capitulo 8 cal y mayor 1

8/12/2019 Capitulo 8 Cal y Mayor 1

1/50


2/50

IN G EN IE lI D E T R N S iT O

Sedefine volumen de t rnsi to como el nmero de vehculos que pasan porun punto o seccin transversal dados de un carril o de una calzada du-rante un periodo determinado. Se expresa como:

8 2 1 V OlU MIN D I rR N S rrO

A l igual que muchos sistemas dinmicos los medios fsicos y estti-cos del trnsito tales como las carreteras las calles las interseccio-nes las terminales etc. estn sujetos a ser solicitados y cargadospor volmenes d e trnsito los cuales poseen caractersticas espaciales ocu-pan un lugar y temporales consumen t iempo . Las distribuciones espacialesde los volmenes de trnsito generalmente resultan del deseo de la gentede efectuar viajes entre determinados orgenes y destinos llenando asuna serie de satisfacciones y oportunidades ofrecidas por el medio am-biente circundante. Las distribuciones temporales de los volmenes detrnsito son el producto de los estilos y formas de vida que hacen que lasgentes sigan determinados patrones de viaje basados en el tiempo reali-zando sus desplazamientos durante ciertas pocas del ao en determina-dos das de la semana o en horas especficas del da.

Al proyectar una carretera o calle la seleccin del tipo de vialidad lasintersecciones los accesos y los servicios dependen fundamentalmentedel volumen de trnsito o demanda que circular durante un intervalo detiempo dado de su variacin de su tasa de crecimiento y de su composi-cin. Los errores que se cometan en la determinacin de estos datos oca-sionar que la carretera o calle funcione durante el periodo de proyectobien con volmenes de trnsito muy inferiores a aquellos para los que seproyect o mal con problemas de congestionamiento por volmenes detrnsito altos muy superiores a los proyectados.

Los estudios sobre volmenes de trnsito son realizados con el prop-sito de obtener informacin relacionada con el movimiento de vehculosyo personas sobre puntos o secciones especficas dentro de un sistemavial. Dichos datos de volmenes de trnsito son expresados con respectoal tiempo y de su onocimiento se hace posible el desarrollo de estima-ciones razonables de la calidad del servicio prestado a los usuarios.

~ _ :_~~~ - GE ~IER j \ llDj \DE S


3/50

INGUHUI E TR NSITO

6. Tasa deflujo o flujo qEs el nmero total de vehculos que pasan durante un periodo inferiora una hora. En este caso, T 1hora.

5. Trnsito horario THEs el nmero total de vehculos que pasan durante una hora. En estecaso, T 1 hora.

4. Trnsito diario IDEsel nmero total de vehculos que pasa,ndurante un da.Eneste caso,T= 1da.

3. Trnsito semanal TSEsel nmero total de vehculos que pasan durante una semana. Enestecaso, T 1 semana.

2. Trnsito mensual TMEs el nmero total de vehculos que pasan durante un mes. En estecaso, T 1mes.

1. Trnsito anual TAEs el nmero total de vehculos que pasan durante un ao. En estecaso, T 1 ao.

Es el nmero total de vehculos que pasan durante ellapso de tiempo determi-nado. Dependiendo de la duracin del lapso de tiempo determinado, setienen los siguientes volmenes de trnsito absolutos o totales:

~2~2V O L M E N E S D E rR N s n o A 8 S L u ro s O rorxus

Q vehculos que pasan por unidad de tiempo vehculos/periodoN nmero total de vehculos que pasan vehculosT periodo determinado unidades de tiempo

Donde:N

_ _ _ _ _ _ ~ ~ I O _ N _ E _ S _ >8.1


4/50

INGENIERI E TR NSITO

1. Volumenhorariomximo anual VHMAEs el mximo volumen horario que ocurre en un punto o seccin deun carril o de una calzada durante un ao determinado. En otras pa-labras, es la hora de mayor volumen de las 8760horas del ao.

Con base en la hora seleccionada, se definen los siguientes volmenes detrnsito horarios, dados en vehculos por hora:

8.4PDS TS7

3. Trnsitopromedio diario semanal TPDS

8.3PDM 30

2. Trnsitopromediodiariomensual TPI M

8.2PDA TA365

1. Trnsitopromediodiario anual TPDA

Se define el volumen de trnsito promedio diario TPD , como el nmerototal de vehculos que pasan durante un periodo dado en das comple-tos igualo menor a un ao y mayor que un da, dividido entre el nmerode das del periodo. De acuerdo al nmero de das de este periodo, se pre-sentan los siguientes volmenes de trnsito promedio diarios, dados envehculos por da:

_ _V~Dll_~ _En todos los casos anteriores, los periodos especificados, un ao, un

mes, una semana, un da, una hora y menos de una hora, no necesaria-mente son de orden cronolgico. Por lo tanto, pueden ser 365das segui-dos, 30 das seguidos, 7 das seguidos, 24 horas seguidas, 60 minutosseguidos y periodos en minutos seguidos inferiores a una hora.


5/50

INGHIIERI E TR NSITO

h s, m hora, da, semana y mes del aoDonde:

8.58760 365 52 12T L THh L TDd L s L TMh l dl s=l ml

Trnsito anual TA :

La tabla 8.1presenta los volmenes de trnsito semanal vehculos mix-tos por semana durante las 52 semanas de un ao, realizados con uncontador automtico en una carretera rural. Para estos datos se desea calcu-lar los indicadores de los volmenes de trnsito anual, trnsito mensual,trnsito semanal, trnsito promedio diario anual, trnsito promedio dia-rio mensual y trnsito promedio diario semanal.

iMPlO 2

4. Volumen horario deproyecto VHPEs el volumen de trnsito horario que servir para determinar las ca-ractersticas geomtricas de la vialidad.

Fundamentalmente seproyecta conun volumen horario pronostica-do. No se trata de considerar el mximo nmero de vehculos por horaque se puede presentar dentro de un ao, ya que exigira inversionesdemasiado cuantiosas, sino un volumen horario que se pueda dar unnmero mximo de veces en el ao, previa convencin al respecto.

