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CARRETERAS DE DOS CARRILES KM 2 SALIDA A MOTAVITA-MONIQUIRÁ.

JULIAN ESTEBAN LÓPEZ LÓPEZ IVAN DAVID RODRIGUEZ AMEZQUITA CLAUDIA MARCELA TIBATÁ CHITIVO YURY YINETH VALBUENA AMAYA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS TUNJA 2019

CARRETERAS DE DOS CARRILES Km 2 SALIDA A MOTAVITA-MONIQUIRÁ.

JULIAN ESTEBAN LÓPEZ LÓPEZ

Código: 201520203

IVAN DAVID RODRIGUEZ AMEZQUITA

Código: 201520383

CLAUDIAMARCELA TIBATÁ CHITIVO

Código: 201411237

YURY YINETH VALBUENA AMAYA

Código: 201420264

Informe proyecto carreteras de dos carriles: ING. FREDY ALBERTO GUIO BURGOS

En la asignatura de: OPERACIÓN DEL TRANSITO I

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS TUNJA 2019

CONTENIDO

pág.

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 9 1. OBJETIVOS.................................................................................................... 10 1.1.

OBJETIVO GENERAL ............................................................................. 10

1.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 10

2. MARCO TEORICO ......................................................................................... 11 2.1.

Manual de Capacidad de Carreteras 2010, HCM. ....................................... 11

2.1.1.

Carreteras de dos carriles ........................................................................ 11

2.1.2.

Clasificación de las carreteras de dos carriles ......................................... 13

2.1.3.

Condiciones Básicas ................................................................................ 15

2.1.4.

CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO ................................................. 15

2.1.5.

VOLUMEN DE DEMANDA Y FLUJO ....................................................... 16

2.2.

MANUAL COLOMBIANO DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO

PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES.......................................................... 17 2.2.1.

Carretera de dos carriles .......................................................................... 17

2.2.2.

Tipos de terreno. ...................................................................................... 17

2.2.3.

Características de la vía. .......................................................................... 18

2.3.

Capacidad y niveles de servicio ............................................................... 20

2.3.1.

Capacidad. ............................................................................................... 20

3. MÉTODOLOGIA ............................................................................................. 22 3.1.

LOCALIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO. ......................................... 22

3.2.

PROCEDIMIENTO EN LA TOMA DE DATOS ......................................... 22

3.2.1.

Volúmenes. .............................................................................................. 23

3.2.2.

Velocidades.............................................................................................. 24

3.2.3.

Inventario vial ........................................................................................... 24

4. DATOS OBTENIDOS ..................................................................................... 25 4.1.

DATOS OBTENIDOS DE VOLUMENES ................................................. 25

4.2.

DATOS OBTENIDOS DE VELOCIDAD ................................................... 28

5. CÁLCULO DE PROYECCIÓN DEL TRANSITO AÑO 2039 ........................... 33 6.

METODOLOGÍA COLOMBIANA PARA CARRETERAS DE DOS

CARRILES. ........................................................................................................... 34 6.1.

ANÁLISIS DE NIVEL DE SERVICIO PARA TRANSITO AÑO 2019............ 35 6.1.1.

DATOS DE ENTRADA ...................................................................... 35

6.1.2.

Cálculo de la Capacidad .......................................................................... 36

6.1.3.

Nivel de Servicio ...................................................................................... 38

6.2.1.

Análisis por ancho de carril ...................................................................... 40

6.2.2.

Análisis por ancho de berma .................................................................... 40

6.2.3.

Superficie de rodadura ............................................................................. 41

6.2.4.

Pendiente Longitudinal ............................................................................. 42

6.2.5.

Porcentaje de vehículos pesados ............................................................ 43

6.2.6.

Zonas de no rebase ................................................................................. 44

6.2.7.

Distribución direccional ............................................................................ 45

6.3.

ANÁLISIS DE NIVEL DE SERVICIO PARA TRANSITO CON

PROYECCIÓN AL AÑO 2030. .............................................................................. 46 6.3.1.

Datos de entrada ...................................................................................... 46

6.3.2.

Calculo de la capacidad ........................................................................... 48

6.3.3.

Nivel de Servicio ...................................................................................... 50

6.4.1.

Análisis por ancho de carril ...................................................................... 51

6.4.2.

Análisis por ancho de berma .................................................................... 51

6.4.3.

Superficie de rodadura ............................................................................. 52

6.4.4.

Pendiente Longitudinal ............................................................................. 54

6.4.5.

Porcentaje de vehículos pesados ............................................................ 54

6.4.6.

Zonas de no rebase ................................................................................. 55

6.4.7.

Distribución direccional ............................................................................ 56

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS. ....................................................................... 58 8. CONCLUSIONES ........................................................................................... 59 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 60

LISTA DE ILUSTARCIONES

pág.

Ilustración 1. Vía salida a Motavita-Moniquirá, sobre el Kilómetro 2. .................. 22 Ilustración 2. Formato utilizado para toma de volumenes. .................................. 23 Ilustración 3. Estado vía ...................................................................................... 24 Ilustración 4. Composición porcentual vehicular vía Tunja- Moniquirá - salida Motavita ................................................................................................................. 26 Ilustración 5. Composición porcentual vehicular vía Moniquirá - Tunja- salida Motavita ................................................................................................................. 27 Ilustración 6. Polígono de frecuencias de velocidades a flujo libre ...................... 30 Ilustración 7. Histograma de velocidades a flujo libre .......................................... 31 Ilustración 8. Salida de Motavita- Moniquirá. ......................................................... 34 Ilustración 9. Ilustración de los datos de entrada ................................................. 36 Ilustración 10. Resumen de factores de corrección para cálculo de capacidad .. 38 Ilustración 11. factores para cálculo de nivel de servicio ..................................... 39 Ilustración 12. Análisis por ancho de carril ............................................................ 40 Ilustración 13. Análisis de sensibilidad por ancho de carril ................................... 41 Ilustración 14. Análisis de sensibilidad por la superficie de rodadura .................. 42 Ilustración 15. Variación o sensibilidad por pendiente longitudinal ...................... 43 Ilustración 16. Análisis de sensibilidad según el porcentaje de vehículos pesados .............................................................................................................................. 44 Ilustración 17. Variación o sensibilidad de zonas de no rebase ............................ 44 Ilustración 18. Datos de entrada CAPVIAL proyección 2039. ............................... 46 Ilustración 19. grafica de datos proyección 2039. ................................................. 47 Ilustración 10. Resumen de factores de corrección para cálculo de capacidad año 2039. ..................................................................................................................... 48 Ilustración 11. factores para cálculo de nivel de servicio ..................................... 50 Ilustración 12. Análisis por ancho de carril ............................................................ 51

