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TRANSITO DE DISEÑO DE LA VIA MONTERIA-AEROPUERTO PARA EL AÑO 2019

PRESENTADO POR:

LUIS ANGEL ANGULO BURGOS ANA MARIA JIMENEZ SANCHEZ MARIA JOSE QUINTERO VARGAS JOSE JULIO SUAREZ HOYOS ROBERTO CARLOS SANCHEZ MARQUEZ CRISTIAN CAMILO DUARTE PETRO LUIS ALEJANDRO OSORIO CARREÑO

PRESENTADO A: ING. JUAN CARLOS CHAMORRO

ING. CIVIL ELECTIVA PROFESIONAL I (TRANSITO)

MONTERIA (CORDOBA) 2018

INTRODUCCION

El sistema de transporte por carreteras es esencial para el desarrollo económico de un País y en particular de una región o un territorio al constituirse en el medio de movilización de personas, de bienes de consumo, de productos industrializados, de productos para la exportación, etc. Todo esfuerzo que se haga por construir, rehabilitar y mantener las carreteras de cualquier orden del plan vial nacional es de gran trascendencia en la vida y economía de los colombianos. El estudio del tráfico vial es el punto de partida para el conocimiento del comportamiento de una carretera, avenida, calle, etc. Atreves del cual a través del cual nos informamos de la capacidad de la vía pública, así como también otros factores importantes. El aforo que se presenta a continuación ha sido realizado en la vía de doble calzada Montería – Aeropuerto realizándolo el día 09 de septiembre del 2018 en horario de 06:00am a 6:00pm, analizando el flujo de vehículos en ambos sentidos de circulación, por un equipo de 7 estudiantes. Este informe tiene por objetivo presentar los detalles y metodología del desarrollo y los resultados obtenidos durante el conteo volumétrico realizado en la vía antes mencionada. Uno de los métodos para determinar las variables de tráfico es un conteo manual de los vehículos, este permite conseguir la distribución de los vehículos, la distribución del tráfico, las horas pico, según como realicemos el conteo, para esta práctica es de 15 min de precisión, además del flujo total de automotores en la vía estudiada, en este informe este flujo se presenta como un balance entre las entradas y salidas de las intersecciones estudiadas todos estos factores importantes a la hora del diseño de una vía.

OBJETIVO GENERAL Estudiar el comportamiento del tránsito vehicular en un tramo de 3.80km de la vía Montería – Aeropuerto. A partir de los datos obtenidos proyectar el tráfico de diseño para el año 2019 para un periodo de diseño de 10 años.   OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Conocer el flujo vehicular en intervalos de 15 minutos en el tramo vía, una vez obtenido el flujo en las horas picos en la vía Montería – Aeropuerto



Determinar el tránsito de diseño vehicular de la vía Montería – Aeropuerto, para el año 2019.



A partir de los datos obtenidos en campo realizar la proyección para un servicio de 10 años de la vía, usando los métodos y conceptos vistos en clases

MARCO TEORICO

Lo más importante en el diseño de una vía es el tránsito, pues, si bien el volumen y dimensiones de los vehículos influyen en su diseño geométrico, el número y el peso de los ejes de éstos son factores determinantes en el diseño de la estructura del pavimento.

Conceptos Básicos:

   

Tránsito promedio diario: Número de vehículos que circulan durante determinado periodo, dividido por el número de días del periodo Tránsito existente: Es aquel que presenta la vía antes de ser pavimentada. Tránsito atraído: Puede ocupar la futura vía pavimentada como ruta alterna, afluyendo a ella a través de otras vías ya existentes. Factor camión: Es el parámetro empírico que permite convertir el tránsito real en aplicaciones equivalentes del eje de referencia para diseño de pavimentos asfálticos

Clasificación de Vehículos en Colombia

Conversión del Tránsito real en Aplicaciones Equivalentes del Eje de Referencia:

NESE i=TPDi∗VC∗DD∗DC∗FC∗365

      

NESEi: Número de aplicaciones de carga del eje de referencia en el carril de diseño en el año “i” TPDi: Tránsito promedio diario en ambas direcciones, durante el año “i” VC: Proporción del TPD que está constituida por vehículos comerciales (en cifras decimales) DD: Distribución direccional del tránsito de vehículos comerciales (en cifras decimales) DC: Proporción de los vehículos comerciales circulantes en una dirección, que utilizan el carril de diseño (en cifras decimales) FC: Factor camión 365: Número de días de un año

Distribución Direccional Del Tránsito De Vehículos Comerciales (DD) 

La guía de rehabilitación de pavimentos asfálticos del INVÍAS recomienda emplear DD = 0.55