Es el volumen horario que ocurre enun punto o seccin d un carril o deuna calzada durante un ao determinado, que es excedido por 9,19Y29 volmenes horarios, respectivamente. Tambin se le denominavolumen horario de la lOa, 20ava y 30ava hora de mximo volumen.

3. Volumen horario-dcimo, vigsimo, trigsimo-anual10VH,20VH, 30VH

2. Volumen horario de mxima demanda VHMDEs el mximo nmero de vehculos que pasan por un punto o seccinde un carril o de una calzada durante 60minutos consecutivos. Es elrepresentativo de los periodos de mxima demanda que se puedenpresentar durante un da en particular.

8.2 EFINI IONES


6/50

INGEN IERI E TR NS ITO

26964 vehculos ao

TS + TS + TS3 + + TSS + TSS5424 + 6 728 + 64 5 + ... + 33424 + 29463

TA TS

s

16728 256143 16415 29 275164 14827 3 266185 1 424 31 25 916 11728 32 35227 1 439 33 324748 11314 318239 12425 35 294271 11624 36 2632411 13719 37 2471512 12824 38 22 7413 12327 39 2198114 28472 4 1942415 34214 41 1871616 27628 42 1941817 24482 43 1847318 18431 44 2 42219 19157 45 197442 18472 46 1842921 19454 47 1771622 21623 8 2642823 22613 49 2762424 22714 5 3 78425 234 8 51 3342426 23718 52 29463

~ __ :_VO~DEtRAN~ _ bl 8 olmenes de trnsito sem n l dur nte un o


7/50

INGUIIERI DE TR NSITO

TS18 18431 vehculos/semanaTS52 29463 vehculos/semana

Para las semanas nmero 18y 52, los volmenes de trnsito semanales son:

Donde: da de la semana s del ao

8.7TS s T i

Trnsito semanal TS : 43 905 vehculos / mes 10424 728 10439 314

28 4T febrero L T L TS

l j l

15424 16728 16415 14827 63 394 vehculos / mes

31 4T enero T i TS l j l

As para los meses de enero y febrero se tiene: s nmero de das y semanas del mes m

Donde:

8.6

dT m L T

l

Trnsito mensual TM :______ ~ ~IO_N__S_~


8/50


8.9TSsTP Ss 7

Trnsito promedio diario semanal TPDS :

TP M enero TM enero 3163394

31 2 045 vehculos / da

TM fe b re28

43905 28 1568 vehculos / da

TP M jebrero

Los volmenes de trnsito promedio diario mensual para los meses deenero y febrero son:

d nmero de das del mes mDonde:

8.8TMmTP M Trnsito promedio diario mensual TPDM :

TP T3651126964

365 3 088vehculos / da

~ 2 VO~~~ __Trnsito promedio diario anual TPDA :


9/50


ProyectoO Aplicacin a normas de proyecto geomtricoO Requerimientos de nuevas carreterasAnlisis estructural de superficies de rodamiento

1 PlaneacinO Clasificacin sistemtica de redes de carreterasO Estimacin de los cambios anuales en los volmenes de trnsito

Modelos de asignacin y distribucin de trnsitoDesarrollo de programas de mantenimiento mejoras y prioridadesAnlisis econmicos

O Estimaciones de la calidad del aireEstimaciones del consumo de combustibles

De una manera generallos datos sobre volmenes de trnsito se utilizanampliamente en los siguientes campos ~261:

e a USO DE lO S VO lU \\ENES DEfRJ \NSI fO

T SS2 TSS2 729463

7 4 209vehculos / da

T S18 TS18 718431 7

2 633vehculos / da

Por lo tanto para las semanas 18y 52 se tiene:

Donde:s semana s del ao


10/50

INGEN IERI E TR N S ITO

2. Los volmenes de trnsito promediodiario TPDMedir la demanda actual en calles y carreteras. Evaluar los flujos de trnsito actuales con respecto al sistema vial.

1. Los volmenes de trnsito anual TAO Determinar los patrones de viaje sobre reas geogrficas.O Estimar los gastos esperados de los usuarios de las carreteras.O Calcular ndices de accidentes.O Indicar las variaciones y tendencias de los volmenes de trnsito

especialmente en carreteras de cuota.

specficamente dependiendo de la un idad de ti empo en que se expresen losvolmenes de trnsito stos se utilizan para [ ]

6. Usos comercialesO Hoteles y restaurantes. Urbanismo. Autoservicios.O Actividades recreacionales y deportivas.

5. InvestigacinO Nuevas metodologas sobre capacidad. Anlisis e investigacin en el campo de los accidentes y la seguridad. Estudio sobre ayudas programas o dispositivos para el cumplimiento de las normas de trnsito.O Estudios de antes y despus.O Estudios sobre el medio ambiente y la energa.

4. Seguridad Clculo de ndices de accidentes y mortalidad. Evaluacin de mejoras por seguridad.

~_~~S T _

3. Ingenierade trnsito Anlisisde capacidad y niveles de servicioen todo tipo de vialidades. Caracterizacin de flujos vehiculares. Zonificacin de velocidades. Necesidad de dispositivos para el control del trnsito. Estudio de estacionamientos.


11/50

INGHIIHI TR NSITO

Los volmenes de trnsito siempre deben ser considerados como dinmi-cos, por lo que solamente son precisos para el periodo de duracindelosaforos. Sin embargo debido a que sus variaciones son generalmente rt- micas y repetitivas es importante tener un conocimiento de sus caractersticas para as programar aforos relacionar volmenes en un tiempo ylugar con volmenes de otro tiempo y lugar y prever con la debida anticipacin la actuacin de las fuerzas dedicadas al control del trnsito y labor preventiva as como las de conservacin. Por ejemplo si se sabe queen Semana Santa se va a tener el mayor nmero de accidentes de trnsitose debe planear una campaa preventiva para actuar antes y durante esasemana. Por otro lado en esta semana no se deben realizar trabajos dereparacin normal en la calle o carretera pues pueden estorbar o resultarpeligrosos.