Ilustración 13. Análisis de sensibilidad por ancho de berma ................................. 52 Ilustración 14. Análisis de sensibilidad por la superficie de rodadura .................. 53 Ilustración 15. Variación o sensibilidad por pendiente longitudinal ...................... 54 Ilustración 16. Análisis de sensibilidad según el porcentaje de vehículos pesados .............................................................................................................................. 55 Ilustración 17. Variación o sensibilidad de zonas de no rebase ............................ 55

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. volúmenes salida a Motavita- Moniquirá ................................................. 25 Tabla 2. volúmenes Moniquira- Motavita- Tunja................................................... 27 Tabla 3. Datos de velocidad.................................................................................. 28 Tabla 4. Frecuencias de velocidades sentido TUNJA- MONIQUIRA. ................... 30 Tabla 5. Frecuencia de velocidades sentido MONIQUIRA TUNJA ....................... 31 Tabla 6. Datos de entrada CAPVIAL .................................................................... 35

INTRODUCCIÓN

El presente documento explica de manera detallada la forma como se calcularon las Capacidades y Niveles de Servicio para la carretera de dos carriles desde el kilómetro 2 de la vía que de la salida de Motavita conduce a Moniquirá, a partir de los lineamientos sugeridos en el “Highway Capacity Manual 2010” (HCM 2010) del “Transportation Research Board” (TRB) de los Estados Unidos y del “Manual de Capacidad y Niveles de Servicio para Carreteras de dos carriles” (segunda versión, 1996). A pesar que las consideraciones iniciales para cada una de las metodologías de cálculo incluidas en ambos manuales son diferentes, resulta importante comparar los resultados obtenidos en cada caso.

Los datos de velocidad y volúmenes fueron tomados el día viernes 15 de febrero del año 2019, durante un periodo de dos horas comprendidas de 10:00 a.m. a 12 p.m.

9

1. OBJETIVOS

1.1.

OBJETIVO GENERAL

Determinar la capacidad y nivel de servicio de la carretera de dos carriles, vía Motavita-Moniquirá, aplicando la metodología del Manual de Capacidad y Niveles de Servicio para Carreteras de dos carriles y el HCM 2010. 1.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Recopilar en campo la información necesaria para el desarrollo del objeto del estudio. Comparar los resultados obtenidos con los dos métodos (colombiano y HCM 2010). Realizar la proyección de transito con los datos obtenidos para el año 2019 y 2039.

10

2. MARCO TEORICO

2.1.

Manual de Capacidad de Carreteras 2010, HCM.1

2.1.1. Carreteras de dos carriles Las carreteras de dos carriles tienen un carril para el uso de tráfico en cada dirección. La característica principal que diferencia las carreteras de dos carriles de otras infraestructuras viales de flujo ininterrumpido para el tráfico de vehículos automotores es que las maniobras de paso tienen lugar en el carril opuesto de tráfico. Las maniobras de paso están limitadas por la disponibilidad de algunos intervalos en el flujo de tráfico opuesto y por la disponibilidad de suficiente distancia de visibilidad para que un conductor pueda discernir la aproximación de un vehículo del tráfico opuesto de forma segura. Cuando la demanda del flujo vehicular y las restricciones geométricas aumentan, las oportunidades de paso disminuyen. Esto crea pelotones dentro del flujo vehicular por vehículos pesados sujetos a demora adicional por la incapacidad de adelantar el vehículo que va adelante. Debido a que las posibilidades de adelantamiento disminuyen, las carreteras de dos carriles presentan una característica única: la calidad de operación disminuye precipitadamente a medida que aumenta la demanda de flujo y las operaciones de sobrepaso son “imposibles" a relativamente bajas relaciones de volumen capacidad. Por esta razón, pocas carreteras de dos carriles operan a flujos vehiculares que se aproximan la capacidad; en la mayoría de los casos, la mala calidad de operación ha llevado a mejoramiento o reconstrucción de la carretera antes de alcanzar la demanda de capacidad.

1

( “Highway Capacity Manual", 2010) , pag 15-1

11

Características de carreteras de dos carriles 2 Funciones de las carreteras de dos carriles en sistemas de carreteras Las carreteras de dos carriles son elemento clave en los sistemas de carreteras de la mayoría de los estados y condados. Están ubicados diferentes áreas geográficas y sirven una amplia variedad de funciones de tráfico. Las carreteras de dos carriles también cumplen una serie de viajes en bicicleta, en particular viajes recreativos. Cualquier consideración de calidad de operación deben tener en cuenta estas funciones. La Movilidad eficiente es la función principal de las carreteras de dos carriles que conectan los principales generadores de viajes o que sirven como enlaces primarios por ejemplo la red nacional de carreteras. Estas rutas tienden a servir distancias largas y viajes comerciales y de recreación y largos tramos pueden pasar a través de las zonas rurales sin interrupciones por control de tráfico. Operaciones constantes a alta velocidad y pocas demoras por adelantamiento son deseables para este tipo de carreteras. Otras carreteras rurales de dos carriles pavimentadas, proporcionan la accesibilidad a zonas alejadas o escasamente pobladas. Estas carreteras ofrecen acceso confiable en todo tipo de clima y sirven a menudo demandas de poco tráfico. La relación costo-accesibilidad efectivo es el principal interés.

Aunque una alta

velocidad es beneficiosa, no es el objetivo principal. La demora como indicador de la formación de pelotones, es la medida más importante de la calidad del servicio. Las carreteras de dos carriles también sirven áreas turísticas y recreativas en las cuales el paisaje y el medio ambiente están destinados a ser experimentados y disfrutados sin interrupciones de tráfico o demora. La operación a altas velocidades o las demoras por adelantamiento distraen el disfrute del paisaje y deben disminuirse tanto como sea posible.