Proporción De Los Vehículos Comerciales Que Circulan En Una Dirección, Que Utilizan El Carril De Diseño (DC)

DESARROLLO DEL TRABAJO 1. LOCALIZACION 1.1

LOCALIZACION DEL MUNICIPIO

Montería es una ciudad colombiana, capital del departamento de Córdoba. Está ubicada al noroccidente del país en la región Caribe Colombiana, se encuentra a orillas del río Sinú, por lo que es conocida como la "Perla del Sinú". Es considerada la capital ganadera de Colombia; anualmente celebra la feria de la Ganadería durante el mes de junio. Es, además, un importante centro comercial y universitario, reconocida como una de las ciudades colombianas con mayor crecimiento y desarrollo en los últimos años y por impulsar el desarrollo sostenible. La ciudad es la capital de Córdoba desde 1952,7 cuando este territorio se separó del departamento de Bolívar. Es el centro administrativo, cultural, económico y político de la región cordobesa, siendo sede de certámenes turísticos y festividades.

1.2 LOCALIZACION DE LA VIA El Aeropuerto Internacional Los Garzones está ubicado a 10 km del centro de la ciudad de Montería, Córdoba (Colombia).

1.3 PUNTO CRUCIAL

El Punto crucial para la realización del aforo de la Vía Montería- Aeropuerto con doble calzada fue al frente de la Universidad Pontificia Bolivariana (UPB).

2. ESTUDIO DE TRÁFICO VEHICULAR El estudio de tráfico vehicular tiene como objetivo principal el de llevar a cabo un conteo de vehículos, los cuales transitan por un determinado punto de control .Además de la recopilación de datos en campo, se utilizan tablas de horarios, TPD, factores de ajuste para cada tipo de vehículo con el fin de proyectar a n cantidad de años el tráfico diario, semanal, mensual y anual en esta sección de vía, para luego proceder a realizar nuestro diseño de vía tomando en cuenta que este tendrá una n cantidad de años de vida útil. Para el diseño de vía o carretera se tomará en cuenta los datos brindados tanto en el estudio de suelo realizado en el tramo de la vía (Montería – Aeropuerto), así como el estudio de tráfico realizado. Debido a que se proyectan las vías para tener serviciabilidad a n cantidad de años es necesario obtener los datos antes mencionados.

3. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO Con el propósito de tener información actualizada del número de vehículos que transitan por la vía Montería- Aeropuerto, realizamos el conteo vehicular en el día 09 de septiembre del 2018, durante 12 horas del día, de 6 de la mañana a 6 de la tarde, en intervalos de 15 minutos tomando en cuenta los diferentes tipos de vehículos según el tipo, peso y según el número de ejes de estos.

4. OBTENCION DE DATOS DE CAMPO

CARRIL DERECHO CAMIONES HORA

AUTOS

BUSES

6:00-6:15 6:15-6:30 6:30-6:45 6:45-7:00 7:00-7:15 7:15-7:30 7:30-7:45 7:45-8:00 8:00-8:15 8:15-8:30 8:30-8:45 8:45-9:00 9:00-9:15 9:15-9:30 9:30-9:45 9:45-10:00 10:00-10:15 10:15-10:30 10:30-10:45 10:45-11:00 11:00-11:15 11:15-11:30 11:30-11:45 11:45-12:00 12:00-12:15 12:15-12:30 12:30-12:45 12:45-13:00 13:00-13:15 13:15-13:30 13:30-13:45 13:45-14:00 14:00-14:15 14:15-14:30 14:30-14:45 14:45-15:00 15:00-15:15 15:15-15:30 15:30-15:45 15:45-16:00 16:00-16:15 16:15-16:30 16:30-16:45 16:45-17:00 17:00-17:15 17:15-17:30 17:30-17:45 17:45-18:00 TOTAL

67 93 69 87 71 62 70 91 101 88 127 98 54 115 92 80 103 107 121 113 115 103 114 132 138 118 119 170 121 39 97 97 109 91 93 90 113 108 95 115 107 97 88 115 93 96 105 129 4816

15 11 14 12 12 18 16 8 15 11 16 8 19 10 13 10 15 15 11 10 11 10 17 9 12 8 17 18 16 12 14 12 17 13 14 13 9 17 12 14 16 14 13 12 16 19 20 17 651