~ l CJ . \RJ . \C fER IS fICJ . \S DE lOSV OlU J \E NE S D E fR J.\N SrfO

4. Las tasas de flujo qO Analizar flujos mximos. Analizar variaciones del flujo dentro de las horas de mxima de

manda. Analizar limitaciones de capacidad en el flujo de trnsito.O Analizar las caractersticas de los volmenes mximos.

__ ::_S~E lOSVOlUMENESD T~_SI~ ~o Definir el sistema arterial de calles. Localizar reas donde se necesite construir nuevas vialidades o

mejorar las existentes. Programar mejoras capitales.

3. Los volmenes de trnsito horario THO Determinar la longitud y magnitud de los periodos de mxima

demanda.O Evaluar deficiencias de capacidad. Establecer controles en el trnsito como: colocacin de seales

semforos y marcas viales; jerarquizacin de calles sentidos decirculacin y rutas de trnsito; y prohibicin de estacionamientoparadas y maniobras de vueltas.

Proyectar y redisear geomtricamente calles e intersecciones.


12/50

INGEN IlR I E TR NS ITO

La distribucin de los volmenes de trnsito por carriles debe ser consi-derada tanto en el proyecto como en la operacin de calles y carreteras.Tratndose de tres o ms carriles de operacin en un sentido el flujo sesemeja a una corriente hidrulica. As almedir los volmenes de trnsitopor carril en zona urbana la mayor velocidad y capacidad generalmen-te se logran en el carril del medio; las fricciones laterales como paradasde autobuses y taxis y las vueltas izquierdas y derechas causan un flujoms lento en los carriles extremos llevando el menor volumen el carrilcercano a la acera. En carretera avolmenes bajos y medios suele ocurrir locontrario por lo que sereserva el carril cerca de la faja separadora centralpara vehculos ms rpidos y para rebases y se presentan mayores vol-menes en elcarril inmediato al acotamiento. En autopistas de tres carrilescon altos volmenes de trnsito rurales o urbanas por lo general havmayores volmenes en el carril inmediato a la faja separadora central.

En cuanto a la distribucin direccional en las calles que comunican elcentro de la ciudad con la periferia de la misma el fenmeno comn qmse presenta en el flujo de trnsito es de volmenes mximos hacia el cen-tro en la maana y hacia la periferia en las tardes y noches. Es una situa-cin semejante al flujo y reflujo que se presenta los fines de semanacuando los vacacionistas salen de laciudad el viernes y sbado y regresanel domingo en la tarde. Este fenmeno sepresenta especialmente en arte-rias del tipo radial. En cambio ciertas arterias urbanas que comunican centros de gravedad importantes no registran variaciones direcciona-les muy marcadas en los volmenes de trnsito. Un ejemplo de stos pue-de citarse en el caso del Anillo Perifrico de la Ciudad de Mxico en sutramo entre el Viaducto y Naucalpan donde la distribucin direccionales bastante equilibrada tanto en las horas de mxima demanda de lama-ana como en las de la tarde es decir no hay mucha diferencia entre losvolmenes en uno u otro sentido.

L l J DIS rRIBUCIN y COMPOSICiN Da VOlUM N DrRANsrro

~ _ _ _ _VO~O TW ~ _Por tanto es fundamental en la planeacin y operacin de la circu-

lacin vehicular conocer las variaciones peridicas de los volmenes detrnsito dentro de las h or as de mx ima demanda en las horas d el d a en losda s d e la sema na y en los meses del ao An ms tambin es importanteconocer lasvariaciones de losvolmenes de trnsito en funcin de su distri-bucin por carr il es su dist ribucin direccional y su composicin


13/50

INGENIERI DE TR NSITO

8.10)HMD VHMDqmx)

En zonas urbanas, la variacin de los volmenes de trnsito dentro deuna misma hora de mxima demanda, para una calle o interseccin espe-cfica, puede llegar a ser repetitiva y consistente durante varios das de lasemana. Sin embargo, puede ser bastante diferente de un tipo de calle ointerseccin a otro, para el mismo periodo mximo. En cualquiera de es-tos casos, es importante conocer la variacin del volumen dentro de lashoras de mxima demanda y cuantificar la duracin de los flujos mxi-mos, para as realizar laplaneacin de los controles del trnsito para estosperiodos durante el da, tales como prohibicin de estacionamientos, pro-hibicin de ciertos movimientos de vuelta y disposicin de los tiemposde los semforos.

Un volumen horario de mxima demanda, a menos que tenga unadistribucin uniforme, no necesariamente significa que el flujo sea cons-tante durante toda lahora. Esto significa que existen periodos cortos den-tro de la hora con tasas de flujo mucho mayores a las de la hora misma.Para la hora de mxima demanda, se llama factor de la hora de mxima de-manda FHMD a la relacin entre el volumen horario de mxima demandaVHMD y elflujo mximo qmx que se presenta durante un periodo dadodentro de dicha hora. Matemticamente se expresa como:

DE M XIM DEM ND~~tlV RI CiN DU VOLUMEN DE rRNSrrO EN L HOR

Igualmente, en los estudios de volmenes de trnsito muchas veces estil conocer la composicin y variacin de los distintos tipos de vehculos.Lacomposicin vehicular semide en trminos de porcentajes sobre elvolu-men total. Por ejemplo, porcentaje de automviles de autobuses y de camio-nes En los pases ms adelantados, con un mayor grado demotorizacin,los porcentajes de autobuses y camiones en los volmenes de trnsito sonbajos. En cambio, en pases con menor grado de desarrollo, el porcentajede estos vehculos grandes y lentos es mayor. Ennuestro medio, como eselcaso de Mxicoy Colombia, a nivel rural, esmuy comn encontrar por-centajes tpicos omedios del orden de 60 automviles, 10 autobuses y30 camiones, con variaciones de 10 ,dependiendo del tipo de carre-tera, la hora del da y el da de la semana.