2

IBID, pag

15-2 12

Las carreteras de dos carriles también pueden cruzar y servir a los pueblos pequeños y comunidades. Estas áreas tienen el desarrollo de mayor densidad que normalmente se esperan a lo largo de una carretera rural y los límites de velocidad en estas áreas son a menudo inferiores. En estos casos, los conductores esperan ser capaces de mantener velocidades cercanas al límite establecido. Como los tramos de carretera de dos carriles que sirven esas áreas desarrolladas son generalmente de longitud limitada, los retrasos que se generan no son un problema importante. Las carreteras de dos carriles sirven un amplio rango de funciones y sirven una variedad de zonas rurales, así como las zonas más desarrolladas. Por lo tanto, en la metodología de este capítulo y los criterios de nivel de servicio (LOS) proporcionan flexibilidad para abarcar el rango resultante de las expectativas del conductor. 2.1.2. Clasificación de las carreteras de dos carriles 3

Debido a la amplia gama de actividades servidas por carreteras de dos carriles, la metodología para automóvil establece tres clases de carreteras. Las dos primeras clases abordan carreteras de dos carriles rurales. La metodología para ellas se desarrolló como parte de la National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) Proyecto 3-55 (3) en 1999 (1) y revisado como parte de NCHRP Proyecto 20-7 (160) in 2003 (2). La tercera clase aborda las carreteras de dos carriles en áreas desarrolladas. Los análisis para estas carreteras se enfocan a una modificación del método para carreteras rurales señalado anteriormente y fue desarrollado por el Departamento de transporte de la Florida (FDOT) (3). Esta modificación no ha sido sometida a un estudio de calibración nacional y se basa en el procedimiento desarrollado y adoptado por FDOT. Se presenta aquí como un procedimiento alternativo, ya que 3

IBID, pág.

15-3 13

se basa en su totalidad en la información recogida en la Florida. Para mayor claridad, sin embargo, el material está integrado en la presentación general y no se discute por separado como un procedimiento alternativo. Las tres clases de carreteras de dos carriles se definen de la siguiente manera: • Clase I de carreteras de dos carriles: Son carreteras donde los conductores esperan viajar a velocidades relativamente altas. Carreteras de dos carriles que son las principales rutas interurbanas, conectores principales de los principales generadores de tráfico, rutas de cercanías diarias, o principales eslabones de redes estatales o carretera nacional se asignan generalmente a la Clase I. Estas sirven sobre todo los viajes de larga distancia, o facilita las conexiones entre las vías que sirven a viajes de larga distancia. • Clase II de carreteras de dos carriles: Son carreteras donde los conductores no necesariamente esperan viajar a altas velocidades. Carreteras de dos carriles que funcionan como acceso a las carreteras clasificadas como clase I, que actúan como rutas paisajísticas o recreativas (y no como arterias principales), o pasan a través de un terreno accidentado (donde altas velocidades de operación sería imposible) se asignan a la Clase II. Carreteras de Clase II a menudo sirven viajes relativamente cortos, el comienzo o fin de viajes más largos o viajes de turismo juegan un papel importante. • Clase III de carreteras de dos carriles: Son carreteras que sirven áreas moderadamente desarrolladas. Pueden ser tramos de carreteras de dos carriles Clase I o Clase II que pasan a través de las pequeñas ciudades o zonas recreativas desarrolladas. En tales segmentos, el tráfico local a menudo se mezcla con el tráfico de paso, y la densidad de los puntos de acceso a la carretera no semaforizados es notablemente mayor que en una zona rural. Las carreteras Clase III también pueden ser segmentos de tramos más largos que pasan a través de áreas recreativas, también con el aumento de densidades. Estos tramos son a menudo acompañados por límites de velocidad reducidos que reflejan el mayor nivel de actividad.

14

2.1.3. Condiciones Básicas Las condiciones básicas para las carreteras de dos carriles son la ausencia de restricciones geométricas, de tráfico, o factores ambientales. Las condiciones básicas no son las mismas condiciones típicas o por defecto, aunque ambas pueden reflejar restricciones comunes. Las condiciones básicas están más cerca de lo que puede considerarse como condiciones ideales (es decir, las mejores condiciones que pueden esperarse dado el diseño y la operación normal). La metodología de este capítulo corresponde a cuantificar los efectos de la geometría, factores de tráfico, y ambientales que son más restrictivos que las condiciones básicas. Las condiciones básicas para carreteras de dos carriles son los siguientes: 

Ancho de carril mayor o igual a 3,65 m



Bermas más anchas o iguales a 1,8 m



Ausencia de zonas de no-rebase



Solo vehículos de pasajeros en el flujo de tráfico



Terreno plano y Ausencia de impedimentos al tráfico (señales de tránsito, vehículos cruzando).

2.1.4. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO4

Capacidad La capacidad de una carretera de dos carriles en condiciones básicas es 1700 pc / h en una dirección, con un límite de 3.200 pc / h para el total de las dos direcciones. Debido a las interacciones entre los flujos direccionales, cuando se alcanza una capacidad de 1700 pc / h en una dirección, el flujo máximo contrario sería limitado a 1500 pc / h.

4

IBID, pág.

15-5 15

Las condiciones de capacidad raramente se pueden observar, excepto en tramos cortos. Considerando que la calidad del servicio se deteriora a relativamente bajos porcentajes de flujo, la mayoría de las carreteras de dos carriles mejoran de categoría antes de que la demanda se acerque a la capacidad El cálculo de las condiciones de capacidad es importante para la evacuación, planificación de eventos especiales, y la evaluación de los impactos por liberación de embotellamientos. Caudales bidireccionales de hasta 3400 veh / h se pueden observar en tramos cortos de carreteras, alimentados por altas demandas de uno o varios carriles. Esto puede ocurrir en túneles o puentes, por ejemplo, pero tales tasas de flujo no se pueden esperar en tramos más largos. 2.1.5. VOLUMEN DE DEMANDA Y FLUJO 5

Los volúmenes de demanda en general están expresados en vehículos por hora en condiciones prevalecientes. Estos se convierten en la metodología para determinar flujos en vehículos de pasajeros por hora en condiciones básicas. El factor de hora pico (PHF), en particular, es usado para convertir volúmenes horarios en flujos. Si los volúmenes de demanda se miden en intervalos de 15 minutos, el uso del PHF para hallar el flujo es innecesario. Se selecciona el peor período de 15 minutos y el flujo corresponde al volumen de los 15-minuto multiplicados por 4. Cuando se hace esto, la PHF es fijado en 1,00 para el resto de la aplicación.

