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ANÁLISIS VIAL DE LA CALLE YAULI EN CERRO DE PASCO

ÍNDICE

ÍNDICE .......................................................................................................................................... 1 CAPITULO I:

INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 3

CAPITULO II:

MARCO TEÓRICO ............................................................................................. 4

2.1.

IMPACTO VIAL ............................................................................................................. 4

2.1.1.

REQUISITOS PARA LOS ESTUDIOS DE IMPACTO VIAL .................................... 6

2.1.2.

DATOS DE RED VIAL PARA LOS EIV: ................................................................. 8

2.1.3.

ACCESOS A PROPIEDADES ADYACENTES: ...................................................... 11

2.1.4.

SISTEMAS DE TRANSPORTE PÚBLICO: ........................................................... 11

2.1.5.

ESTADÍSTICAS DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO: ............................................ 11

2.1.6.

GENERACIÓN DE VIAJES: .................................................................................. 12

2.1.7.

DISTRIBUCIÓN MODAL: .................................................................................... 13

2.1.8.

DISTRIBUCIÓN DE VIAJES: ............................................................................... 13

2.2.

TEORÍA DEL TRÁFICO VEHICULAR: ........................................................................ 14

2.2.1.

CONFLICTOS DEL TRÁFICO VEHICULAR: ....................................................... 15

2.2.2.

MODELO FLUIDO DINÁMICO:........................................................................... 16

2.2.3.

RELACIÓN ENTRE COMPONENTES: ................................................................ 18

2.3.

CAPACIDAD DE TRÁNSITO ....................................................................................... 19

2.3.1.

CAPACIDAD VIAL EN INTERSECCIONES ......................................................... 21

2.3.1.1.

CAPACIDAD VIAL EN INTERSECCIONES SEMAFORIZADA .................... 22

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2.3.1.2.

CAPACIDAD VIAL EN INTERSECCIONES NO SEMAFORIZADA .............. 25

2.3.1.3.

CAPACIDAD DE CRUCES PEATONALES ................................................... 25

2.3.2.

NIVELES DE SERVICIO EN INTERSECCIONES ................................................. 27

2.3.2.1.

NIVELES DE SERVICIO EN INTERSECCIONES SEMAFORIZADA ............ 29

2.3.2.2.

RELACIÓN ENTRE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO ..................... 32

CAPITULO III:

ÁREAS DE INFLUENCIA ................................................................................ 33

CAPITULO IV:

EVALUACIÓN.................................................................................................. 45

4.1.

EVALUACIÓN ACTUAL .............................................................................................. 45

4.1.1.

FLUJO DE SATURACIÓN REAL .......................................................................... 45

4.1.2.

CÁLCULO DE NIVEL DE SERVICIO.................................................................... 48

CAPITULO V:

SOLUCIONES .................................................................................................. 50

CAPITULO VI:

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 50

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CAPITULO I:

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INTRODUCCIÓN En el presente informe se detalla el análisis vial realizado a la calle Yauli, ya que presenta características peligrosas que generan un impacto negativo a nuestra ciudad de Cerro de Pasco. En caso la ocurrencia de accidentes de tránsito en la zona de estudio sea frecuente, va a ser necesario preguntar por las estadísticas de los accidentes ocurridos, de este modo evaluar las posibles causas, la severidad y el número de lesionados o fallecidos. Dicha información es de utilidad, ya que con ella se estudiará los posibles efectos del nuevo proyecto sobre la ocurrencia de los accidentes y permitirá sugerir a la entidad competente medidas de prevención.

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CAPITULO II: MARCO TEÓRICO 2.1.

IMPACTO VIAL Para iniciar el presente estudio se debe tener muy claro la definición de un Estudio de Impacto Vial, por lo tanto, se debe responder a la siguiente pregunta: ¿Qué es un estudio de Impacto Vial? Es un estudio de ingeniería de tránsito de algún proyecto de desarrollo comercial, industrial, residencial propuesto y cualquier otro proyecto de ingeniería. Las obras de infraestructura de transporte o vías terrestres, como son por ejemplo: caminos, carreteras, autovías o autopistas, y vías férreas, y sus obras de cruce y empalmes utilizan áreas importantes en el territorio creando en el entorno impactos ambientales importantes. Los posibles beneficios socioeconómicos proporcionados por las vías terrestres, incluyen la confiabilidad bajo todas las condiciones climáticas, la reducción de los costos de transporte, el mayor acceso a los mercados para los cultivos y productos locales, el acceso a nuevos centros de empleo, la contratación de trabajadores locales en obras en sí, el mayor acceso a la atención médica y otros servicios sociales y el fortalecimiento de las economías locales. Sin embargo, las vías terrestres pueden producir también complejos impactos negativos directos e indirectos, a continuación, se mencionan los principales. Impactos directos Los impactos directos de las vías terrestres se dan desde la fase de construcción de las mismas, y durante toda su vida útil. Los impactos más importantes relacionados con la construcción son aquellos que corresponden a la limpieza, nivelación o construcción del piso: pérdida de la capa vegetal, exclusión de otros usos para la tierra; modificación de patrones naturales de drenaje; cambios en la elevación de las aguas subterráneas; deslaves, erosión y sedimentación de ríos y lagos; degradación del paisaje o destrucción de sitios culturales; e interferencia con la movilización de animales silvestres, ganado y

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residentes locales. Muchos de estos impactos pueden surgir no sólo en el sitio de construcción sino también en las pedreras, canteras apropiadas y áreas de almacenamiento de materiales que sirven al proyecto. Adicionalmente, pueden darse impactos ambientales y socioculturales adversos en proyectos tanto de construcción como de mantenimiento, como resultado de la contaminación del aire y del suelo, proveniente de las plantas de asfalto, el polvo y el ruido del equipo de construcción y la dinamita; el uso de pesticidas, derrame de combustibles y aceites; la basura; y, en proyectos grandes, la presencia de mano de obra no residente. Los impactos directos por el uso de las vías terrestres pueden incluir: mayor demanda de combustibles para los motores; accidentes con los medios no motorizados de transporte o el reemplazo de los mismos; mayor contaminación del aire, ruido, desechos a los lados del camino; daños físicos o muerte a animales y personas que intentan cruzar la vía; riesgos de salud y daños ambientales a raíz de los accidentes con materiales peligrosos en tránsito; y contaminación del agua debido a los derrames o la acumulación de contaminantes en la superficie de los caminos. Además, se ha descubierto de que micropartículas de Plástico (como las que liberan los neumáticos de Caucho sintético así como las suelas de zapatos de PVC) al llegar a las aguas, afectan la vida y crecimiento de los peces, ingresando en la cadena trófica de estos como un alimento que llegan a preferir antes del plankton, creciendo deformes, muriendo jóvenes, etc. Impactos indirectos Una amplia gama de impactos indirectos negativos ha sido atribuida a la construcción o mejoramiento de las vías terrestres. Muchas de éstos son principalmente socioculturales. Éstos incluyen: la degradación visual debido a la colocación de carteles a los lados del camino; los impactos de la urbanización no planificada, inducida por el proyecto; la alteración de la tenencia local de tierras debido a la especulación; la construcción de nuevos caminos secundarios, primarios y terciarios; el mayor acceso humano a las tierras silvestres y otras áreas naturales; y la migración de mano de obra y desplazamiento de las economías de subsistencia.

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2.1.1.

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REQUISITOS PARA LOS ESTUDIOS DE IMPACTO VIAL Los municipios son la entidad responsable de la planificación y gestión urbana, por ende, es su responsabilidad exigir la realización de los Estudios de Impacto Vial (EIV). Asimismo, es de suma importancia que la entidad responsable defina con claridad cuando se hace necesario la realización de un EIV y cuál será el contenido del mismo. Dichos planteamientos y requerimientos solicitados deben ser cumplidos al pie de la letra con el fin de lograr el objetivo fundamental del estudio, el cual es evaluar los impactos que se van a producir sobre la red vial de transporte.5 Investigaciones realizadas por el Institute of Transportation Engineers (ITE) han servido como base y guía en la realización del EIV tanto en América del Norte, Centro América y América del Sur. Es por ello, que hay similitud entre ellos. Además, después de los estudios realizados por el ITE una conclusión importante y aceptada por muchos es que 100 vehículos por hora son suficientes para cambiar el nivel de servicio en una intersección. Asimismo, a continuación, según un estudio hecho en Venezuela por el ingeniero Ángel Quintero, vamos a mencionar algunos requerimientos que hace necesario un Estudio de Impacto Vial. Estas se usan en países como Canadá y los Estados Unidos y son: 

Si un desarrollo, quiere decir la incorporación del proyecto, genera 100 o más viajes adicionales en la hora pico se debe hacer un EIV.