C2P 2 3 6 4 1 1 3 4 3 3 1 1 6 0 4 4 0 2 2 2 7 4 5 5 3 2 1 0 0 2 1 2 3 3 2 2 1 0 1 2 2 4 3 6 2 0 1 3 119

C2G 4 2 7 3 4 2 4 1 3 0 8 3 7 3 4 3 5 1 4 3 4 3 4 2 1 1 1 4 3 2 1 3 1 0 1 0 2 1 3 1 1 1 2 3 1 0 4 2 123

C3 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 0 0 2 1 1 0 1 0 1 1 2 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 2 0 0 0 1 0 0 1 4 0 3 2 33

C4 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 5

C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

>C5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 2 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 0 0 2 17

Tabla 1. Datos de campo Carril Derecho

CARRIL IZQUIERDO CAMIONES HORA

AUTOS

BUSES

6:00-6:15 6:15-6:30 6:30-6:45 6:45-7:00 7:00-7:15 7:15-7:30 7:30-7:45 7:45-8:00 8:00-8:15 8:15-8:30 8:30-8:45 8:45-9.00 9:00-9:15 9:15-9:30 9:30-9:40 9:40-10:00 10:00-10:15 10:15-10:30 10:30-10:45 10:45-11:00 11:00-11:15 11:15-11:30 11:30-11:45 11:45-12:00 12:00-12:15 12:15-12:30 12:30-12:45 12:45-13:00 13:00-13:15 13:15-13:30 13:30-13:45 13:45-14:00 14:00-14:15 14:15-14:30 14:30-14:45 14:45-15:00 15:00-15:15 15:15-15:30 15:30-15:45 15:45-16:00 16:00-16:15 16:15-16:30 16:30-16:45 16:45-17:00 17:00-17:15 17:00-17:30 17:30-17:45 17:45-18:00 TOTAL

50 59 70 81 44 76 52 79 77 46 57 62 64 71 65 65 43 87 67 72 85 77 80 93 88 129 105 90 103 93 113 106 102 96 61 88 104 85 115 131 106 120 125 173 112 102 118 59 4146

5 7 9 8 14 12 17 12 22 15 16 14 16 13 13 23 11 17 10 8 12 12 17 18 11 15 11 13 13 9 13 12 19 15 17 13 12 12 11 14 7 17 11 11 10 11 13 9 620

C2P 6 3 2 6 5 4 6 3 1 3 1 4 1 1 1 2 0 2 1 2 2 0 2 3 2 5 1 1 2 2 1 3 1 3 2 5 2 2 1 8 2 4 8 4 8 3 6 7 144

C2G 4 2 7 2 1 3 1 3 0 1 3 5 3 1 3 2 3 3 6 3 3 3 5 3 3 7 9 3 8 5 1 3 2 2 2 3 2 1 4 2 0 0 1 5 4 7 6 150

C3 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 2 0 0 0 3 1 0 0 0 0 2 1 1 0 1 2 2 1 3 0 0 0 0 1 0 2 1 0 0 0 3 2 4 5 41

C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2

C5 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2

>C5 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 2 1 1 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 13

Tabla 2. Datos de campo Carril Izquierdo 5. OBTENCION GENERAL DE DATOS Tabla 3. Datos de campo 6.

TRAFICO TOTAL VEHICULOS

CAMIONES AUTOS 8962

BUSES 1271

C2P 263

C2G 273

C3 74

Tabla 4. Tráfico Total Vehículos.

7. DISTRIBUCION VEHICULOS

∑ Total=10872 ∑ Autos=4816+ 4146=8962 ∑ Buses=620+639=1259 ∑ Camiones=299+352=651

%A=

∑ Autos 8962 = ∗100 %=82,43 % ∑ Total 10872

C4 7

C5 3

>C5 30

%B=

∑Buses 1259 = ∗100 %=11,58 % ∑Total 10872

%C=

∑ Camiones 651 = ∗100 %=5,99 % ∑ Total 10872

8. TRAFICO TOTAL CAMIONES CAMIONES C2P 263

C2G 273

C3 74

C4 7

C5 3

Tabla 5. Tráfico Total Camiones. 9. DISTRIBUCION CAMIONES

∑ Total−Camiones=651 ∑ C 2 P=144 +119=263 ∑ C 2 G=150+122=272 ∑ C 3=33+ 41=74 ∑ C 4=5+2=7 ∑ C 5=3+2=5 ∑>C 5=13+17=30