5

IBID, pág.

15-8 16

2.2.

MANUAL COLOMBIANO DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES.

2.2.1. Carretera de dos carriles. 6

Una carretera de dos carriles puede definirse como la que tiene una calzada con un carril para cada sentido de circulación.

Estas carreteras representan el mayor kilometraje de la infraestructura vial del país. Se utilizan para cumplir con una gran variedad de funciones en todas las regiones geográficas y satisfacen gran parte de las necesidades de acceso a fuentes de recursos económicos, culturales, recreativos, etc. Comunican núcleos generadores de tránsito proporcionando movilidad que es, en general, aceptable 2. Un factor que influye poderosamente en las características, costo y servicio que proporcionan las carreteras de dos carriles es el tipo de terreno que atraviesan éstas.

2.2.2. Tipos de terreno.

Teniendo en cuenta las condiciones de relieve se consideran cuatro categorías de terreno. Se han tomado en su mayor parte las definiciones propuestas por el ingeniero Rubén Darío Olarte3, para diferenciar los tipos de terreno existentes en el país:  Terreno plano. De ordinario tiene pendientes transversales a la vía menores a 5 grados. Exige mínimo movimiento de tierras en la construcción de carreteras,

6

Instituto Nacional de Vías, Universidad del Cauca, “Manual de capacidad y

niveles de servicio para carreteras de dos carriles” pág. 11

17

y no presenta dificultad ni en su trazado ni en su explanación, por lo que las pendientes longitudinales de las vías son normalmente menores del 3%.  Terreno ondulado. Se caracteriza por tener pendientes transversales a la vía de 6 a 9 grados. Requiere moderado movimiento de tierras, lo que permite alineamientos más o menos rectos, sin mayores dificultades en el trazado y en la explanación, así como pendientes longitudinales típicamente del 3 al 6%.  Terreno montañoso. Las pendientes transversales a la vía suelen ser de 13 a 40 grados.

La construcción de carreteras en este terreno supone grandes

movimientos de tierras, por lo que presenta dificultades en el trazado y en la explanación. Pendientes longitudinales de las vías del 6 al 8% son comunes.  Terreno escarpado. Aquí las pendientes del terreno transversales a la vía pasan con frecuencia de 40 grados. Para construir carreteras se necesita máximo movimiento de tierras y existen muchas dificultades para el trazado y la explanación, pues los alineamientos están prácticamente definidos por divisorias de aguas, en el recorrido de la vía.

Por lo tanto, abundan las pendientes

longitudinales mayores del 8%.

2.2.3. Características de la vía7.

Las características de la vía son todos aquellos elementos físicos propios del diseño geométrico, que tienen influencia directa o indirecta en la capacidad y el nivel de servicio, como los que se mencionan a continuación:  Alineamiento horizontal y vertical. En el diseño en planta o alineamiento horizontal, la velocidad de diseño es norma de control para los radios de 7

IBID, pág.12

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curvatura, los peraltes y las distancias de visibilidad que determinan la seguridad en el tránsito. Esa velocidad, por razones de economía en la explotación, debe ser la más uniforme y alta que permitan las condiciones topográficas de la zona escogida y los recursos con que se cuente para la construcción.

En el diseño en perfil o alineamiento vertical, la influencia de las pendientes es notable en la restricción de las velocidades que puedan desarrollar los vehículos, particularmente los de mayor peso.

El criterio general básico es el de buscar la mayor armonía posible entre ellos para lograr un proyecto debidamente equilibrado de características tales que el conductor normal pueda sin ninguna dificultad mantener una velocidad de operación que siendo próxima a la velocidad de diseño, le ofrezca ciertas condiciones mínimas de seguridad y de comodidad.  Calzada. Es la zona de la carretera destinada a la circulación normal de los vehículos. En carreteras de dos carriles con circulación en ambos sentidos, el ancho de la calzada está dado por la suma de los anchos de esos dos carriles.

En el país existen especificaciones sobre el ancho de carril dependiendo del tipo de carretera; los anchos más usuales son: 3.65 m, 3.5 m, 3.3 m, 3.0 m y 2.7 m, según Falla4.  Berma. Es la parte exterior del camino, destinada a la parada eventual de vehículos, tránsito de peatones, bicicletas, etc., de manera que éstos no interfieran con la circulación normal de los demás vehículos. También proporcionan soporte lateral al pavimento y a veces pueden incrementar el ancho efectivo de la calzada.

19

Los anchos de bermas más utilizados en el país son: 1.8 m, 1.5 m, 1.2 m, 1.0 m y 0.5 m5.  Obstáculos laterales. Todo obstáculo lateral tal como muros, árboles, postes, señales, etc., debe situarse a una distancia superior de 1.80 m 6 del borde de la calzada para disminuir el riesgo de choques contra ellos y para que no constituyan una obstrucción psicológica a la circulación normal de los vehículos, lo cual puede reducir el nivel de servicio y la capacidad de la vía.

2.3.

Capacidad y niveles de servicio8

2.3.1.

Capacidad.

Se define la capacidad de una carretera de dos carriles como el máximo número de vehículos que puede circular, por un punto o tramo uniforme de la vía en los dos sentidos, durante cierto período de tiempo, en las condiciones imperantes de vía y de tránsito. La capacidad se expresa en vehículos por hora, aunque puede medirse en períodos menores de una hora. El valor de la capacidad depende de la duración del período en que se mida.

Este valor de la capacidad definido para "condiciones imperantes" difiere del volumen máximo que puede circular por la vía en un momento dado. El volumen máximo posible depende de factores tales como la composición vehicular, la velocidad de circulación y las condiciones atmosféricas, que pueden cambiar en cualquier momento.