Un incremento de 300 o más viajes generados por día en el área de estudio.



Un incremento de un 20 por ciento o más del volumen de un movimiento de tráfico en particular.



Cuanto el establecimiento del nuevo proyecto, no tenga los requisitos mínimos, o la entrada y salida puedan generar conflicto originando situaciones inseguras.



Cuando el desarrollo proponga cambios en los patrones de circulación en el área de estudio.



Si se prevé la incorporación del nuevo desarrollo directamente desde una vía arterial o colectora.

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

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Si la relación v/c, de un movimiento en particular, de un acceso o de la intersección como un todo, en las intersecciones con semáforo es crítica (v/c ≥ 0.85)



Si las intersecciones con semáforos trabajan con carriles compartidos para movimientos rectos y giros.



Cuando el área de estudio presenta altos niveles de congestión.



Si el organismo municipal lo requiere.

En Centro América y América del Sur, se revisaron normativas, de las cuales se plantean las siguientes disposiciones para requerir un Estudio de Impacto Vial. 

Cuando el proyecto requiera de un número de estacionamientos superior a 100 unidades.



Cuando el número de estacionamientos del proyecto sea superior a 50 y la entrada o salida del mismo esté vinculada a alguna vía de la red vial estructural y/o básica.



Si se genera una cantidad de viajes superior a 3000 vehículos diarios totales.



Si se generan una cantidad de viajes superior a 100 vehículos por hora y se requiera una cantidad superior a 50 unidades de estacionamiento.



Cuando el desarrollo es construido en una zona sensible (con problemas de congestión).



Cuando se cambia la zonificación del área.



Si el desarrollo propuesto genera más de 100 viajes durante la hora de máxima demanda.



Si el organismo municipal lo requiere.

Sin embargo, es importante resaltar que no hay reglas fijas que justifiquen un EIV, esto es responsabilidad de cada municipalidad. Claro está que dependerá de variables como el ordenamiento urbano, los planes de desarrollo del lugar, los niveles de congestión, de las políticas y planes de cada municipio o entidad encargada. Según C.S. Papa costas, a continuación, se mostraran los pasos que se necesitan para realizar la metodología de un EIV: INGENIERÍA VIAL 7

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

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Se debe realizar una reunión con la municipalidad para discutir el alcance y extensión del estudio, fijar el año horizonte para el análisis. De esta manera, la municipalidad se debe comprometer a entregar datos del volumen de tráfico, señales existentes, historial de accidentes y las mejoras planeadas para el transporte.



Se realizaran levantamientos en campo, las cuales incluyen usualmente

las

siguientes

observaciones:

reconocimiento

detallado del sitio del proyecto, red de vías en el área, dispositivos o aparatos de control de tráfico, tiempos de fase de los semáforos en la intersecciones semaforizadas, señales existentes, geometría de las vías, regulación de estacionamientos, las rutas de tránsito y paradas, usos de áreas adyacentes y localización de las calzadas. 

Conteo y encuesta de tráfico, el conteo se tráfico existente es realizado durante un periodo, días y estaciones, convenidos por ambas partes. El estudio del tránsito de los vehículos motorizados, vecinos residentes y empleados debe ser recolectado para una mejor orientación en la distribución modal, distribución de viajes y asignación de tráfico.



Finalmente, se realiza un análisis, el cual consiste en las siguientes tareas listadas en el orden en el cual, usualmente, son llevadas a cabo: - Generación de Viajes: se estiman los ratios o tasas de viajes, aplicando la distribución modal basada en la experiencia (data histórica del área) o de estudios locales. - Distribución de Viajes - Asignación de viajes ajenos y del lugar en la red de vías basado en una regla de red de equilibrio o una técnica empírica. - Análisis de la capacidad y performance de las intersecciones señalizadas y no señalizadas. - Evaluación de resultados y recomendaciones para las mejoras.



Revisión del plan del sitio e incorporación de las mejoras seleccionadas.



2.1.2.

Producción de reportes para el cliente y la municipalidad.

DATOS DE RED VIAL PARA LOS EIV:

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Entre estos datos se destacan los datos geométricos, datos de volúmenes de tránsito, capacidad y niveles de servicio de las intersecciones, accesibilidad a las propiedades adyacentes, facilidades de transporte público que sirven la zona y estadísticas de accidentes de tránsito, entre otras características. Datos de la geometría: Se pueden tomar de planos existentes del área de estudio, pero es recomendable, para tener mejor precisión sobre la situación real, hacer un levantamiento en campo. Asimismo, se recomienda elaborar un croquis de la zona de estudio, en él deben dibujar las vías de tránsito, su ancho, uso, divisiones, pendientes longitudinales de las vías en los accesos de las intersecciones, ubicación de paradas de transporte público, espacio de estacionamientos, distancia entre intersecciones y longitudes de almacenamiento de los canales de giro. Cabe mencionar, que también es conveniente tener un registro fotográfico de las zonas de interés antes de la construcción del nuevo proyecto o desarrollo. Volúmenes de tránsito: Tener información de los volúmenes de tránsito, antes de la construcción del nuevo desarrollo, es necesario para el análisis de la situación actual de la zona en estudio. Asimismo, esta recolección de datos sirve de base para realizar la proyección a futuro de acuerdo al año horizonte seleccionado y tener con esto un panorama de cómo influirá el desarrollo en la zona. Hay dos maneras de conseguir los volúmenes de tránsito; por un lado, se pueden obtener a partir de datos históricos existentes; y por el otro, de medición directa en el área de estudio. Analizando las ventajas y desventajas de estos análisis; la primera alternativa es menos costosa en términos de tiempo y dinero, sin embargo es útil solo cuando se tiene datos de fuentes confiables con un año de antelación y cuando se conoce las tendencias del tráfico en la zona con cierta exactitud. La segunda alternativa, es menos económica y más laboriosa, con ella se obtienen mejores resultados, ya que la data proviene de información recolectada en el área de estudio en el momento de interés. Así pues, estos tipos de aforos son levantados en las intersecciones que forman parte del área de estudio, en donde se registran los volúmenes discriminados por movimiento direccional. Dicha información es

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recopilada en plantillas, en estas los diferentes movimientos, giros a la izquierda, giros a la derecha, de frente, vuelta en U son clasificados de acuerdo al tipo de vehículo con el objeto de calcular los porcentajes de vehículos de transporte público, vehículos pesados, etc. presentes en el flujo vehicular. La experiencia obtenida en estudios ya realizados, indican que los conteos deben efectuarse en intersecciones semaforizada e intersecciones no semaforizada de mayor importancia que integren el área de estudio. Los días de aforo son definidos por parte de las autoridades y los ejecutores del proyecto. De la experiencia recopilada por el ingeniero Ángel Quintero, se dice que se han obtenido resultados satisfactorios con tres días de conteos vehiculares, dos días hábiles y un día de fin de semana. Por lo general, se trabaja con días representativos de la semana como martes, miércoles, jueves y sábado para día representativo de fin de semana. Los días lunes, viernes y domingos suelen a poseer características atípicas. Además, menciona que los conteos pueden ser realizados en periodos de 8 horas con el fin de seleccionar la hora de máxima demanda u hora pico. Cada periodo de una hora debe ser dividido en cuatro periodos de 15 minutos cada uno, con el fin de obtener las tasas de flujo y los factores de hora pico requerido para hacer el análisis de capacidad de la intersección. Finalmente, es recomendable que los conteos se realicen de manera simultánea en la red vil, para así juntar el balance de volúmenes y detectar posibles errores en la toma de datos; en caso no sea posible, la red pude segmentarse para realizar los conteos, si este es el caso, se admiten diferencias para la compensación de hasta un 10% aproximadamente. Características de la operación de la red vial Se debe determinar la capacidad de las vías y sus niveles de servicio, para ello se usan modelos de simulación como: Highway Capacity Software (HCS 2000), Synchro, Transy, Sidra y Vissim, entre otros. A continuación, se describen los requerimientos necesarios para la aplicación del HCS 2000, según el Highway Capacity Manual 2000. Es necesario que los volúmenes horarios sean medidos en periodos de 15 minutos. El observador debe registrar el número de vehículos en cola al inicio de cada hora de conteo.

