0 a < 3,3

8,5

5,9

3,8

1,7

 3,3 a < 3,6

7,5

4,9

2,8

0,7

 3,6

6,8

4,2

2,1

0,0

Ajuste por densidad de puntos de acceso (fA) Puntos de Acceso por km

Reducción en la Velocidad a Flujo Libre (km/h)

0

0,0

6

2,5

12

5,0

18

7,5

24 o más

10,0

Factor de ajuste por pendiente (fG) para determinar las velocidades en segmentos en dos y un sentido Rango de flujos en dos sentidos (autos/h)

Rango de flujos en un sentido (autos/h)

0 – 600

Tipo de Terreno Llano

Ondulado

0 – 300

1,00

0,71

600 – 1200

300 – 600

1,00

0,93

> 1200

> 600

1,00

0,99

Factor de ajuste por pendiente (fG) para determinar el porcentaje de tiempo en seguimiento en segmentos en dos y un sentido Rango de flujos en dos sentidos (autos/h)

Rango de flujos en un sentido (autos/h)

Tipo de Terreno Llano

Ondulado

0 – 600

0 – 300

1,00

0,77

600 – 1200

300 – 600

1,00

0,94

> 1200

> 600

1,00

1,00

Factor de Ajuste vehículos pesados (fHV)

f HV PT PR ET ER

= = = =

1  1  PT ( ET  1)  PR ( E R  1)

Proporción de camiones Proporción de RVs Equivalente en automóviles (camión) Equiv. en automóviles (recreac.)

Equivalentes en automóviles para camiones y RVs para determinar las velocidades en segmentos en dos y

un sentido Tipo de vehículo

Rango de Flujos en dos sentidos (autos/h)

Rango de Flujos en un sentido (autos/h)

Camiones, ET

0 – 600

RVs, ER

Tipo de terreno Llano

Ondulado

0 – 300

1,7

2,5

600 – 1.200

300 – 600

1,2

1,9

> 1.200

> 600

1,1

1,5

0 – 600

0 – 300

1,0

1,1

600 – 1.200

300 – 600

1,0

1,1

> 1.200

> 600

1,0

1,1

Equivalentes en automóviles para camiones y RVs para determinar el porcentaje de tiempo en seguimiento en segmentos en dos y un sentido Tipo de vehículo

Rango de Flujos en dos sentidos (autos/h)

Rango de Flujos en un sentido (autos/h)

Camiones, ET

0 – 600

RVs, ER

Tipo de terreno Llano

Ondulado

0 – 300

1,1

1,8

600 – 1.200

300 – 600

1,1

1,5

> 1.200

> 600

1,0

1,0

0 – 600

0 – 300

1,0

1,0

600 – 1.200

300 – 600

1,0

1,0

> 1.200

> 600

1,0

1,0

Porcentaje zonas de NoAdelantamiento Flujo de demanda en dos sentidos (autos/h)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200

Reducción en la velocidad media de circulación (km/h)

0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Porcentaje de zonas de no-adelantamiento (%) 20 40 60 80 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 2,3 3,8 4,2 2,7 4,3 5,7 6,3 2,5 3,8 4,9 5,5 2,2 3,1 3,9 4,3 1,8 2,5 3,2 3,6 1,3 2,0 2,6 3,0 0,9 1,4 1,9 2,3 0,9 1,3 1,7 2,1 0,8 1,1 1,6 1,8 0,8 1,0 1,4 1,6 0,8 1,0 1,4 1,5 0,8 1,0 1,3 1,5 0,8 1,0 1,3 1,4 0,8 1,0 1,2 1,3 0,8 0,9 1,1 1,1 0,8 0,9 1,0 1,0

100 0,0 5,6 7,3 6,2 4,9 4,2 3,4 2,7 2,4 2,1 1,8 1,7 1,7 1,6 1,4 1,3 1,1

Porcentaje de tiempo en seguimiento (PTSF) Se estima a partir de la tasa de flujo de demanda (vP), de la distribución por sentidos del tránsito y, del porcentaje de zonas de no-adelantamiento