Si el volumen máximo posible disminuye y resulta

momentáneamente menor que la demanda del tránsito, ocurrirá congestión, al no poder pasar por un punto de la vía todos los vehículos que llegan a ese punto. En

8

IBID, pág. 12

20

este caso muchos vehículos deberán detenerse, formar una cola y ponerse en movimiento nuevamente, circulando con un volumen menor que el volumen que llegaba antes de la detención, lo que disminuye la velocidad de la corriente vehicular y por ende el volumen máximo posible. Estas circunstancias suelen originar una onda perturbadora de detenciones vehiculares que se propaga corriente arriba hasta que la falta de demanda la disipe. Por consiguiente, es muy peligroso que la demanda de tránsito se aproxime a la capacidad de una vía. La proximidad a este límite se mide por la relación entre el volumen de demanda y la capacidad, relación que muchos llaman factor de utilización de la capacidad.

Pocas son las carreteras de dos carriles en Colombia donde se alcance la capacidad. Mucho antes de llegar a ese extremo, la calidad del servicio que prestan esas vías es tan deficiente que generalmente se buscan y encuentran otras alternativas.

21

3. MÉTODOLOGIA

3.1.

LOCALIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.

La toma de información necesaria y la determinación de la capacidad y nivel de servicio se realizó sobre el kilómetro dos de la vía que conduce de la salida de Motavita hacia Moniquirá. Esta es una vía de carácter nacional identificada como ruta 62. Ilustración 1. Vía salida a Motavita-Moniquirá, sobre el Kilómetro 2.

Fuente: los autores, a partir de Google earth.

3.2.

PROCEDIMIENTO EN LA TOMA DE DATOS

Para obtener los datos necesarios para la aplicación de las dos metodologías estudiadas, HCM 2010 y Manual Colombiano para carreteras de dos carriles, se realizó en campo toma de volúmenes y velocidades, además de observación del estado de la carretera, medición de ancho de bermas, cunetas y datos generales de

22

la infraestructura de la vía. Los datos relacionados con radios de giro, deflexiones y otros fueron tomados de google earth y medidos en Civil Cad. La toma de datos se realizó el día viernes 15 de febrero del año 2019, de 10:00 a.m. a 12:00 p.m. 3.2.1. Volúmenes. El estudio de volúmenes vehiculares se llevó a cabo siguiendo el procedimiento visto con anterioridad en otras asignaturas, primero se definió un tramo recto y con buena visibilidad hacia ambos sentidos de circulación, luego se fue consignando la información de los vehículos que circulaban por dicho tramo en los formatos de campo, clasificando el trafico según su tipología y su sentido de circulación por 8 periodos de 15 minutos. Ilustración 2. Formato utilizado para toma de volumenes.

Fuente: los autores.

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3.2.2. Velocidades El estudio de velocidades se realizó en el mismo punto de la carretera que el de volúmenes, para esta toma de datos se utilizó un radar, con el cual se tomaron velocidades aleatorias durante un periodo de dos horas. 3.2.3. Inventario vial Para el inventario vial, se realizó inspección visual de la infraestructura de la vía, se tomaron medidas de cunetas y bermas y se contaron las señales tanto horizontales y verticales existentes en este tramo. Ilustración 3. Estado vía

Fuente: los autores, a partir de Google earth.

24

4. DATOS OBTENIDOS

4.1.

DATOS OBTENIDOS DE VOLUMENES

Al realizar el aforo de toma de volumenes el dia 15 de febrero de 2019 se obtuvieron los datos resultados mostrados en la siguintes tablas para ambos sentidos de circulacion de la via TUNJA- MONIQUIRA kilometro 5 salida Motavita. Tabla 1. volúmenes salida a Motavita- Moniquirá

sentido Motavita- Moniquira periodo 10:00-10:15 10:15 - 10:30 10:30 -10:45 10:45 - 11:00 11:00 -11:15 11:15- 11:30 11:30 - 12:00 total compocicion porcentual

autos 22 19 25 18 14 19 21 138

buses 3 4 6 7 4 3 3 30

59.48

12.93

camiones bicicletas 8 2 5 1 12 6 4 0 9 1 9 0 7 0 54 10 23.28

4.31

total 35 29 49 29 28 31 31 232 100.00

volumen horario

factor horario

142 135 137 119 60.8923885

0.7244898 0.68877551 0.69897959 0.95967742

381

Fuente: elaboración propia

La presente tabla muestra los resultados de la toma de volúmenes en campo, así como el volumen horario y el factor horario de máxima demanda que para el caso es de 0,96 donde el mayor volumen se presentó entre las 10: 00 y 11:00 con un valor de 142veh; así mismo se presenta el total de vehículos presentes durante el aforo así como su clasificación en tanto por uno y en términos porcentuales donde

25

se observó que la mayoría de vehículos son de tipo automóvil con un valor de 138 vehículos correspondientes al 60%, seguido de camiones, buses y bicicletas. Ilustración 4. Composición porcentual vehicular vía Tunja- Moniquirá - salida Motavita

Fuente: elaboración propia

En el presente grafico se observa que el 60% de los vehículos que transitan la vía son de tipo automóvil, seguido de camiones con un 23%, buses y bicicletas con valores de 13 y 4% respectivamente lo que indica que es una vía que tiene un volumen alto de vehículos pesados.

26

Tabla 2. volúmenes Moniquira- Motavita- Tunja

Fuente: elaboración propia

Ilustración 5. Composición porcentual vehicular vía Moniquirá - Tunja- salida Motavita

Fuente: elaboración propia

En el presente grafico se observa que el 56% de los vehículos que transitan la vía son de tipo automóvil, seguido de camiones con un 26%, buses y bicicletas con valores de 14 y 4% respectivamente lo que indica que es una vía que tiene un

27

volumen alto de vehículos pesados, esto sin descuidar que también se hallan bicicletas en la vía en estudio, aunque en menor proporción. 4.2.

DATOS OBTENIDOS DE VELOCIDAD

Tabla 3. Datos de velocidad

28

velocidad obs

sentido Motavita- sentido MoniquiraMoniquira Motavita veh

cam

veh

cam

1 2 3 4 5 6 7 8 9

73 67 68 72 75 62 64 69 83

45 78 51 46 33 62 52 62 30

59 62 64 92 60 72 50 62 76

64 50 59 55 62 53 56 35 69

10

65

55

75

58

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

67 72 78 75 63 68 77 65 79 76 64 58 77 80 71 78 68 66 73 65 71 77 72 62 69 77 65 72 59 69

67 51 55 48 52

71 62 75 78 60 67 57 74 65 75 71 69 69 67 72 75 69 62 59 64 71 83 74 65 62 80 75 64 71 62

69 37 42 54 56

Fuente: elaboración propia.