%C2P=

∑C 2 P 263 = ∗100 %=40,399 % ∑ Total 651

%C2G=

∑C 2 G 272 = ∗100 %=41,782 % ∑ Total 651

%C3=

∑C 3 74 = ∗100 %=11,367 % ∑Total 651

%C4=

∑C 4 7 = ∗100 %=1,075 % ∑Total 651

%C5=

∑C 5 5 = ∗100 %=0,768 % ∑Total 651

% >C 5=

∑ ¿ C 5 = 30 ∗100 %=4,608 % ∑ Total

651

>C5 30

10. DETERMINAR EL TRANSITO DE DISEÑO DE LA VIA El tránsito de diseño se calcula en base a los datos obtenidos en la realización de campo para la Vía Montería-Aeropuerto (Doble Calzada) estimándose el 2019 como el primer año de servicio de la vía para un periodo de 10 años. Utilizaremos los siguientes métodos: 10.1 Método por Excel 10.2 Método Estadístico 10.3 Método utilizado en clase (Calculadora)

10.1 METODO POR EXCEL

AÑO 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

TPDS 10997 13061 13466 12453 13160 11905 12166 13378 16186 23331 11680 13617 16275

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

13 14 15 16 17 18 19 20 21

34485 18482 24449 17492 19160 20283 16633 16633 10872

ECUACION LINEAL 40000 35000 30000 25000 20000

f(x) = 335.7 x + 12846.22 R² = 0.15

15000 10000 5000 0

0

5

10

15

20

25

20

25

ECUACION EXPONENCIAL 40000 35000 30000 25000 20000

f(x) = 12662.01 exp( 0.02 x ) R² = 0.2

15000 10000 5000 0

0

5

10

15

10.2 METODO ESTADISTICO ECUACION LINEAL AÑO 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 SUMATORI A

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

X^2 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400 441

TPDS (Y) 10997 13061 13466 12453 13160 11905 12166 13378 16186 23331 11680 13617 16275 34485 18482 24449 17492 19160 20283 16633 16633 10872

Y^2 120934009 170589721 181333156 155077209 173185600 141729025 148011556 178970884 261986596 544335561 136422400 185422689 264875625 1189215225 341584324 597753601 305970064 367105600 411400089 276654938 276656689 118200384

XY 0 13061 26932 37359 52640 59525 72996 93646 129488 209979 116800 149787 195300 448305 258748 366735 279872 325720 365094 316026 332660 228312

231

3311

360164

6547414945

4078985

Y= a + bx

y∗∑ x 2−∑ x∗∑ xy ∑ a= N ∑ x 2−¿ ¿ ¿ a=

360164∗3311−231∗4078985 22∗3311−¿ ¿ a=12846.233

b= b=

N ∑ xy −∑ x∗∑ y N ∑ x2 −¿ ¿ ¿

22∗4078985−231∗360164 22∗3311−¿ ¿ b=335.700

Entonces Y= 12846.233+335.700X

ECUACION EXPONENCIAL AÑO 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 SUMATORI A

TPDS (Y) 10997 13061 13466 12453 13160 11905 12166 13378 16186 23331 11680 13617 16275 34485 18482 24449 17492 19160 20283 16633 16633 10872

Y' 4,0413 4,1160 4,1292 4,0953 4,1193 4,0757 4,0851 4,1264 4,2091 4,3679 4,0674 4,1341 4,2115 4,5376 4,2667 4,3883 4,2428 4,2824 4,3071 4,2210 4,2210 4,0363

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

X^2 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400 441

X log y 0,000 4,116 8,258 12,286 16,477 20,379 24,511 28,885 33,673 39,311 40,674 45,475 50,538 58,989 59,734 65,824 67,885 72,801 77,528 80,198 84,419 84,762

Y'^2 16,332 16,941 17,051 16,771 16,968 16,612 16,688 17,027 17,717 19,079 16,544 17,091 17,737 20,590 18,205 19,257 18,002 18,339 18,551 17,817 17,817 16,292

360164

92,2817

231

3311

976,726

387,427

Y= abx '

∑ y −∑ xlogy a'= N ∑ x 2−¿ ¿ ¿ a'=

( 92.2817 )( 3311 )−( 231 )( 976.126 ) 22 ( 3311 )−¿¿ a’ = 4.109

como: a’ = log a = 4.109, entonces a= 12852.866

b= b'=

N ∑ xlog y−∑ x∗∑ y ' N ∑ x 2−¿ ¿ ¿

22∗976.726−231∗92.2817 22∗3311−¿ ¿ b ' =0.00877

Como: b’ = log b= 0.00877, por tanto, b= 1.020 Y= (12852.866) (1.020)