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Al registrar las unidades de transporte público es necesario especificar cuántas del ellas realizan maniobras de carga y descarga de pasajeros en las inmediaciones de las intersecciones, el Highway Capacity Manual 2000 (HCM 2000), contempla que estas maniobras deben considerarse en el análisis de capacidad en intersecciones con semáforos, cuando estas ocurran a 75 m aguas arriba y aguas abajo de la intersección. Debe registrarse también el número de maniobras de estacionamiento por hora, así como el número de peatones y bicicletas que circulan a través de las intersecciones, estos son datos requeridos para el análisis. Es importante conocer lo patrones de llegada indicados en la tabla 16-4 del Highway Capacity Manual 2000 (HCM 2000), en las intersecciones con semáforos, estos pueden ser observados en campo. Según las características de uso del suelo debe determinarse si la intersección está ubicada en una zona con marcada tendencia comercial. Deben tomarse en campo los datos de semaforización: ciclos, fases, intervalos y contemplarse la existencia de planes de tiempos variables durante el día. En caso que la red opere con un sistema sincronizado de semáforos deben medirse los desfases y resulta conveniente la aplicación de modelos como Synchro o Transyt.

2.1.3.

ACCESOS A PROPIEDADES ADYACENTES: Se debe verificar si es permitido el acceso de forma directa al área del nuevo desarrollo y, con ello, prever cómo hacer el diseño de ingreso y salida del nuevo proyecto.

2.1.4.

SISTEMAS DE TRANSPORTE PÚBLICO: Se debe realizar un inventario de los diferentes sistemas de transporte público que transitan por el área de estudio: número de rutas, capacidad de las unidades ofertadas, frecuencia del servicio, ubicación y capacidad de las paradas, espacio físico de las mismas, etc. Asimismo, se debe de preguntar en el municipio si existen planes de implementación de nuevas rutas o nuevos sistemas de transporte.

2.1.5.

ESTADÍSTICAS DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO: En caso la ocurrencia de accidentes de tránsito en la zona de estudio sea frecuente, va a ser necesario preguntar por las estadísticas de los

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accidentes ocurridos, de este modo evaluar las posibles causas, la severidad y el número de lesionados o fallecidos. Dicha información es de utilidad, ya que con ella se estudiará los posibles efectos del nuevo proyecto sobre la ocurrencia de los accidentes y permitirá sugerir a la entidad competente medidas de prevención.

2.1.6.

GENERACIÓN DE VIAJES: La estimación de la generación de viajes es realizada, de forma separada, para tráfico propio y trafico pasante o ajeno. El tráfico ajeno incluye todo el tráfico que atraviesa, pasa, que no tienen origen ni destino en el lugar, así como el tráfico generado por el desarrollo dentro del área de estudio, pero fuera del área específica de análisis. En caso no se tengan los ratios demandados de la localidad el manual del ITE en la parte de generación de viajes se usa para asignar el tráfico ajeno y propio. El manual de generación de viajes modelos de adición o multiplicación simples de la forma:

El tráfico existente en el área necesita ser proyectado al año horizonte. Esto se hace aumentando el tráfico usando un ratio de crecimiento anual especificado o usando ratios de crecimiento histórico para el área en general.

Herramientas de pronóstico más

sofisticado

incorpora

parámetros demográficos y socioeconómicos que podrían ser empleados para desarrollos a gran escala. El método de pronóstico más sencillo y el año de horizonte más lejano son los más inciertos de los pronósticos. En tales casos podría ser aconsejable emplear alternativas de escenarios de crecimiento tales como constantes de crecimiento, crecimiento acelerado,

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disminución del crecimiento ya si sucesivamente. Para calcular el crecimiento vehicular se utiliza la ecuación N° 3

2.1.7.

DISTRIBUCIÓN MODAL: Los viajes estudiados necesitan ser ajustados para reflejar el tránsito público y viajes compartidos. Usualmente la distribución modal predominante, en similar desarrollo, es adoptada en el área general, si no la distribución modal es calibrada localmente. La distribución modal es esencial, ya que, varía satisfactoriamente de lugar a lugar. La data de generación de viajes es de locaciones semiurbanas con áreas del 100 % de modos automáticos de acción.

2.1.8.

DISTRIBUCIÓN DE VIAJES: La generación de viajes resulta en el número total de viajes generados por el sitio analizado. Algunos de estos viajes están entrando al sitio mientras otros están dejando el lugar. El conocimiento del destino de los viajes de salida y el origen de los viajes entrantes son necesarios de modo que las rutas permitidas y el impacto en intersecciones puedan ser evaluados en los pasos de asignación de tráfico y análisis de performance de la intersección. La distribución de viajes permite la identificación de la dirección general del origen o destino de los viajes y la asignación de viajes permite la asignación de viajes a lo largo de rutas específicas.9 Para una buena distribución de viajes es necesario conocer la capacidad promedio de los vehículos con el que transporta las personas. Para ello, se emplea la ecuación N°4 de Tiempo esperado, en este caso, capacidad esperada:

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Para conocer la razón porque se realiza EIV, se debe de conocer los conceptos básicos de la dinámica del tránsito vehicular.

2.2.

TEORÍA DEL TRÁFICO VEHICULAR: La Teoría del Tráfico Vehicular es una herramienta que ayuda a entender la dinámica del transporte a nivel mesoscópico y microscópico, es decir, el comportamiento de un flujo vehicular real y la interacción entre dos vehículos respectivamente. El desarrollo de esta tesis se enfocara en el modelamiento mesoscópico, principalmente en tres puntos fundamentales de esta teoría como son el área geográfica (A), sistema de transporte en el área geográfica (T) y el número de viajes realizados (F). Estos puntos son los pilares del análisis de la Teoría del Tráfico Vehicular que varios investigadores han realizados estudios para entender y dar propuestas de soluciones a la dinámica del transporte. En la Figura N° 1, se muestra el enfoque de estas tres perspectivas.

Este esquema describe la situación real del transporte urbano. Según la actividad que realiza cada persona y el tipo de transporte a emplearse se genera un número determinado de viajes. El número de viajes se va a incrementar a mediano plazo con el crecimiento del transporte público, es decir, nuevas conexiones viales que reduce el tiempo de transporte para los usuarios pero a un costo de generar más viajes, además, de realizar nuevos viajes según la actividad que realiza el individuo. Por último, la relación el área geográfica (nuevas infraestructuras) y el número de viajes de los peatones que producirá congestión a largo plazo.

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La inclusión de una nueva infraestructura en una zona siempre genera congestión en el transporte, por tal motivo, esta teoría nos permite crear sistemas de control para minimizar la congestión vehicular en función a la infraestructura y el número de viajes, como se puede observar en la Figura N°2.

Como se puede observar en la Figura N°2, el sistema de control de flujo (…) permite la operación eficiente y apropiada del flujo de vehículos y la reducción de conflictos entre los vehículos,10 para lograr un óptimo nivel de servicio en la vía (HCM 2000:19) A pesar que esta teoría ha sido utilizada en varios países hace varios años para desarrollar un adecuado sistema de Transporte Urbano, en nuestro país no se ha podido mejorar nuestro transporte no solo por las dificultades geométricas sino también por el poco entendimiento de esta teoría. Sin embargo, en este subcapítulo se presentará solamente conceptos de la teoría del Tráfico Vehicular que pueden emplearse para un análisis de impacto vial.

2.2.1.

CONFLICTOS DEL TRÁFICO VEHICULAR: Los conflictos del tráfico se presentan cuando dos o más personas utilizan una misma vía mientras que están en circulación, y se clasifican en tres tipos: Concurrenciales, direccionales y funcionales. Conflictos Concurrenciales se presenta en tramos de vías angostas unidireccionales en donde dos vehículos se encuentran en un mismo punto de una vía con velocidades diferentes. Conflictos Direccionales se produce en una intersección o en una vía secundaria que se une a una avenida principal. Este tipo de conflicto se presenta en zonas donde no hay señal de Ceder el Paso.