29

La tabla anteriormente presentada contiene datos de velocidades tomadas encampo por medio de un radar a 100 datos aleatorios de vehículos livianos y pesados que transitaron por la infraestructura vial Tunja- Moniquirá. Tabla 4. Frecuencias de velocidades sentido TUNJA- MONIQUIRA.

Fuente: elaboración propia

La presente tabla presenta el tratamiento de los datos obtenido en campo con el fin de determinar más adelante la velocidad media aritmética que se usara más adelante donde se obtuvo que dicha velocidad para este sentido es de 64km/h, adicionalmente se observa que la mayoría de vehículos transitaron a una velocidad que oscila entre 70y 78km/h. Ilustración 6. Polígono de frecuencias de velocidades a flujo libre

Fuente: elaboración propia.

30

El polígono de carga muestra que las velocidades más frecuentes estuvieron en un rango entre 66 y 74 km/h, y las velocidades menos frecuentes fueron de 30 a 42km/h. Ilustración 7. Histograma de velocidades a flujo libre

Fuente: elaboración propia

El presente histograma muestra la relación de frecuencia versus la velocidad o rango medio de velocidad por intervalo allí se observa que la mayoría de vehículos circularon a 74km/h aproximadamente y la menor parte a menos de 40 o más de 80 km/h Tabla 5. Frecuencia de velocidades sentido MONIQUIRA TUNJA

Fuente: elaboración propia

31

Velocidad media de punto o media aritmética: Se determina para datos agrupados utilizando la siguiente expresión:

Dónde: 𝑓𝑖= Frecuencia absoluta observada fi 𝑉𝑖 = Punto medio de cada intervalo vi 𝑛= Tamaño de la muestra n ∑𝑚 𝑖=1(𝑓𝑖 ∗ 𝑣𝑖) = Calculada en la Tabla de Distribución de frecuencias Entonces con base en la tabla de frecuencias decimos que: 𝑉𝑚(𝑆𝐹𝑀) =

3566 = 𝟔𝟒, 𝟖𝟒 𝒌𝒎/𝒉 55

32

5. CÁLCULO DE PROYECCIÓN DEL TRANSITO AÑO 2039

33

6. METODOLOGÍA COLOMBIANA PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES.

El metodo colombiano incialmente exige ciertos datos de entrada tales como caracateristicas geometricas del tramo que se obseva e la imagen donde para el caso correspode a la via Tunja- Moniquira 5 kilometros despues de la salida de Motavita. Entre los datos geometricos requeridos se tienen el angulo de deflexion, el radio de curvatura, en ancho de carril, ancho de berma y la pendiente longitudinal, algunos de los datos geometricos fueron obtenidos en campo; mientras otros son proporcionados por google maps. Ilustración 8. Salida de Motavita- Moniquirá.

Fuente: elaboracion propia, a partir de información de google maps

De la misma manera se procedio a obtener datos operativos de la via tales como % de zonas de rebase, % de vehiculos pesados ( buses y camiones), asi como la distribucion porcentual vehicular por sentidos para determinar el nivel de servicio de la presente zona.

34

6.1.

ANÁLISIS DE NIVEL DE SERVICIO PARA TRANSITO AÑO 2019

6.1.1. DATOS DE ENTRADA 

Datos geométricos: se tuvieron en cuenta factores como ancho de berma, ancho de carril, longitud de tramo, pendiente longitudinal, radio y deflexión de la curva más cerrada, porcentaje de área de afectación según el IRI.



Datos operacionales: distribución por sentidos, zonas de no rebase, volumen total en ambos sentidos y porcentaje de buses y camiones.

Tabla 6. Datos de entrada CAPVIAL

FUENTE: los autores a partir de CAPVIAL

35

La presente tabla ha sido sacada del software CAPVIAL programa que fue diseñado para evaluar el nivel de servicio de vías de dos carriles por el método colombiano; allí se pusieron los parámetros y características principales de la vía correspondiente al tramo Tunja- Moniquirá. Ilustración 9. Ilustración de los datos de entrada

FUENTE: los autores a partir de CAPVIAL La imagen anterior es la representación visual de las características geométricas de la vía a estudiar es allí donde se observa de manera gráfica.

6.1.2. Cálculo de la Capacidad Se toma el valor Ci de la capacidad en condiciones ideales (3.200 automóviles por hora en ambos sentidos), y se multiplica por varios factores de corrección hasta transformarla en capacidad para las condiciones estudiadas en vehículos de todas clases por hora 36

Expresada por el volumen mixto (vehículos livianos y pesados) máximo que pueda circular durante la hora pico sin causar congestión.

𝐶60 = 3200 ∗ 𝐹𝑝𝑒 ∗ 𝐹𝑑 ∗ 𝐹𝑐𝑏 ∗ 𝐹𝑝

Dónde: 𝐹𝑝𝑒 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐹𝑑 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 𝐹𝑐𝑏 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙 𝑦 𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎 𝐹𝑝 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑒ℎí𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜𝑠

𝐶60 = 3200 ∗ 0.96 ∗ 0.845 ∗ 0.973 ∗ 0.774

𝐶60 = 1955

La capacidad, C5, expresada por el volumen mixto máximo que debe circular durante la hora pico.

𝐶5 = 𝐶60 ∗ 𝐹𝑃𝐻 𝐶5 = 𝐶60 ∗ 0.928 𝐶5 = 1814

37

Ilustración 10. Resumen de factores de corrección para cálculo de capacidad

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL

6.1.3. Nivel de Servicio Como el indicador de efectividad principal para determinar el nivel de servicio es la velocidad media de recorrido de la corriente vehicular mixta o velocidad media espacial (que comprende vehículos livianos y pesados), el procedimiento consiste en determinar esa velocidad. Para ello, se empieza por encontrar la velocidad de los automóviles a flujo libre en condiciones casi ideales, y transformarla en el parámetro deseado.