14/50


15/50


El hecho que el FHM s sea menor que el FHM S 0.65 < 0.77 , indicaque la frecuencia de paso de los vehculos en periodos cortos es muchoms alta; periodos dentro de los cuales se encontraran los problemas de

2544 0.774 825

VHMFHM S 4 qmx

De la misma manera, el flujo mximo para perio do s de 15 minuto s corres-ponde al de las 18:00-18:15, con un valor de 825 vehculos mixtos. En estecaso, elFHM segn la ecuacin 8.11 ,es:

FHM s 2544 0.6512 327

18:25-18:30 105

18:15-18:20 1463638:15-18:308:20- 18:25

~__ :~ CAR~S~~E~O~ES DE fR NSrrO ~~bl 8 ri cin del volumen de trnsito en l hor

de mxim dem nd


16/50

INGENIHI DE TR NSI fO

Las variaciones de los volmenes de trnsito a lo largo de las horas delda, dependen del tipo de ruta, segn las actividades que prevalezcan enella, puesto que hay rutas de tipo turstico, agrcola, comercial, etc.

\~L3 V RI CiN HOR RI Da VOLUMEN DE rRNsrro

La figura 8.1muestra grficamente la variacin del volumen de trnsitodentro de lahora de mxima demanda, bajo estos dos conceptos.

636 vehculos mixtos/15 min

VMV M comoun ql S 4

2544

212 vehculos mixtos/5 min12

V MV M como un s 122544

Vale la pena aclarar, que los valores anteriores no quieren decir que entoda lahora pasen 3 924vehculos ni 3 300vehculos, ya que, como se vioanteriormente, el volumen horario real es de 2544 vehculos. Esto ponede manifiesto de nuevo la importancia de considerar periodos inferioresa una hora en el anlisis de flujos vehiculares, pues su frecuencia de pasoes mucho mayor que la de los volmenes horarios propiamente dichos.Igualmente, elV M se puede expresar en unidades de flujo, para cadaperiodo, de la siguiente manera:

qmx s 12 3273924 vehculos mixtos/hora

4 qm x l 4 8253300 vehculos mixtos/hora

~VO~2' ~ET' : I~ITO _trnsito, si es que existen. Este fenmeno se puede ver al expresar los flu-jos mximos, de cada periodo, en trminos horarios as:


17/50


IN TE RV ALO S D E T IE MP O 1 5 m inu to sigura 8 ariacin del volumen de trnsito en la hora de mxima demanda

18:308:157:15 18:007:457:307:00

17:00 17:05 17:10 17:15 17:20 17:25 17:30 17:35 17:40 17:45 17:50 17:55 18:00 18:05 18:10 18:15 18:20 18:2518:30IN TE RV AL OS D E T IE MP O 5 m in utos

H ora de m xima dem anda

H ora d e m x im a d em an da

200

800l::;

llo C ii,xL

t los~

1_

o

50

l 250::;llo C ii 200-,~ Et lo 150s~ID

100

350


18/50

INGENIHI E TR NSITO

Sehan estudiado cules son los das de la semana que llevan los volmenes normales de trnsito. As, para carreteras principales de lunes a vier-

\~ 4 V RI CiN DI RI Da V lU~l\i Di rRNSrrO

~ VOLUM N TR NSlTO

En zonas agrcolas las variaciones horarias dentro de la poca de cosecha son extraordinarias; puede ser que en ciertas horas de la noche nohaya absolutamente ningn vehculo y,sin embargo, a determinadas horas del da hay tal cantidad de vehculos que pueden llegar a saturar, porejemplo, una carretera de dos carriles. En el caso de una carretera de tipoturstico, durante los das entre semana existe un trnsito ms o menosnormal a lo largo de todas las horas, pero los sbados y domingos puedellegar a volmenes sumamente altos, encontrndose varias horas del dacon demandas mximas. El da sbado, de las 8 de la maana a las 11 12el volumen horario es muy grande, en la tarde baja y ya en la noche esbastante pequeo. El domingo, en la maana presenta volmenes horarios medianos, y en la tarde mximos en las horas del regreso a la ciudad,ocurriendo largas filas de automviles. Son variaciones horarias que ocurren en cualquier parte del mundo, que se pueden prever mediante losestudios necesarios.

En las ciudades se tiene una variacin tpica de la siguiente manera:lamadrugada empieza con bajovolumen de vehculos, elcual seva incrementando hasta alcanzar cifras mximas entre las 7:30y las 9:30 horas.De las 9:30a las 13:00horas vuelve a bajar y empieza a ascender para llegar a otro mximo entre las 14:00y las 15:00horas. Vuelve de nuevo adisminuir entre las 14:00y las 18:00horas, cuando asciende otra vez paraalcanzar un tercer valor mximo entre las 18:00y las 20:00horas. De estahora en adelante tiende a bajar al mnimo en la madrugada.

La tabla 8.3y la figura 8.2muestran la variacin horaria del volumende trnsito en zona rural, en la carretera Pachuca-Tuxpan del tramo Tulancingo, durante las 24horas del da mircoles 11de agosto de 1993[27

En zonas urbanas, para el caso de intersecciones, se acostumbra tomar los datos de volmenes de trnsito segn sus movimientos direccionales. La figura 8.3muestra esquemticamente a escala la representacingrfica de los volmenes de trnsito totales durante 12horas consecutivas(de las 07:00a las 19:00horas) para cada uno de los movimientos direccionales del da mircoles 16 de junio de 1993en la interseccin PerifricoMazatan-Colorada de la ciudad de Hermosillo Sonora f , En la tabla 8.4y la figura 8.4se presenta la variacin horaria a lo largo de las 12horas enlos respectivos accesos de esta interseccin.