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Conflictos Funcionales se producen en los paraderos formales o informales, cuando los vehículos de transporte público se detienen a recoger o dejar pasajeros en un punto. En la Figura N°3, se presenta la clasificación de los conflictos de tráfico anteriormente mencionado.

Estos conflictos no son ajenos a nuestra a realidad, siempre somos los gestores o los perjudicados al momento de viajar. La solución a los conflictos, en nuestro país, requiere un adecuado sistema de regulación vehicular, es decir, una buena señalización y dispositivos de control operativo eficiente y seguro que controle el flujo vehicular. Para entender el tráfico real de una vía o calle es necesario conocer el modelo fluido dinámico del tránsito vehicular en función a los conflictos, sus componentes y su relación entre ambas.

2.2.2.

MODELO FLUIDO DINÁMICO: En este modelo, el tráfico es considerado como un flujo continuo que no depende de la composición geométrica de la vía, es decir, la circulación vial se realiza en un tramo recto. En este modelo, el tráfico se proyecta en una dirección sobre un eje espacial y temporal como se muestra en la Figura N°4.

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Como se puede observar en la Figura N°4, las pendientes representan las velocidades de cada vehículo, que están en relación al tipo de vehículo y las condiciones del conductor. El punto A representa un adelantamiento y el punto B un alcance entre vehículos, en la cual el vehículo más rápido se ajusta a la velocidad del más bajo. Como el transporte es dinámico y varía en el tiempo es necesario entender las variables fundamentales del tráfico vehicular como son el Volumen, velocidad media temporal y media espacial y concentración. - Volumen (q) Es la relación equivalente entre el número de vehículos que pasa por un punto dentro de una unidad de tiempo, normalmente medido en intervalos de 15 minutos o por hora. Con este parámetro se puede determinar el nivel de servicio y el grado de saturación de la vía. - Velocidad Media Temporal (Vt) Velocidad Media Temporal, es la media aritmética de velocidades de vehículos que transitan en un punto - Velocidad Media Espacial (Vs) Velocidad Media Espacial, es la media armónica de velocidades de vehículos que transitan en un punto. - Concentración (K) La concentración es el número de vehículos entre una distancia de tiempo. Una concentración alta nos indica que los vehículos están muy juntos y que las velocidades son bajas, por lo contrario, en una concentración baja los vehículos se encuentran separados a grandes distancias y las velocidades son altas. Estas tres variables están relacionadas directamente unas con otras y son parte fundamental de la ingeniería del tránsito, la relación entre las tres variables se muestra en la ecuación N°5 INGENIERÍA VIAL 17

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𝑞 = 𝑣𝑘

2.2.3.

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….. Ecuación N°5

RELACIÓN ENTRE COMPONENTES: La relación entre las tres variables no es tan compleja de entender y describe el comportamiento real de una vía vehicular, como se puede observar en la Figura N°5.

A continuación, se explicara la relación entre Velocidad –Concentración, Velocidad- Flujo y Concentración y Flujo. 

Velocidad vs Concentración

La relación entre ambos componentes es logarítmica pero los investigadores del tema analizaron que el comportamiento entre ambos es lineal. La figura N° 6, describe que a mayor concentración, es decir, mayor número de vehículos en una vía menor es la velocidad y viceversa.

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

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Velocidad vs Volumen

La relación entre ambos componentes es una cuadrática. En esta relación se puede determinar cuando el flujo es muy bajo, existe muy poca interrelación entre los vehículos. Por lo tanto, los vehículos tienen la libertad de viajar a la máxima velocidad disponible y se le conoce como velocidad media espacial. La Figura N° 7 es una imagen representativa del diagrama entre velocidad y concentración.



Volumen vs Concentración

La relación entre ambos componentes es una cuadrática. En esta relación un incremento adicional en la concentración, reducirá al flujo, el cual será cero cuando la concentración es igual al embotellamiento, como se observa en la Figura N°8.

2.3.

CAPACIDAD DE TRÁNSITO

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“La capacidad del tránsito de un sistema de transporte se mide por la cantidad de carga o el número de pasajeros que puede transportar por hora o por día entre dos puntos. (…) está en función de la capacidad del vehículo, la velocidad y el número de vehículos que pasa en un tramo de vía en un momento dado”11 y se mide en vehículos/ hora. En el Perú, la clasificación vías urbanas según el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (MTC) las dividen según su funcionalidad y este en dos grupos, el primero que es la clasificación de vías provinciales tenemos las vías expresas, vías arteriales y vías locales; el segundo que es la clasificación de vías distritales se subdividen en vías locales comercial, vías locales preferencial, vías locales residenciales, vías locales industriales y vías peatonales. 

Vías Expresas: unen zonas de importante generación de tránsito, unen extensas zonas de vivienda, integra la ciudad con el resto del país, se caracteriza por sus altas velocidades de flujo interrumpido en la cual no existen cruces.



Vías Arteriales: por esta vía transita un flujo importante de vehículos, flujo interrumpido a distancias.



Vías Colectoras: permiten relacionar las áreas urbanas con las vías arteriales y expresas, tiene un flujo interrumpido a cortas distancias.

A continuación, en la Figura N°9. Se mostrará la clasificación de las vías según el MTC.

Las vías e intersecciones para controlar el tránsito se utilizan dispositivos reguladores conocidos como semáforos12. Todo semáforo cuenta con un ciclo o longitud de ciclo13 para la liberación de vehículos en intersecciones. Estos dispositivos tienen entre dos o más fases de ciclo semafórico y depende del número de accesos y/o movimientos. En la Figura N°10se muestra un ejemplo del ciclo semafórico.

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En las vías e intersecciones donde no existen semáforos es necesario colocar un ciclo semafórico óptimo que regule el tránsito vehicular y no genere demoras ni incomodidad vehicular. Para ello, diseñar un ciclo semafórico óptimo se emplea la ecuación N°6 proporcionado por el HCM 2000. 𝐶𝑜 = (1.5∗𝐿+5)/( 1−∑𝑌 ) …. Ecuación N°6 Dónde: Co: ciclo óptimo L: tiempo total perdido por ciclo (s) Yi: máximo valor de la relación entre el flujo observado y el flujo de saturación para el acceso o movimiento o carril crítico de la fase (i) Calculado el ciclo semafórico óptimo es necesaria una redistribución adecuada de los tiempos de verde efectivo y rojo, para la distribución se utilización la ecuación N°7 proporcionado por el HCM 2000 𝐺𝑡 = 𝐶𝑜 −(∑𝐼 +𝑇𝑅)

… Ecuación N°7

Dónde: Gt: tiempo de verde efectivo total L: tiempo perdido en todo el ciclo li: tiempo de ámbar en la fase (i) Con las ecuaciones N°1 y N°2 se optimiza el ciclo semafórico en vías e intersecciones. La red vial del Perú tiene múltiples cruces entre los cuatros tipos de vías en el cual esta involucrados los usuarios y peatones, además cada cruce de vía está regulada por un semáforo o señal prohibitiva o reguladora vial. Por esta razón, es necesario comprender el comportamiento dinámico del Tráfico Vehicular en las intersecciones de las vías y como varía su capacidad y nivel de servicio. A continuación, en el subcapítulo 2.3.1., se explicara la capacidad vial en intersecciones semaforizadas y no semaforizadas.

2.3.1.

CAPACIDAD VIAL EN INTERSECCIONES

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Una intersección es el área común entre dos o más vías que se cruzan, como se observan en la Figura N°11, y la Figura N°12. Una intersección es un lugar donde la circulación es parcial o totalmente interrumpida, en forma alternada (semáforos) con señales preventivas (Pare o Ceda el Paso).

En la Figura N°12, se ejemplifica que en una intersección solo puede ser ocupada por un número determinado de vehículos a la vez que está regulado por un semáforo y/o señal preventiva. Además el número de carros que ingresen a la intersección también es regulado por la presencia de los peatones. A continuación, se explicará la capacidad vial en intersecciones semaforizada y no semaforizada y la capacidad de cruces peatonales.

2.3.1.1.