38

Ilustración 11. factores para cálculo de nivel de servicio

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL

Al ejecutar el software aplicando los parámetros establecidos y los factores de corrección se obtuvo un resultado de nivel de servicio C. es decir la vía estudiada tiene una velocidad y libertada de maniobra un poco reducidas, tiene un nivel de circulación estable y tiene demoras en cuanto a adelantamientos es decir la vía no está en un nivel de servicio A u optimo pero no está en nivel de servicio F, aun es eficiente y posee una buena capacidad. 6.2.

ANALISIS DE SENSIBILIDAD

En este análisis se encuentran graficas que permiten que haya una comparación visual para obtener un nivel de servicio superior con el fin de mejorar el servicio de una infraestructura vial.

39

6.2.1. Análisis por ancho de carril Ilustración 12. Análisis por ancho de carril

Fuente: Fuente: los autores a partir de CAPVIAL En este análisis se observa que a medida que aumente el ancho de carril el nivel de servicio y la capacidad ira en crecimiento para el caso el ancho de carril corresponde a un valor de 3,6m por ende corresponde a nivel de servicio C. 6.2.2. Análisis por ancho de berma al realizar un análisis por ancho de berma se puede decir que al aumentar su ancho la capacidad mejorara sin embargo según el grafico en términos de nivel de servicio su aumento no sería muy significativo. Para el caso la infraestructura se halla en nivel de servicio C.

40

Ilustración 13. Análisis de sensibilidad por ancho de carril

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL

6.2.3. Superficie de rodadura

el area afectada es menor al 15% ya que es una via que presenta buenas condiciones es su estado o superficie de rodadura esta no tiene afectacion en la capacidad; en cuanto al nivel de servicio si la superficie de rodadura se encuentra con menos del 15 % de afectacion tendremos un nivel de servicio C, pero si esta superficie afectada aumenta entre el 15 y 30% automaticamente influye en el nivel de servicio afectando la velocidad y por ende el nivel de servicio desciende a D.

41

Ilustración 14. Análisis de sensibilidad por la superficie de rodadura

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

6.2.4. Pendiente Longitudinal

Si la pendiente longitudinal en ascenso aumenta automaticamente la capacidad de la via disminuira esto porque los vehiculos tienen a disminuir la velocidad porque necesitan mayor fuerza y por ende tiempo para superar la pendiente en este caso contamos con una pendiente del 3% entonces la capacidad es de 2200 veh/h, en cuanto al nivel de servicio existen varias fluctuaciones en la grafica para nuestro caso obrtenemos un nivel C, simenbargo es un item bastante complejo de analizar debido los saltos que presenta la grafica que se presenta a continuacion.

42

Ilustración 15. Variación o sensibilidad por pendiente longitudinal

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

6.2.5. Porcentaje de vehículos pesados

Al analizar este item se nota que el porcentaje de vehiculos pesados y la capacidad se comporta inversamente proporcional es decir entre mas porcentaje de vehiculos pesados habra menor capacidad; esto debido a que este tipo de vehiculos es mas lento y dificil de adelantar en la via, por ende dificulta la movilidad de otros vehiculos y hace que la via sea menos eficiente. El porcentaje obtenido para el caso de este estutdio es del 40% de vehiculos pesados por ende se halla en un nivel de servicio C; para estar en un nivel superior su porcentaje de vehiculos pesados deberia disminuir a un 5 % siembargo se considera que esta en un buen nivel se serivicio teniendo en cuenta que este es uno de los factores que mas afectan a la hora del tratamiento de los datos.

43

Ilustración 16. Análisis de sensibilidad según el porcentaje de vehículos pesados

Fuente: autores a partir de CAPVIAL.

6.2.6. Zonas de no rebase Ilustración 17. Variación o sensibilidad de zonas de no rebase

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

Al aumentar el porcentaje de zonas de no rebase se reduce la capacidad esto se traduce en que los vehiculos tienen o tieenen reducida la posibilidad de hacer 44

adlatmientos y por ende si hay un vehiculo lento se veran obligados a transitar tras el, por lo tanto se generaran colas y no habra fluidez en la circulacion de vehiculos Para el caso de la capaciad según la grafica el nivel de servicio permanecera constante sin importar la variacion en cuanto a presenca de vehiculos pesados con valor de nivel C 6.2.7. Distribución direccional

Imagen 1: Análisis de sensibilidad de la distribución direccional

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

La distribución direccional afecta la capacidad en gran medida y si a esto se le suma el gran porcentaje de zonas de rebase la infraestructura tiende a disminuir su capacidad por eso una distribución 50-50 sería la idea para mantener capacidades altas, en este caso la capacidad es de 2200 veh/h Según la imagen el nivel de servicio no se ve afectado por este factor, la gráfica cuenta con un nivel de servicio C para todas las distribuciones direccionales posibles. 45

6.3.

ANÁLISIS DE NIVEL DE SERVICIO PARA TRANSITO CON PROYECCIÓN AL AÑO 2030.

6.3.1. Datos de entrada Ilustración 18. Datos de entrada CAPVIAL proyección 2039.

FUENTE: los autores a partir de CAPVIAL

La presente tabla ha sido sacada del software CAPVIAL introduciendo el dato de pronóstico de tránsito para el año 2039, que fue de 5856 vehículos/día, es decir 244 vehículos/hora.

46

Los datos geométricos de la vía se mantuvieron según el inventario de vía tomados en campo y los datos iniciales tomados para el año 2019, suponiendo que la vía tendrá constante mantenimiento y se conservará en las mismas condiciones actuales.

Ilustración 19. grafica de datos proyección 2039.

FUENTE: los autores a partir de CAPVIAL

En esta imagen se expresa gráficamente la información mostrada anteriormente.

47

6.3.2. CALCULO DE LA CAPACIDAD

Ilustración 20. Resumen de factores de corrección para cálculo de capacidad año 2039.

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL

Para el cálculo de la capacidad c60 se da la siguiente expresión: 𝐶60 = 3200 ∗ 𝐹𝑝𝑒 ∗ 𝐹𝑑 ∗ 𝐹𝑐𝑏 ∗ 𝐹𝑝

Dónde: 𝐹𝑝𝑒 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐹𝑑 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 𝐹𝑐𝑏 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙 𝑦 𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎 48

𝐹𝑝 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑒ℎí𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜𝑠

Reemplazando de los datos mostrados en la tabla anterior 𝐶60 = 3200 ∗ 0.96 ∗ 0.855 ∗ 0.973 ∗ 0.774 𝐶60 = 1978

La capacidad, C5, expresada por el volumen mixto máximo que debe circular durante la hora pico.