19/50

ING NIRI lE TR NSITO

2 3 1 7 4 8 8 81 3 1 8 5 8 8 92 6 3 0 6 3 1 1 94 3 2 2 4 8 1 1 36 2 3 0 6 0 1 5 21 6 4 5 3 1 1 0 3 2 72 5 5 4 3 1 4 2 4 4 02 7 5 5 7 1 5 2 4 8 43 2 1 6 1 1 2 6 5 0 83 2 9 5 3 1 6 1 5 4 33 6 4 5 6 1 7 6 5 9 63 4 4 4 6 1 0 9 4 9 93 5 5 7 2 1 5 7 5 8 43 3 0 6 2 1 6 4 5 5 63 4 9 6 2 1 3 5 5 4 63 1 8 5 5 1 5 7 5 3 03 0 2 5 1 1 5 8 5 1 13 4 0 5 2 1 4 2 5 3 42 7 5 4 7 9 8 4 2 02 0 6 4 3 1 0 9 3 5 81 4 3 1 8 8 7 2 4 87 3 1 2 9 2 1 7 73 5 1 6 7 5 1 2 6

4 9 7 7 9 9 6 2 6 7 8 8 6 5 15 7 5 1 1 5 3 1 0 1 0 0 0

Tabla 8 Variacin horaria del volumen de trnsito en zona rural carreteraPachuca Tuxpan


20/50

INGHIIERI DE TR NSI rO

igur 8 Variacinhoraria del volumen de trnsito carretera Federal PachucaTuxpanMxico 1993

utomviles 57 5utobuses 115Camiones ~ 310

Total 1000

COMPOSICION VEHICUL R

HOR S DEL DI

\ : 2: 4: 6: 8: 1 : 12: 14: 16: 18: 2 : 22: 24:

1: 3: 5: 7: 9: 11: 13: 15: 17: 19: 21: 23:

1

6

7

5

oO0 E 4r~~0.0rZ~_ g e 3o~~

2


21/50

INGHIIHIA ti TRANSITO

6 5 5 9 6 2 3 53 5 6 6 9 2 2 8 5 4 7 83 2 6 4 3 2 2 2 6 2 6 8 32 4 9 8 6 4 2 8 4 6 3 23 6 2 7 4 2 6 8 4 6 2 8 3 23 4 6 8 2 6 2 5 4 9 5 94 5 5 3 7 5 5 4 6 3 46 2 8 6 7 2 4 6 5 5 7 2 25 4 8 7 6 2 7 9 4 6

Tabla 8 4 Variacin horaria del volumen de trnsito en zona urbanaHermosillo Sonora

Figura 8 Volmenes de trnsito direccionales Hermosillo Sonora Mxico 993

VOLUMENESTOTALESEN 12 HORASPERIODO: 7: 19:MIERCOLEs JUNIO6 DE 1993

A=75 88=68C=l74

A=7588=7 9 1 0C=163


22/50

I N G E N I E R I A 11 E T R A N S I o

849 9 638 477842 94 338 27642 9 2 76 9636687 7 7 42 8546

883 65 9849

abla 8 Variacin diaria del volumen de trnsito en zona rural carreteraMxico Pachuca

igura 8 Variacinhoraria del volumen de trnsito interseccin en Hermosil/o SonoraMxico 1993

HORASDEL OlA

1,00007:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00

.

. . .--- -...1

2,400

2,200o ) 2,000Oo0::~ g 1,800

~~zo 1,600 c:~(; : B~~ 1,400o32

1,200


23/50

INGENIERIA H TRANSIro

nes los volmenes son muy estables; los mximos, generalmente se regis-tran durante el fin de semana, ya sea el sbado o el domingo, debido a quedurante estos das por estas carreteras circula una alta demanda de usua-rios de tipo turstico y recreacional. En carreteras secundarias de tipoagrcola, los mximos volmenes sepresentan entre semana. Enlas callesde la ciudad, la variacin de los volmenes de trnsito diario no es muypronunciada entre semana, esto es, estn ms omenos distribuidos en losdas laborales, sin embargo, los ms altos volmenes ocurren el viernes.

Tambin vale la pena mencionar, con referencia a la variacin diariade los volmenes de trnsito tanto a nivel urbano como rural, que se pre-sentan mximos en aquellos das de eventos especiales como SemanaSanta, Navidad, fin de ao, competencias deportivas nacionales e inter-nacionales, etc.

La tabla 8.5y la figura 8.5muestran la variacin diaria tpica del vo-lumen de trnsito en una zona rural, correspondiente a la carretera de

igur 8 Variacindiaria del volumen de trnsito carretera de cuota Mxico PachucaMxico 1993

2000~. ~ ~ i ~ il

Sbado Domingo Lunes Martes Miercoles Jueves Viernes

OlAS DELASEMANA

10000O~_~~ 8000O~I_z O ~:;: J Q 6000 .c~

4000

12 000Automviles 78.4Autobuses =8.8Camiones = 12.8Total =100.014000

ARA~S~~S VO~ES. . ..~ ryCOMPOSICIONVEHICULAR


24/50


25/50


Sise hiciera una listade los volmenes de trnsito horario que sepresentanen el ao en orden descendente sera posible determinar los volmenes ho-rarios de la lOa 20ava 30ava 50ava 70ava o 100ava hora de mximo vo-lumen. Una gua para determinar el v ol um e n h o ra rio d e p ro ye cto V H P esprecisamente una curva que indique la variacin de los volmenes detrnsito horario durante el ao. La figura 8.7[18 muestra tres curvas querelacionan los volmenes horarios ms altos de~ao y el t rns ito promediodiario anual TPDA de las carreteras nacionales

Estas curvas tambin indican que los volmenes de trnsito horarioen una carretera presentan una amplia distribucin durante el ao y que

RELACiN nU E . V Ol.U ME N H OR AR IO D E P RO YE CrOy E . 'rR AN SrrO P R OM E DIO D IA R IO A N UA l.