CAPACIDAD VIAL EN INTERSECCIONES SEMAFORIZADA El funcionamiento de una intersección regulada con semáforo consiste en dar prioridad absoluta a cada acceso durante un lapso de tiempo que se repite cíclicamente durante un periodo “C” (ciclo de Semáforo), como es representado en la Figura N° 13

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En donde: Vi = Verde presentado al acceso i Ai = Amarillo del acceso i Ri = Rojo presentado al acceso i C = Ciclo Semafórico λ1 = Pérdida Inicial λ2 = Ganancia Final V𝑒𝑖 = Verde efectivo del acceso i 𝑟𝑒𝑖 = Rojo efectivo del acceso i 𝑢𝑖 = Razón de verde efectivo del acceso i Si = Flujo de Saturación del acceso i La Figura N°13, explica el comportamiento real de en una vía o intersección semaforizada. Cuando el semáforo da verde hay una perdida inicial (λ1) por parte de la reacción y acción del primer conductor que se encuentra en el inicio de la línea de la intersección para poder salir. Luego de esta transición toda la cola se moviliza y empieza la descarga del acceso, cuando aparece la luz de ámbar, algunos conductores aceleran para poder pasar la intersección antes que de la luz roja. Esta última transición (λ2) se conoce como ganancia final del semáforo. Además, la capacidad de una intersección semaforizada depende de su flujo de saturación y su razón de verde efectivo, es decir de las propiedades del tráfico y de la programación del semáforo. El flujo de Saturación es un parámetro importante en el cálculo de capacidades en intersecciones reguladas con semáforo, se usa

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para la modelación del tráfico en redes viales. Existen dos tipos de flujo:14 “Flujo de Saturación Real (S): máxima tasa de descarga de una cola, compuesta por cualquier tipo de vehículo que hace cualquier tipo de vehículo que hace cualquier movimiento en la intersección se mide en [veh/h – carril] ó [veh/h] Flujo de Saturación Básico (Sb): máxima tasa de descarga durante el verde de una cola compuesta solo por automóviles que siguen directo en la intersección. [1800 Veh livianos/h verde – carril] ” El flujo de Saturación real, se calcula por cada carril de cada acceso de una vía o intersección con la siguiente ecuación: 𝑆

=

𝑁

∗

𝑆𝑏

(𝑓𝑤)(𝑓𝐻𝑉)(𝑓𝑔)(𝑓

𝑝)(𝑓𝑏𝑏)(𝑓

𝑎)(𝑓𝐿𝑈)(𝑓𝐿𝑇)(𝑓𝑅𝑇)....Ecuación N°8 Valores: S: Flujo de Saturación Real del grupo de Carriles (Veh/hora de verde) Sb: Flujo de Saturación Básico por carril (1900 veh ligero/hora de verde-carril) N: número de carriles del grupo de carriles Fw: factor de ajuste por ancho de carriles 𝐹𝑤 = 1+ (𝑊−3.6)/ 9 …. Ecuación n°9 Dónde: W≥2.4m Si W≥4.8m analizar como 2 carriles FHV: factor de ajuste por vehículos pesados 𝑓𝐻𝑉 = 100/( 100+%𝐻𝑉(𝐸𝑇−1) )…. Ecuación N°10 Dónde: %HV: Porcentaje de vehículos pesados del grupo Et: 2.4 autos/pesados Fg: factor de ajuste por pendiente de acceso fw = 1− %G/ 200 ….Ecuación N°11 Dónde:

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-6≤%G≤+10

2.3.1.2.

CAPACIDAD

VIAL

EN

INTERSECCIONES

NO

SEMAFORIZADA Las intersecciones no semaforizadas son las más comunes en una red vial y están reguladas por señales preventivas como (Ceda Pasó o Pare) y/o dispositivos de control vías como las jibás, pasó a nivel para peatones entre otros. El Highway Capacity Manual (HCM) clasifica las intersecciones no semaforizadas en cuatro tipos: vía principal vs vía secundaria, dos vías del mismo nivel de flujo, vía principal vs vía de acceso y/o rampa y dos vías de bajo volumen. Vía principal vs vía secundaria: la señal de Pare se encuentra en la vía secundaria para regular el flujo vehicular Dos vías del mismo nivel de Flujo: Las señales de Pare se encuentra en ambas vías y tiene acceso la vía de mayor capacidad, es decir la vía expresa o arterial. Vía principal vs vía de acceso y/o rampa: la señal de Ceda Paso se encuentra en la vía de acceso para permitir el flujo libre en la principal Dos vías de bajo volumen: se regula bajo el sistema el primero llegas, primero procedes. (HCM 2000: 520-521) Estimar la capacidad vial en intersecciones semaforizadas y no semaforizadas es muy importante para el diseño del Ciclo Óptimo de un semáforo, pero, además se debe tener en consideración que el flujo peatonal es otra variable importante para el cálculo de capacidad vial y el ciclo semafórico. El tiempo de desplazamiento, el número de peatones, los movimientos y la saturación peatonal influye directamente en el diseño, por tal motivo, es esencial conocer cómo influyen los cruceros peatonales en el diseño de capacidad de vía. A continuación, se explicará el concepto de capacidad de cruces peatonales.

2.3.1.3.

CAPACIDAD DE CRUCES PEATONALES

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Estimar la capacidad vehicular como la capacidad de cruce peatonal no es una tarea fácil. Por tal motivo, varios investigadores, han enfocado el análisis de capacidad vehicular de cruces peatonales en dos tipos, en cruce tipo cebra y cruces peatonales.

a. CAPACIDAD VEHICULAR EN CRUCES DE CEBRA Un cruce tipo cebra es una suerte intersección regulada con señal de prioridad en la cual la corriente peatonal tiene [por teoría] la prioridad sobre el tráfico vehicular.15 Se puede estimar la capacidad vehicular en cruces peatonales y el flujo de peatones con la siguiente ecuación: 𝑄𝑧 = 𝑄𝑜 −𝑃𝑞(𝑝𝑒𝑎𝑡𝑜𝑛𝑎𝑙 )

……Ecuación N°17

En donde: Qz = capacidad vehicular en cruce peatonal 𝑞𝑝𝑒𝑎𝑡𝑜𝑛𝑎𝑙 = Flujo de peatones de cruzan en ambos sentidos Qo = Capacidad Vehicular básica P = Reducción marginal debido al cruce de peatones.

b. CAPACIDAD DEL CRUCE PEATONAL La capacidad del cruce de peatones se realiza en cruces formales (paraderos) y no formales (cualquier zona de la vía vehicular), al igual que el caso de la capacidad vehicular, esta tiene dos perspectivas: en cruces peatonales semaforizadas y no semaforizadas. 

Cruce peatonal semaforizada, se toma la misma consideración de la Teoría del Tráfico Vehicular en donde la velocidad y densidad peatonal no son independientes y su relación equivale a la expresión del

modelo

Fluido

dinámico,

explicado

anteriormente (q=vk). 

Cruce peatonal no semaforizada, la prioridad lo pueden tener los peatones o vehículos. En el primer caso, se asume igual al flujo de saturación peatonal y el segundo por el proceso de modelo de brechas.

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La capacidad de la vía es la parte de diseño geométrico, pero una vez concluido esta labor y empieza el funcionamiento de la vía, es imprescindible conocer la conformidad, seguridad que el usuario percibe con cada obra vial. En EE.UU, se han realizado varias investigaciones sobre la conformidad de una vía y lo han cuantificado bajo el concepto de “Nivel de Servicio”

2.3.2.

NIVELES DE SERVICIO EN INTERSECCIONES Los niveles de servicio son una medida cualitativa que caracteriza diversas situaciones referentes a la facilidad de maniobrar de los usuarios. Esta medida fue diseña e implementada en Estados Unidos (EE.UU), y patentada en el Highway Capacity Manual (HCM) de 1965. Los niveles de Servicio o Level of Service (LOS) miden la seguridad, la comodidad, las facilidades de maniobrar y la selección del tipo de velocidad en una vía. LOS, se divide en 6 niveles de la Letra A hasta la F. Cada nivel está asociado a un requisito de espacio específico, ver Figura N°14. A continuación, se explicara los seis niveles:16 

Nivel de servicio A. Representa las condiciones de flujo libre. Los usuarios son prácticamente insensibles a la presencia de los otros usuarios en el flujo del tráfico. Existe una libertad para escoger la velocidad y maniobrar tranquilamente.