PTSF  BPTSP  f d / np

DOS SENTIDOS COMBINADOS Porcentaje de tiempo en seguimiento base (BPTSF)



BPTSF 100 1  e

0,000879v p



Ajuste por el efecto combinado de la distribución por sentidos y el porcentaje de zonas de no-adelantamiento en el porcentaje de tiempo en seguimiento en dos sentidos Flujo en dos

Incremento en el porcentaje de tiempo en seguimiento (%)

sentidos , vp (autos/h)

Porcentaje de zonas de no-adelantamiento (%) 0

20

40

60

80

100

2 1 ,0

2 1 ,8

Distribución por sentidos 50/50  200

0 ,0

1 0 ,1

1 7 ,2

2 0 ,2

Ajuste por inclinaciones de rasante y vehículos pesados Cualquier pendiente específica de un 3 % o mayor y una longitud de 1.0 km. o mayor se debe analizar como una pendiente específica.

AUTOPISTAS

ESQUEMA METODOLOGICO

EJERCICIO 1 Un segmento extenso de una autopista suburbana presenta actualmente las siguientes condiciones prevalecientes: - 4 carriles (2 por sentido), de 3.50 metros de ancho cada uno - Obstrucciones laterales a 1.20 metros del borde de la calzada - Terreno plano - Velocidad a flujo libre base de 110 Km/h - Volumen horario de máxima demanda de 2,200 vehículos por hora por sentido. - Composición vehicular: 10% camiones, 8 % autobuses y 82 % livianos. - Factor de Hora Pico : 0.95 - Se presenta en promedio un intercambiador cada 2 Kilómetros. - Viajeros comunes. Se desa determinar el nivel de servicio al cual actualmente opera este segmento de autopista, la capacidad y el volumen de transito adicional que todfavia puede soporta el segmento antes de alcanzarla.

The adjustment factor fp is used to reflect this effect. The values of fp range from 0.85 to 1.00

Vp=1263 vehículos livianos /h/carril

fLW

flc

fN

fID

FFS=97.7 Km/h

MULTICARRIL

ESQUEMA METODOLOGICO

-Carriles con ancho mínimo de 3.60 metros -Mínima distancia lateral total de 3.60 metros. Representa la suma de las distancias libres laterales desde el borde de la calzada a las obstrucciones, a lo largo del lado derecho y del lado izquierdo (faja separadora central). La distancia libre lateral en cada uno de los bordes mayor que 1.80 metros se considera en los calculo igual a 1.80 metros. --Todos los vehículos de la corriente de transito son automóviles --Sin accesos directos a lo largo del segmento analizado -Con faja separadora central. -Velocidad a flujo libre superior a 100 km/h

EJERCICIO 2 Una carretera rural de 4 carriles (2 por sentido), no dividida y sin control total de accesos, presenta las siguientes características:: - Carriles (2 por sentido), de 3.30 metros de ancho cada uno - Obstrucciones laterales al borde de la calzada -Hombro de 0.60 metros - Subtramo especifico con pendiente del 6% en 1.6 Kilómetros de longitud - Densidad de puntos de acceso : 6 puntos/kilometro - Velocidad a flujo libre base de 95 Km/h - Volumen horario de máxima demanda de 2,700 vehículos por hora en el sentido ascendente. - Composición vehicular: 8% camiones, 4 % autobuses y 88 % livianos. - Factor de Hora Pico : 0.95 - Viajeros comunes. Se desea determinar el nivel de servicio al cual actualmente opera este segmento y calcular el flujo de servicio máximo para el nivel de servicio D

The adjustment factor fp is used to reflect this effect. The values of fp range from 0.85 to 1.00

Vp=1,875 vehículos livianos /h/carril

fLW

flc

fM

fA

FFS=83.8 Km/h