X

10.4 METODO UTILIZADO EN CLASE AÑO

X

TPDS

VC

DD

DC

FC

NESE

1997

0

10997

0,26

0,55

0,9

1,74

898865,858

1998

1

13061

0,23

0,55

0,9

1,67

906397,711

1999

2

13466

0,22

0,55

0,9

1,61

861757,815

2000

3

12453

0,28

0,55

0,9

1,75

1102473,43

2001

4

13160

0,23

0,55

0,9

1,67

913268,04

2002

5

11905

0,26

0,55

0,9

1,67

933936,357

2003

6

12166

0,25

0,55

0,9

1,69

928693,891

2004

7

13378

0,32

0,55

0,9

1,66

1283947,66

2005

8

16186

0,31

0,55

0,9

1,5

1359848,58

2006

9

23331

0,37

0,55

0,9

1,63

2542264,57

2007

10

11680

0,39

0,55

0,9

1,59

1308587,11

2008

11

13617

0,37

0,55

0,9

1,42

1292616,12

2009

12

16275

0,33

0,55

0,9

1,47

1426429,58

2010

13

34485

0,35

0,55

0,9

1,5

3271053,12

2011

14

18482

0,32

0,55

0,9

1,54

1645575,18

2012

15

24449

0,48

0,55

0,9

1,72

3646941,93

2013

16

17492

0,3

0,55

0,9

1,71

1621268,32

2014

17

19160

0,24

0,55

0,9

1,88

1561933,93

2015

18

20283

0,31

0,55

0,9

1,81

2056224,47

2016

19

16633

0,31

0,55

0,9

1,64

1513056,14

2017

20

16633

0,31

0,55

0,9

1,64

1527827,04

2018

21

10872

0,18

0,55

0,9

1,66

586932,422

ECUACIONES OBTENIDAS Lineal.

Exponencial

Y= 45068.53X+1035412.19

y = 1.015.650,3431e0,0280x

R= 0.3802

R² = 0,1669

R2=0.1446 11. DETERMINACION TRANSITO DE DISEÑO DE LA VIA Asumir primer año de servicio de la vía 2019, transito de diseño para un periodo de 10 años.

VC= %B+%C para cada año

Distribución de camiones %C2p= 33.30% %C2G= 49.28% %C4-C3=8.34% %C5=2.52% %>C5=6.56%

DD= 0.55 por ser una vía existente DC= 0.9 por ser una vía de doble calzada (dos carriles por dirección)

FACTOR CAMION DE CAMIONES Fcc= Fcc=

∑ %C∗FE 100 %

33.30 %∗1.14 +49.28 %∗3.44 +4.17 %∗3.76+4.17 %∗6.73+2.52 %∗4.4+ 6.56 %∗4.72 100 % Fcc=2.93 FACTOR CAMION PARA CADA AÑO.

Fc=

%C∗Fcc+%B∗FE %B+%C

ECUACIONES OBTENIDAS Lineal.

Exponencial

Y= 45068.53X+1035412.19

y = 1.015.650,3431e0,0280x R² = 0,1669

R= 0.3802

R= 0.4085

R2=0.1446

La ecuación de mejor tendencia es la exponencial, ya que el R se acerca más a la unidad y = 1.015.650,3431e0,0280x y = 1.015.650,3431(1.0280)x La rata de crecimiento i = 2.8 % Para el año 2019 X= 22 NESE2019 = 1.015.650,3431(1.0280)22 NESE2019 = 1864630.321 = 1864630 ejes equivalentes a 8.2T N=NES E I∗¿ ¿ N=1864630∗¿ ¿ N = 21475205.62 ejes equivalentes 8.2 ton N= 21.47520562X106

CONCLUSION Con la práctica de campo realizada, se pudo determinar el porcentaje de auto, buses y camiones. Así como la distribución de camiones para la vía de doble calzada Montería – Aeropuerto, con estos datos se calculó la proyección de tráfico para el año 2019 para un periodo de duración de la vía de 10 años. El porcentaje correspondiente al tráfico de los vehículos pesados es 17.17% y el porcentaje correspondiente a vehículos livianos es de 82.43%. El vehículo predominante entre los pesados en este tramo es camión el C2G Recomendaciones: Se debe iniciar los conteos puntualmente y con la mejor sincronización posible, así se evitará tener inconvenientes en los cambios de los intervalos de 15 minutos. Las estaciones deben estar ubicadas de manera que se tenga una clara visibilidad para realizar el conteo, sin perder de vista la comodidad de los encuestadores, esto conducirá a realizar un mejor trabajo. Cada encuestador debe contar con el equipo necesario para el conteo, además de comida, agua y estar preparado para las diferentes condiciones climáticas que se pueden presentar durante el mismo. Se recomienda seguir las instrucciones recibidas en clases para evitar problemas durante el conteo y el procesamiento de los datos.

REGISTRO FOTOGRAFICO