Nivel de Servicio B. La presencia de otros usuarios es notable y la selección de velocidad es relativamente poco afectada, pero hay un poco descenso en la libertad de maniobrar.



Nivel de Servicio C. La velocidad son cercanas al flujo libre, pero la libertad de maniobrar son restringidas por los otros usuarios. El nivel

general

de

comodidad

y

conveniencia

disminuye

significativamente. Las interrupciones en el tráfico, como un incidente, puede generar colas y demoras significativas. 

Nivel de Servicio D. Las condiciones de velocidades empieza a disminuir con el aumento del flujo vehicular. La libertad de maniobrar es más limitado y los conductores experimentan reducciones en el bienestar físico y psicológico. Los incidentes pueden generar largas colas debido al crecimiento de la densidad.

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

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Nivel de servicio E. Las condiciones de servicio son cercanas a la capacidad de la vía. La capacidad de maniobrar es muy limitado y los usuarios experimenta malestares físico y psicológico considerablemente.



Nivel de Servicio F. Describe la ruptura del flujo vehicular. Se forman grandes colas donde la tasa de entrada de vehículos es mayor a la salida. Estos problemas se producen en los puntos de incidencia dentro y fuera de las rampas. Los vehículos habitualmente funcionan a bajas velocidades e estas condiciones y se requiere a menudo de una parada completa, por lo general de forma cíclica.

Al igual que en el flujo vehicular, existen niveles de servicio para peatones que es una medida cualitativa que caracteriza diversas situaciones referentes a la facilidad de desplazarse en un área determinada (pie2). Los niveles de Servicio o Level of Service (LOS), se dividen en 6 niveles de la Letra A hasta la F. Cada nivel está asociado a un requisito de espacio específico, como se puede observar en la Figura N°15.

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2.3.2.1.

NIVELES

DE

SERVICIO

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EN

INTERSECCIONES

SEMAFORIZADA Las intersecciones semaforizadas se caracterizan por tener un volumen de tránsito alto o medio con el cual es regulado y controlado con semáforos. Los semáforos son unos dispositivos electromecánicos de funcionamiento automático que operan en secuencia continua, impartiendo órdenes y advertencias a los usuarios mediante un código de luces. Según el tipo de vía, zona y volumen se utilizan diferentes tipos de semáforo como son: semáforos vehiculares, peatonales, en zonas peatonales y ferroviales.

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En la red vial, los semáforos conforman redes muy complejas las cuales se sincronizan mediante una programación individual (unidad) o por grupos a través de una central computarizada. Existen cuatro diferentes tipos de sincronización de semáforos masivo como son: simultanea – onda verde, alterna, progresiva limitada y progresiva flexible. En la Figura N°16, se muestra los tipos de semáforo con luces de giro o viraje.

Los semáforos son utilizados para un óptimo control y funcionamiento de las vías e intersecciones vehiculares y peatonales; y reducir las colas (Demoras) de tráfico. Demoras cortas genera un buen nivel de Servicio (LOS), caso contrario, demoras largas genera un pobre nivel de Servicio. Aproximadamente, 5 seg por vehículo indica un LOS A Aproximadamente, 30 seg por vehículo indica un LOS D A continuación se muestra en la Tabla N°2 los seis niveles de servicio según el tiempo de demora promedio (seg.)

El HCM 2000 explica que existe tres tipos de demora, la primera es la demora por Viaje, la segunda la demora en Pare y la tercera por demora de Cola Inicial

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Demora de Viaje: La diferencia entre el tiempo que un vehículo toma para pasar la intersección y recuperar su velocidad original y el tiempo que le hubiera tomado si no hubiera reducido su velocidad Demora en Pare: Tiempo en el que el vehículo ha estado “substancialmente

parado”

mientras

estuvo

en

cola.

Normalmente esto es a una velocidad de 5 km/h o menos. Demora de Cola Inicial: Estimación del retardo de la cola inicial por vehículo (en segundos) cuando una cola está presente al comienzo del periodo de análisis. Para hallar los niveles de servicio según el tiempo de demora de cruce en una vía semaforizada se utiliza la siguiente tabla N°3.

En dónde: V: Volumen máximo de la vía en la hora punta S: Flujo de Saturación Real G: Verde Efectivo C: Longitud del ciclo semafórico ci = Capacidad del acercamiento de la intersección, medido veh/m X: Grado de Saturación d1: control de retardo uniforme asumiendo llegadas uniformes (s/veh) d2: incremento del retardo para tener en cuenta para el efecto de colas de azar y la sobresaturación, ajustado por la duración del período de análisis y tipo de señal de control (s / veh) d3: Demora por cola inicial u: Parámetro de demora

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Con la ecuación N°21, se halla el nivel cualitativo de la vía semaforizada. Los Niveles de Servicio en D, E y F, en una intersección semaforizadas requiere un mejoramiento y pueden ser:

2.3.2.2.



Mejora en la distribución de los Tiempos de Semáforo



Ensanchamiento de la Vía



Recanalización y reorientación de la vía

RELACIÓN ENTRE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO La capacidad vial es el diseño geométrico de la vía existente y los Niveles de Servicio son las garantías de seguridad y conformidad, existe una amplia relación entre estos dos indicadores. La capacidad y el nivel de servicio de una intersección semaforizada dependen las siguientes condiciones: 

Las condiciones físicas y de Operación; por ejemplo, la anchura del acceso, la distancia de guarnición a guarnición, anchura de los carriles, si la operación es en uno o en dos sentidos y si se permite o no el estacionamiento, dentro de los 250 pies [76 m] más próximos a la intersección

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

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Condiciones Ambientales, que influye en el factor de carga e incidencia de vehículos que puedan utilizar la parte verde del ciclo de semáforo. Factor de carga representa el grado en que la luz verde se utiliza mientras dura. Es la relación entre número de fases verde plenamente cargadas o utilizadas y el número disponible durante el mismo periodo. Su valor oscila entre 0.0 (ningún ciclo) y 1.0 (todos los ciclos cargados)

El factor de hora máxima demanda de cada acceso mide la consistencia de la demanda y se define como la relación entre el número de vehículos contados durante la hora máxima demanda y cuatro veces el número de vehículos contados durante 15 minutos consecutivos intensos. Se usa un factor de 1.0 para una demanda muy fuerte, pero se usa con más frecuencia 0.85 para accesos que tienen cargas elevadas durante casi una hora. También, se puede usar valor de 0.6 y 0.7 para un flujo elevado pero de corta duración 

Características

del

Tránsito,

que

incluye

las

características de los viajes, sobre todo a la izquierda, camiones y autobuses cuya aceleración es muy baja y su tamaño mayor que un vehículo particular 

Medidas de Control, incluyen la utilización de señales de Tránsito; ubicación, duración del ciclo y las marcas en el carril

de

acceso

que

establecen

su

anchura

y

proporcionan una especie de canalización.