V otU ll\EN ES D E fR f\N SrfO fU fU RO

Hay meses que las calles y carreteras llevan mayores volmenes queotros presentando variaciones notables. Los ms altos volmenes detrnsito se registran en Semana Santa en las vacaciones escolares y a finde ao por las fiestas y vacaciones navideas del mes de diciembre. Poresta razn los volmenes de trnsito promedio diarios que caracterizancada mes son diferentes dependiendo tambin en cierta manera de lacategora y del tipo de servicio que presten las calles y carreteras. Sin em-bargo el patrn de variacin de cualquier vialidad no cambia grande-mente de ao a ao a menos que ocurran cambios importantes en sudiseo en los usos de la tierra o se construyan nuevas calles o carreterasque funcionen como alternas.

En la tabla 8.6 y en la figura 8.6 se ilustra la variacin mensual delvolumen de trnsito durante el ao 1992 en la carretera Tenango del Va-lle Ixtapan de la Sal[

V AR IA C i N M E NS U Al. D E . V Ol.U M EN D E 'rR N S rrO

cuota Mxico Pachuca para la semana del 27 de febrero al5 de marzo de1993 en el sentido de circulacin hacia el norte[9

Obsrvese para esta carretera tal como se mencion anteriormenteque los mximos volmenes de trnsito diario tienen lugar el fin de se-mana.


26/50

IN GHIIHI lE TR N SITO

en trminos generales, la mayor parte del volumen de trnsito ocurre durante un nmero relativamente pequeo de horas.Comnmente se utiliza el volumen de la 30ava hora, estimado a lfu tu-ro para fines de proyecto. Por lo tanto, como se puede apreciar en estas

curvas, el volumen horario de proyecto para esta hora est comprendidoentre el 8 y el 16 del TPDA As para carreteras suburbanas el volumende proyecto de la 30ava hora es aproximadamente el 57 de la hora demximo volumen (8 14 ), para car re te ra s rural es s ecundarias el 46(12 26 )Ypara carreteras rurales pr inc ipales el 42 (16 38 ).Estosporcentajes significan un ahorro considerable en el proyecto de la seccintransversal con un buen criterio en la seleccin del volumen horario pronosticado. En ocasiones quiz convenga considerar la 50ava hora de

igur 8 Relaciones entre los volmenes horarios ms altos del ao y el trnsitopromedio diario anua/-TPDA Ret. 18

Suburbios de la Ciudad de Guadalajara _.Carretera Mxico TolucaCarretera San Luis PotoslZacatecas

NUMERO DE HORAS DEL AO CON VOLUMEN HORARIO MAYORO IGUALAL INDICADO28642

o::

2OiYOZ::::J~ O~ O 2 3 4

6

2

24

2832 \\

\.. . - - Rural principal -. r _1_ . . . . ~ Rural secundaria . 1 ..sueurcana

____e _ _ i . _ e_

36

4i::>? ioiXoow::~o~;~re1--Wo


27/50


Elcomportamiento de cualquier fenmeno o suceso estar naturalmentemucho mejor caracterizado cuando se analiza todo su universo. En estecaso, el tamao de su poblacin est limitada en el espacio y en el tiempopor las variables asociadas almismo.

Con respecto a volmenes de trnsito, para obtener el trnsito prome-dio diario anual, TPDA, como se vio anteriormente es necesario disponerdel nmero total de vehculos que pasan durante el ao por el punto dereferencia, mediante aforos continuos a lo largo de todo el ao, ya sea enperiodos horarios, diarios, semanales o mensuales. Muchas veces, estainformacin anual es difcil de obtener, al menos en todas las vialidades,por los costos que ello implica. Sin embargo, se pueden conseguir datosen las casetas de cobro para las carreteras de cuota ymediante contadoresautomticos instalados en estaciones maestras de la gran mayora de lascarreteras de la red vial primaria de la nacin.

RElA CiN nrrru lOS V Ol J\\U US D 'rR NSrrOPROM D IO D IA RIO A N UA L y S M AN A l

0.08 12 16

Para carreteras suburbanas:Para carreteras rurales secundarias:Para carreteras rurales principales:

Por lo tanto, tomando como referencia las tres curvas anteriores, si seselecciona elvolumen de la 30ava hora como el de proyecto, para proyecciones a aos futuros en carreteras, serecomiendan los siguientes valoresde

Donde: valor esperado de la relacin entre el volumen de la n-ava hora

mxima seleccionada y el TPDA del ao de proyecto

8.13HP k TPDA

____ ~O~ ~Il N~~O_ ~

ximo volumen, como norma de proyecto, en condiciones de presupuestos muy limitados.

De acuerdo a lo anterior en los proyectos de carreteras, el volumen ho-rario deproyecto, VHP, para el ao de proyecto en funcin del trnsito pro-medio diario anual, TPDA, se expresa como:


28/50

INGENIERI Di TR NSITO

Una expresin para determinar el valor estimado de la desv iac in es tn-dar poblacional f es la siguiente:

e estimador de la desviacin estndar poblacional oDonde:

8.16

Estadsticamente seha demostrado que las medias de diferentes mues-tras, tomadas de la misma poblacin, se distribuyen normalmente alrede-dor de la media poblacional con una desv iac in estndar equivalente alerror es tndar Por lo tanto, tambin sepuede escribir que:

= nmero de desviaciones estndar correspondiente al nivel deconfiabilidad deseado

E error estndar de la media

Donde:8.15K

Como se observa, el valor de A sumado o restado del TPDS define elinterva lo de conf ianza dentro del cual seencuentra el TPDA Para un deter-minado nivel de confiab i lidad el valor de A es:

Donde:A mxima diferencia entre el TPDA y el TPDS

8.14PD A TPDS A

En estas situaciones, muestras de los datos sujetas a las mismas tcni-cas de anlisis permiten generalizar el comportamiento de la poblacinNo obstante, antes de que los resultados se puedan generalizar, se debeanalizar la variabilidad de la muestra para as estar seguros, con ciertonivel de confiabilidad, que sta se puede aplicar a otro nmero de casosno incluidos, y que forman parte de las caractersticas de la poblacin.