𝐶5 = 𝐶60 ∗ 𝐹𝑃𝐻 𝐶5 = 𝐶60 ∗ 0.929 𝐶5 = 1837

49

6.3.3. NIVEL DE SERVICIO

Ilustración 21. factores para cálculo de nivel de servicio

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL

Al ejecutar el software aplicando los parámetros establecidos y los factores de corrección se obtuvo un resultado de nivel de servicio C. 6.4.

ANALISIS DE SENSIBILIDAD

En este análisis se encuentran graficas que permiten que haya una comparación visual para obtener un nivel de servicio superior con el fin de mejorar el servicio de una infraestructura vial.

50

6.4.1. Análisis por ancho de carril Ilustración 22. Análisis por ancho de carril

Fuente: Fuente: los autores a partir de CAPVIAL Debido a que el ancho de carril es de 3.6 metros, según la gráfica de nivel de servicio por ancho de carril se observa que el nivel de servicio corresponde a C, y que la capacidad esta en 1990 vehículos por hora.

6.4.2. Análisis por ancho de berma al realizar un análisis por ancho de berma se puede decir que al aumentar su ancho la capacidad mejorara sin embargo según el grafico en términos de nivel de servicio su aumento no sería muy significativo. Para el caso la infraestructura se halla en nivel de servicio C.

51

Ilustración 23. Análisis de sensibilidad por ancho de berma

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL

6.4.3. Superficie de rodadura

el area afectada es menor al 15% ya que es una via que presenta buenas condiciones es su estado o superficie de rodadura esta no tiene afectacion en la capacidad; en cuanto al nivel de servicio si la superficie de rodadura se encuentra con menos del 15 % de afectacion tendremos un nivel de servicio C, pero si esta superficie afectada aumenta entre el 15 y 30% automaticamente influye en el nivel de servicio afectando la velocidad y por ende el nivel de servicio desciende a D.

52

Ilustración 24. Análisis de sensibilidad por la superficie de rodadura

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

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6.4.4. Pendiente Longitudinal

Ilustración 25. Variación o sensibilidad por pendiente longitudinal

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

6.4.5. Porcentaje de vehículos pesados . El porcentaje obtenido para el caso de este estutdio es del 40% de vehiculos pesados (30% camiones y 10% buses) por lo cual la via queda en un nivel de servicio C; para estar en un nivel superior su porcentaje de vehiculos pesados deberia disminuir a un 5 % siembargo se considera que esta en un buen nivel se serivicio teniendo en cuenta que este es uno de los factores que mas afectan a la hora del tratamiento de los datos.

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Ilustración 26. Análisis de sensibilidad según el porcentaje de vehículos pesados

Fuente: autores a partir de CAPVIAL.

6.4.6. Zonas de no rebase Ilustración 27. Variación o sensibilidad de zonas de no rebase

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

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Al aumentar el porcentaje de zonas de no rebase se reduce la capacidad esto se traduce en que los vehiculos tienen o tieenen reducida la posibilidad de hacer adlatmientos y por ende si hay un vehiculo lento se veran obligados a transitar tras el, por lo tanto se generaran colas y no habra fluidez en la circulacion de vehiculos Para el caso de la capaciad según la grafica el nivel de servicio permanecera constante sin importar la variacion en cuanto a presenca de vehiculos pesados con valor de nivel C 6.4.7. Distribución direccional

Imagen 2: Análisis de sensibilidad de la distribución direccional

Fuente: los autores a partir de CAPVIAL.

La distribución direccional afecta la capacidad en gran medida y si a esto se le suma el gran porcentaje de zonas de rebase la infraestructura tiende a disminuir su capacidad por eso una distribución 50-50 sería la idea para mantener capacidades altas, en este caso la capacidad es de 2200 veh/h.

56

7. METODOLOGÍA HCM PARA CARRETERA DE DOS CARRILES.

7.1.

ANÁLISIS DE NIVEL DE SERVICIO PARA TRANSITO AÑO 2019

7.2.

ANÁLISIS DE NIVEL DE SERVICIO PARA TRANSITO CON PROYECCIÓN AL AÑO 2030.

57

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS. Según los cálculos realizados en el problema Capvial 1.0 en base a lo estipulado por el manual colombiano el nivel de servicio para la vía en la actualidad es C, ya que como se observó en el análisis de sensibilidad tanto las condiciones físicas de la vía, la infraestructura y los niveles de tráfico en la misma influyen para determinar este valor, y aunque algunas condiciones como el flujo son buenas, los anchos de berma, pendiente y las demás condiciones analizadas en dicho ítem disminuyen gradualmente el nivel de servicio. En base a la proyección de transito realizada para el año 2039, se observa que la tasa de crecimiento vehicular anual es relativamente baja, por lo que para el año 2039 solo aumenta 34 vehículos más de los estipulados para 2019, teniendo las demás condiciones iniciales constantes y recalculando el nivel de servicio, se obtiene que sigue siendo c. Las capacidades de la vía frente a las dos condiciones de tiempo son muy similares, en realidad los datos no variaron mucho para las diferentes proyecciones de tránsito en base a la metodología del manual colombiano.

58

9. CONCLUSIONES Para la determinación del nivel de servicio del tramo en estudio se utilizó el software Capvial 1.0, el cual exige información que debe ser tomada en campo previamente, las demás variables ya están predeterminadas según los datos base y los parámetros del manual colombiano para carreteras de dos carriles, por lo que trabajar con esta herramienta es sencillo y facilita ampliamente las labores de cálculos y análisis. La variación frente a los datos del año 2019 con la proyección a 2039 fue casi nula, los niveles de servicio obtenidos para los dos años, el actual y el proyectado resultaron ser nivel de servicio c, esto debido a que como se calculó, la tasa de crecimiento anual es baja, por lo que el transito promedio diario para los dos años estudiados es muy similar.

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BIBLIOGRAFIA Instituto Nacional de Vías, Universidad del Cauca, “Manual de capacidad y niveles de servicio para carreteras de dos carriles”, Popayán 1996 (segunda edición). Transportation Research Board (TRB), “Highway Capacity Manual 2010” (HCM 2010), Estados Unidos.

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