CAPITULO III: ÁREAS DE INFLUENCIA 3.1. AREAS DE INFLUENCIA:

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A: Centro Comercial Huamachuco B: Terminal Terrestre C: Municipalidad Provincial de Pasco D: Hospital Daniel Alcides Carrion E: Locales Comerciales F: Mercado Real de Minas G: Instituciones Educativas H: Residenciales

A. CENTRO COMERCIAL HUAMACHUCO: A una distancia de aproximadamente 7m de la vía, se encuentra una zona comercial llamada Huamachuco en la cual la población de los alrededores viene a realizar sus compras tanto de ropas, electrodomésticos, diferentes INGENIERÍA VIAL 34

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artículos del hogar, es una zona de alto tránsito peatonal y vehicular por todos sus ingresos. B. TERMINAL TERRESTRE: El terminal terrestres se encuentra a una distancia de aproximadamente 30m de la via en el cual se estacionan diferentes tipos de buses interprovinciales, departamentales y distritales, teniendo como hora pico las horas de 5:30am a 7:00 am y entre las 8:00 pm a 10:00 pm cuando los buses departamentales están de llegada y salida respectivamente, también se genera en alto tránsito peatonal y vehicular debido a que las personas llegan a este terminal para poder viajar. C. MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE PASCO Por tratarse de un establecimiento público de importancia, llegan gran cantidad de personas tanto las que laboran en este lugar como personas que viene a hacer diferentes documentos de las diferentes partes de la ciudad generando que un gran número de personas y vehículos transiten por esta zona. D. HOSPITAL DANIEL ALCIDES CARRION A una distancia de aproximadamente 1.5km de la vía en estudio se encuentra el Hospital Regional Daniel Alcides Carrión en el cual concurren un gran número de personas de las diferentes partes de la ciudad, para que puedan llegar a este lugar los vehículos tiene que pasar casi de manera obligatoria por esta vía generando un alto tránsito vehicular. E. LOCALES COMERCIALES

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Existe una gran cantidad de locales comerciales en esta vía como grifo, venta de celulares, venta y reparación de computadoras, restaurantes, tiendas de abarrotes, etc. Los cuales son de gran atracción para los viajes peatonales de los diferentes lugares de la ciudad. F. MERCADO REAL DE MINAS En este mercado se puede encontrar una gran variedad de puestos de comida, venta de abarrotes y alimentos básicos, así como también los alrededores sirven como paraderos de diferentes vehículos interdistritales por lo cual se genera un alto tránsito peatonal. G. INSTITUCIONES EDUCATIVAS A una distancia de aproximadamente 200 m de la vía se encuentran dos instituciones educativas tanto del nivel primario como del nivel secundario al cual concurren un gran número de personas de las zonas cercanas generando un alto tránsito peatonal así como también un alto número de vehículos de transporte público. H. RESIDENCIALES Existe una gran cantidad de zonas unifamiliares y multifamiliares encontradas alrededor de la zona de estudio, se puede reconocer diferentes asentamientos humanos en el cual los pobladores de estos lugares se movilizan diariamente tanto con vehículos de uso público como privado hacia los diferentes lugares antes mencionados.

DISEÑO GEOMETRICO DE LAS INTERSECCIONES: Para el presente estudio se describirá la intersección X1, ancho de carril, ancho de cada acceso, dimensiones de bermas, ubicación de los semáforos, etc. INGENIERÍA VIAL 36

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Intersección X1: La intersección X1 tiene una forma de “Y”, la cual tiene dos vías, una principal y una secundaria. La vía principal es considerada vía arterial según la clasificación de la municipalidad Provincial de Pasco. Dicha avenida es una ruta principal de entrada al terminal terrestres, municipalidad provincial, hospital Daniel Alcides Carrión, locales comerciales, mercado real de minas, centro comercial Huamachuco, residenciales y de salida de las instituciones educativas. Es una vía de un solo sentido de circulación, cuenta con un carril, con un ancho promedio de 8 m. Al llegar a la intersección con la vía secundaria cambia de un acceso de un carril a dos carriles en el mismo sentido con un ancho de 13 m. La avenida secundaria consta de una carril con un solo acceso el cual va en un solo sentido con un ancho de carril promedio de 3.60 m. La intersección X1 tiene 2 accesos tanto de la avenida principal como secundaria, el pavimento de dicha intersección como de sus accesos se encuentra en un regular estado de mantenimiento al igual que las veredas. La señalización horizontal o marcas en el pavimento se encuentran en mal estado existiendo solamente la franja de tránsito peatonal, existe dos semáforos, una en cada acceso de dicha intersección las cuales se encuentran en un estado de mantenimiento regular.

SEMAFOROS EN INTERSECCION X1: La presente intersección cuenta con dos semáforos verticales y un semáforo horizontal, una en cada avenida que compone la intersección. En la avenida principal se encuentra un semáforo que tiene una duración de 38 segundos en vede y 43 segundos en rojo, en la avenida secundaria el semáforo tiene un ciclo de 21 segundos en verde y 44 segundos en rojo. En ambos semáforos el color ámbar tiene una duración de 3 segundos y solo dan movimiento a los vehículos en un solo sentido, INGENIERÍA VIAL 37

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estos semáforos se encuentran desfasados por un lapso de 5 a 6 segundos, como se muestra a continuación:

FASE DEL SEMAFORO 1

38

43

3

FASE DEL SEMAFORO 2

3

21

44

DESFASE ENTRE LOS SEMAFOROS 1 Y 2 SEMAFORO 1 43

38

3

38 5 SEMAFORO 2

SEMAFORO 2

SEMAFORO 1

19 16

3

22

15

44

GIROS EN LAS INTERSECCIONES Giro en la avenida principal

Giro en la avenida secundaria

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ESQUEMA DE GIROS EN LA INTERSECION

SEÑALIZACION: La intersección

X1 en estudio no tiene todas las señalizaciones como líneas,

símbolos, letras, bordes entre otros tanto horizontales como verticales, solo cuenta con semáforos y líneas de tránsito peatonal, las cuales no son suficientes para que el tránsito vehicular se de manera segura, fluida, ordenada y cómoda. Señalización Horizontal:

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En ambas avenidas que comprende la intersección solo se puede encontrar las líneas transversales para cruce peatonal y las líneas de detención, las cuales se encuentran en muy mal estado de conservación.

Líneas para cruce peatonal y de detención en intersección X1, vía principal (izquierdo), vía secundaria (derecho).

Señalización Vertical: Las señales verticales que se encuentran en las avenidas que comprende la intersección son las informativas en el cual se indica el nombre de las calles solo en la vía secundaria.

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3.5. Tipos de Transporte En la vía estudiada se pudo constatar que, los tipos de transporte que transitan son variados y de distintos tipos, los cuales se detalla a continuación: 3.5.1. Auto.

Se observa el tránsito de gran cantidad de autos por la calle evaluada.

3.5.2. Camioneta Rural - Combi

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3.5.3. Minivan.

3.5.4. Camión

3.5.5. Camioneta

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3.5.6. Moto Car

3.5.7 Triciclos

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3.6. Aforo vehicular. Para la toma de datos, se realizó un aforo de la intersección que delimita el lugar de estudio que es el jr. Yauli, en el que en la actualidad viene existiendo un mercado informal, esto permitirá obtener una completa información de campo, así como, la variabilidad del comportamiento vehicular. Los aforos vehiculares fueron realizados durante tres días en los meses de diciembre 2016 y enero de2017 (jueves 22 de diciembre, martes 27 diciembre y jueves 5 de enero), durante un periodo de 3 horas por día. Estos días fueron elegidos teniendo en consideración que son los más, debido a que, actualmente se encuentra usada esta vía como un mercado informal, los cuales son muy visitados y concurridos en estos días. Para el aforo se establecieron estaciones de conteo o puntos de aforo de los volúmenes de tránsito, tanto vehículos privados, públicos y flujo peatonal. Las siguientes figuras muestran la localización de los puntos de aforo.

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Estación N° 1 – Intersección Av. Circunvalación Túpac Amaru con Jr. Yauli

Estación N° 1

Estación N° 1 – Intersección Av. Circunvalación Túpac Amaru con Jr. Yauli

El conteo se realizó con apoyo de formatos de aforo vehicular, con apoyo de una cámara fotográfica para poder captar los momentos de mayor congestión; de igual manera se realizó el conteo en periodos de 15 min, empezando de las 10:00 am – 1:00 pm. Además, se tomaran en consideración tipo de vehículo clasificado por autos, camioneta rural, camionetas, camión, motos y triciclos.

CAPITULO IV: EVALUACIÓN 4.1.

EVALUACIÓN ACTUAL Se procede a calcular los Flujos de Saturación Reales y los Niveles de Servicio en la intersección analizada X1. 4.1.1.