Por lo anterior, en el anlisis de volmenes de trnsito, la media pobla-cional o t rnsi to promedio diario anual TPDA se estima conbase en la mediam uestralo trnsi to promedio diar io semanal TPDS segn la siguiente expre-sin:

0>_=a__volUMENDETRAi IS_lT_O_ ~


29/50


12307, 11147, 10121,9630,8546,9849, 10918

Sedesea determinar, para los niveles de confiabilidad del 90 95 , losintervalos en que se encuentra el TPDA en funcin del TPDS utilizandolos volmenes diarios totales dados anteriormente en la tabla 8.5para lacarretera Mxico-Pachuca.Segn la tabla 8.5, los volmenes diarios totales en el sentido norte en losdos carriles para los siete das desde el sbado hasta el viernes son:

J MPlO 8 5

En la distribucin normal para niveles de confiabilidad del 90 95los valores de la constante son 1.64 1.96,respectivamente.

8.19)

= TPDS A= TPDS KE= TPDS K~

TPDA

Finalmente, la relacin entre los volmenes de trnsito promedio diario anual semanal es:

Donde:TD volumen de trnsito del da i

8.1 8)n=n~ TDi - TPDS 2

i=

La desviacin estndar muestral S, se calcula como:

Donde:S desviacin estndar de la distribucin de los volmenes de

trnsito diario o desviacin estndar muestral tamao de la muestra en nmero de das del aforoN tamao de la poblacin en nmero de das del ao

8.17)= ~ { F J n Js \ lN=


30/50


Para el nivel de confiabilidad del 90 , 1.64.Entonces:I nt er va lo s del TPDA:

1 215 ... /365 - 7 455 vehculos mixtos / da,j7 J 365-1

~ = _ i_ ~ [N n-In -\IN=Desv ia cin estndar poblac ionale s timada, ~:

1 215 vehculos mixtos/ da

= --.)12307-10360) + 1147-10360) + ... + 0918-10 360) 6

7-1=7:(TDi 10360 ) 2i=l

n

n: TD i TPDS 2i

Desv iacin estndar m uestral, S:

725187

10360 vehculos mixtos/da

TPDS= TS712307 + 11147 + ... + 10918

7

> __ :_V~MfI< D lllAN~ ~ __Trnsi to promed io d ia rio s emanal , TPDS:


31/50

INGHIIHI E TR NSITO

Los dos numerales descritos anteriormente indican las relaciones queexisten entre los volmenes de trnsito. Elprimero, relaciona volmeneshorarios TH y VHP con volmenes diarios en trminos de promediodiario anual TPDA , y el segundo relaciona volmenes obtenidos pormuestreos TPDS con volmenes poblacionales TPDA .Tambin semencion que, en lamayora de las vialidades, no siempre

se dispone de toda la informacin de volmenes a travs de periodoslargos como, por ejemplo, un ao. Por lo tanto, es necesario contar cones t c io n es m e s tr s de f or o p er m nente o peridico que permitan determinar f ctores de exp nsin y juste aplicables a otros lugares que tengan

.\JUS U D VOlUM N S D rRANSrrO

9468 vehculos mixtos/ da TPDA 11252 vehculos mixtos/ da

TPDS cr 10360 1.96 455) 10360892

TPDAPara el nivel de confiabilidad del 95 ,K 1.96.Entonces:9614 vehculos mixtos/ da TPDA 11106 vehculo mixto/ da

El intervalo de confianza TPDA [9614, 11106], tambin se puede expresar de la siguiente manera:

10360 -746 9 614vehculos mixtos / da

TPDAy elvalor mnimo es:

10360 746 11106 vehculos mixtos/da

TPDAEsto significa que el valor mximo que puede tomar el TPDA es:

____ ~~Mel l~~WI~~ ~

TPDA TPDS r 10360 1.64 455) 10360 746 vehculos mixtos/da


32/50


TA365PD A

Este ejemplo ilustra el clculo de los factores de ajuste mensual y diario,y su aplicacin en la estimacin de volmenes de trnsito promedio dia-rio. Para tal efecto, considrese lavariacin mensual del volumen total devehculos, dada anteriormente en la tabla 8.6 para la carretera Tenangodel Valle-Ixtapan de la Sal en ambos sentidos sobre dos carriles, duranteel ao 1992.Con apoyo en esta informacin, seelabora la tabla 8.7para determinar losf ac tores mensua lesObsrvese de nuevo que el TPDA es:

M P L O 8 5

Donde: factor de ajuste mensual factor de ajuste diario

8.20

~ _ ;_V~~TlWISIlO _

comportamientos similares y en los cuales se efectuara la medicin deaforos en periodos cortos.

Los aforos continuos proporcionan informacin muy importante conrespecto a los patrones de variacin horaria, diaria, peridica o anual delvolumen de trnsito. El trnsito tiende a tener variaciones cclicasprede-cibles, por lo que a travs de una clasificacin adecuada de las vialidadesy los aforos, es posible establecer el patrn bsico de variacin del volu-men de trnsito para cada tipo de carretera o calle[31 Ms an, si bien losvalores de los volmenes especficos para determinados periodos minu-tos, horas, das) pueden llegar a ser bastante diferentes de un lugar a otro,su proporcin en el tiempo con respecto a los totales o promedios, es enmuchos casos, constante o consistente Estas propiedades, son las que sus-tentan el uso de factores de expansin y ajuste en la estimacin de volme-nes para otros lugares y otros periodos.