FLUJO DE SATURACIÓN REAL

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Para hallar Flujo de Saturación Real, se utilizará la siguiente ecuación: 𝑆 = 𝑁 ∗ 𝑆𝑏(𝑓𝑤)(𝑓𝐻𝑉)(𝑓𝑔)(𝑓𝑝)(𝑓𝑏𝑏)(𝑓𝑎)(𝑓𝐿𝑈)(𝑓𝐿𝑇)(𝑓𝑅𝑇) Valores: S: Flujo de Saturación Real del grupo de Carriles (Veh/hora de verde) Sb: Flujo de Saturación Básico por carril (1900 veh ligero/hora de verde-carril) N: número de carriles del grupo de carriles Fw: factor de ajuste por ancho de carriles 𝐹𝑤 = 1+ (𝑊−3.6) / 9 Dónde: W≥2.4m Si W≥4.8m analizar como 2 carriles 𝐹𝑤 = 1+ (11.69−3.6) / 9 =1.90 FHV: factor de ajuste por vehículos pesados F𝐻𝑉 = 100/(100+%𝐻(𝐸𝑇−1)) Dónde: %HV: Porcentaje de vehículos pesados del grupo ET: 2.4 autos/pesados De la hoja Excel se sacan los siguientes valores: VOL . MAX. AUTOS 10:00:00 a. m. 10:15:00 a. m. 10:30:00 a. m. 10:45:00 a. m. 11:00:00 a. m. 11:15:00 a. m. 11:30:00 a. m. 11:45:00 a. m. 12:00:00 p. m. 12:15:00 p. m. 12:30:00 p. m. 12:45:00 p. m.

10:15:00 a. m. 10:30:00 a. m. 10:45:00 a. m. 11:00:00 a. m. 11:15:00 a. m. 11:30:00 a. m. 11:45:00 a. m. 12:00:00 p. m. 12:15:00 p. m. 12:30:00 p. m. 12:45:00 p. m. 1:00:00 p. m.

141 137 144 149 140 141 137 144 146 141 143 145

CAMIONETA MINIVAN RURAL 79 23 82 19 80 25 81 24 80 21 79 23 83 18 80 25 81 24 83 21 82 22 84 24

CAMION 4 4 3 6 5 4 5 3 6 5 4 3

CAMIONETA MOTO CAR TRICICLOS 3 2 3 2 1 3 2 3 2 1 3 1

6 3 5 6 4 6 3 5 4 3 4 5

14 17 15 17 18 14 16 15 17 18 16 17

12 10 13 13 11 12 10 13 12 10 12 11

N° Camiones: 10 INGENIERÍA VIAL 46

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N° Total de Vehículos Pesados: 26 %HV: (10/26) *100=38.5% F𝐻𝑉 = 100/ (100+0.385(2.4−1)) = 0.995 Fg: factor de ajuste por pendiente de acceso fg = 1− %G/ 200 Dónde: -6≤%G≤+10 En la visita a campo se midió la pendiente en el acceso, igual a -4% fg = 1− (-4) / 200 = 1.02 fp=1.00, sin estacionamiento. fbb=1.00, sin parada de autobuses. fa=1.00, la intersección no se encuentra en el centro de la ciudad. fLU=factor por utilización de carriles. fLU = Vg/ Vg1*N Vg = 26 Vg1 = 32 N= 2 fLU = 26/ 32*2 = 0.41 fLT=factor de ajustes por vueltas a la izquierda fLT = 1/ 1+0.05PLT  carril compartido PLT=0 fLT = 1/ 1+0.05PLT = 1

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fRT=factor de ajustes por vueltas a la derecha fRT = 1 - 0.15PRT  carril compartido PRT=0 fRT = 1 – 0.15PRT = 1 Con los valores de parámetros de equivalencias calculados, se procede en hallar el Valor del Flujo de Saturación Real. 𝑆 = 2 ∗ 1900*1.9*0.995*1.02*1*1*1*0.41*1*1 S= 3004.06 Veh/hora 4.1.2.

CÁLCULO DE NIVEL DE SERVICIO Los Niveles de Servicio es una medida cuantitativa que mide el estado de servicio de vías e intersecciones semaforizadas, según el tiempo (seg) que demoran en pasar los vehículos en una vía recta y/o intersección.

Relación Volumen/Flujo Saturación: Carril 1 (v/s):

26/3004.06= 0.0086

Relación Verde Efectivo/Ciclo Semafórico: Carril 1 (g/c):

38/59= 0.65

Capacidad del Acercamiento (C: sg/c): INGENIERÍA VIAL 48

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Carril 1 (sg/c):

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3004.06*38/59= 198.82 veh

Grado de Saturación (X: V/C) Carril 1 (V/C):

26/198.82= 0.88

Demora 1 Carril 1: (0.38*59*(1-0.65)2)/(1-(0.65*0.88))=8.76 seg Demora 2 16∗0.88

Carril 1: 173*(0.88)2*(0.88-1+√(0.88 − 1)2 + 1938.82) = 9.87seg Demora 3 Carril 1: 1800*2*(1+0) /1938.82 = 3.93 seg Demora por Carril Para la modelación se asumirá un Factor (PF) igual a 0.90 Carril 1: 0.90*(8.76+9.87+3.93) = 22.56 seg Demora del Acceso D = 26*22.56/26 = 22.56 seg En conclusión La demora promedio del Acceso 1 de la intersección X1 es de 4.16 seg segundos y según la clasificación del HCM 2000 corresponde a un Nivel de Servicio (LOS) categoría “C”. 

Nivel de Servicio C: La velocidad son cercanas al flujo libre, pero la libertad de maniobrar es restringida por los otros usuarios. El nivel general de comodidad y conveniencia disminuye

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significativamente. Las interrupciones en el tráfico, como un incidente, puede generar colas y demoras significativas.

CAPITULO V: SOLUCIONES SOLUCIÓN A LA INTERSECCIÓN Una posible y mejor solución al problema de congestionamiento en el tramo comprendido del coliseo municipal hasta la intersección de la Institución educativa 35001, sería la reubicación del mercado ubicado en el Jr. Yauli. Ya que el principal problema es la ubicación de las carpas la cual ocupada una gran área de la vía, esta vía que se estudia tienen medidas de 10.5 m en unas sección y llegando el mínimo hasta 7.5 m la cual cubre n dos carriles de vía las cuales pueden funcionar si es que se llega a reubicar el mercado en otro lugar. Ya que el mercado ocasiona que la afluencia de peatones se haga más congestionado por el mismo hecho que las personas transitan realizando sus compras en el mercado.

Otra posible solución del problema sería desplazar las rutas de transporte a por otras avenidas, ya que el 85% de las rutas de transporte que se desplazan de San Juan al centro de la ciudad Pasan por este punto incluidos vehículos particulares. Se tendría que realizar el replanteo de los recorridos de las diferentes rutas, para así no congestionar el Jr. YAULI

CAPITULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSION  La presencia informal del mercado YAULI, ocasiona la aglomeración de peatones en Jr. YAULI, sumado a esto los vehículos provenientes del distrito INGENIERÍA VIAL 50

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de yanacancha (85% de vehículos transitan por esta vía), además de vehículos provenientes de la carretera central que transitan por la avenida CIRCUNVALACION TUPAC AMARU.  En horas punta se incrementan la presencia de peatones y vehículos lo que genera mayor congestión vehicular.  Los puestos de venta ubicados en el Jr. YAULI ocupan el 35% de la via, y los peatones ocupan 20% de la via, reduciendo el número de carriles a 1 solo carril.  Los triciclos ubicados en el tramo intermedio de la vía son otro de los factores que generan congestionamiento vehicular, ocasionando invasión de los peatones a la vía.  También se pudo apreciar el cruce intempestivo de peatones por medio de la vía, poniendo en riesgo su integridad física  Se plantea reubicar los puestos del merca para descongestionar la vía y contar con 02 carriles.  En el semáforo de la vía secundaria debería de incrementarse mas tiempo a la luz verde de 21 segundos a 35 segundo debido a que existe un periodo de 22 segundos en la que ambos semáforos se encuentran en rojo al mismo tiempo.  Se debe de realizar el mantenimiento adecuado de las señalizaciones verticales y horizontales en esta intersección.

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RECOMENDACIONES  En horas punta el tráfico vehicular y peatonal se vuelve caótico, eso implica que el estudio se debe realizar cuidando nuestra integridad física, evitando ubicarnos en lugares inseguros de la vía por donde transitan los vehículos.  La municipalidad debe de formalizar los centros de abasto de la ciudad, para así no tener problemas como los que se encuentra en el Jr. YAULI  La imprudencia de peatones genera la congestión, por lo que es necesario realizar la sensibilización de la población en general sobre la seguridad vial.  Se recomienda ubicar barreras de seguridad en ambos lados de la via para la protección de los peatones.

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