El ajuste que con mayor frecuencia se usa, consiste en transformar unaforo de horas de un da y mes especficos, v olu m en d e tr n sito d ia rioTD a volumen de t rnsi to promedio d iar io TPD lo cual se consigue me-diante la siguiente relacin:


33/50

INGHIIERIA DE TRANSITO

El TPDA tambin se puede obtener as:

LTMm

TPDA m365TM TM TM

36581253 74 154 9148

3659974 6

365TPDA 2 733 vehculos mixtos da

74154 2557 9484918 2739 1 197694 3256 119 8487898 2835 1 4 9675391 2513 92 1 984 38 2711 99 1 189175 2877 1 5 9572832 2428 89 1 127998 94 1 6

96 1 41 8 93

bl 8 juste por variaciones peridicas de temporada o mensuales delos volmenes


34/50

INGENIERI DE TR NSITO

94 1 6

Para el mes de octubre:TPDA

8. 21PDATPDMr n TPDM

El factor de ajuste para pasar del TPDM al TPDA denominado fa cto r men-sual Fm que tiene en cuenta la variac in mensual del volumen de trnsitode todo el ao se define como:

TPDMoctubre 2580TPDA 2 733 0 94

Para el mes de octubre se tiene:

TPDMTPDA

La pequea diferencia entre los dos valores anteriores se debe a los re-dondeos efectuados en los TPDMEl TPDM expresado porcentualmente con respecto al TPDA es:

2 724 vehculos mixtos da

32688 12

2621 2557 2 951 12

TPDM TPDM TPDM 12

12m=TPDA 12LTPDMm


35/50

INGHIlERIA ti TRANSITO

1 4 96virns

El factor diario para el da viernes es: 2470 vehculos mixtos/ da

TS7

17289 7

P SEl trnsito promedio diario semanal es:

79 1272 27 82 1 222 47 83 122561 1 4 963269 1 32 76

72

abla 8.8 juste por variaciones diarias de los volmenes en la semana

8.22) TP S T TTP S

____ ~O~ ~ T~~ruTU O ~Sobre esta misma carretera, en la tabla 8.8 se muestran los volmenes

totales diarios para la semana del lunes 5 de octubre al domingo 11de octu-bre de 1992.Tambin se ilustra el clculo del factor de ajuste para pasar delT al TP S denominado fac tor d iar io Fd el cual tiene en cuenta la varia-c in diar ia del volumen de trnsito en la semana que se define como:


36/50

INGHIIERI DE TR NSITO

El tr n sito actua l, TA , es el volumen de trnsito que usar la carreteramejorada o la nueva carretera en el momento de quedar completamenteen servicio.Enelmejoramiento de una carretera existente, el trnsito actualse compone del tr n sito e xis te nte , TE , antes de la mejora, ms el trnsitoatrado, TAt , a ella de otras carreteras una vez finalizada su reconstruccintotal. En el caso de la apertura de una nueva carretera, el trnsito actualse compone completamente de trnsito atrado.

El t rnsi to ac tua l, TA, sepuede establecer apartir de aforos vehicularessobre las vialidades de la regin que influyan en lanueva carretera, estudios de origen y destino, o utilizando parmetros socioeconmicos que seidentifiquen plenamente con la economade lazona. Enreas rurales cuando no se dispone de estudios de origen y destino ni datos de tipo econ-

8.23F TA IT

El pronstico del volumen de trnsito futuro, por ejemplo el TPDA delao de proyecto, en el mejoramiento de una carretera existente o en laconstruccin de una nueva carretera, deber basarse no solamente en losvolmenes normales actuales, sino tambin en los incrementos del trnsito que se espera utilicen la nueva carretera.

Los volmenes de tr n sito fu tu ro , TF [32], para efectos de proyecto sederivan a partir del t rns ito actua l, TA , y del i nc remen to del t rn sito , IT , esperado al final del periodo o ao meta seleccionado. De acuerdo a esto, sepuede plantear la siguiente expresin:

PRONs nco DU VOLUMEN DE fRNSrrO fU fURO

TPDviernes 2800 1.06 0.962 849vehculos mixtos / da

TDviernesFoctu re Fdviernes T viernesTPDi

~ ~V~. TRAi I~ _

Ahora supngase que el da viernes 8 de octubre de 1993 se realiza unaforo durante las 24horas dando como resultado 2 800vehculos mixtospor da. Sequiere estimar el volumen de trnsito promedio diario que debera tomarse para propsitos de anlisis operacional o de proyecto.De acuerdo a la ecuacin 8.20 el trnsito promedio diario se estimacomo:


37/50

INGHII RI TR NSITO

Para la estimacin del trnsito atrado TAt se debe tener un conoci-miento completo de las condiciones locales de los orgenes y destinos ve-hiculares y del grado de atraccin de todas las vialidades comprendidasAsu vez la cantidad de trnsito atrado depende de la capacidad y de losvolmenes de las carreteras existentes as por ejemplo si estn saturadas ocongestionadas la atraccin ser mucho ms grande Los usuarios com-ponentes del trnsito atrado a una nueva carretera no cambian ni su ori-gen ni su destino ni su modo de viaje pero la eligen motivados por unamejora en los tiempos de recorrido en la distancia en las caractersticasgeomtricas en la comodidad y en la seguridad Como no se cambia sumodo de viaje a este volumen de trnsito tambin sele denomina trnsitodesviado

El incremento del trnsito IT es el volumen de trnsito que se esperause la nueva carretera en el ao futuro seleccionado como de proyectoEste incremento se compone del crecimiento normal del trnsito CNT deltrnsito generado TG y del trnsito desarrollado TD

El crecimiento normal del trnsito CNT es el incremento del volumende trnsito debido al aumento normal en el uso de losvehculos El deseode las personas por movilizarse la flexibilidad ofrecida por elvehculo yla produccin industrial de ms vehculos cada da hacen que esta com-ponente del trnsito siga aumentando Sin embargo deber tenerse grancuidado en la utilizacin de los indicadores del crecimiento del parquevehicular nacional para propsitos de proyecto ya que no necesariamen-te reflejan las tasas de crecimiento en el rea local bajo estudio aunque seha comprobado que existe cierta correlacin entre el crecimiento del par-que vehicular y el crecimiento del TPDA

El trnsito generado TG consta de aquellos viajes vehiculares distintosa los del transporte pblico que no serealizaran sino seconstruye lanuevacarretera El trnsito generado se compone de tres categoras: el trnsitoinducido o nuevos viajes no realizados previamente por ningn modo detransporte; el trnsito convertido o nuevos viajes que previamente se ha-can masivamente en taxi autobs tren avin o barco y que por razn dela nueva carretera se haran en vehculos particulares; y el trnsito trasla-dado consistente en viajes previamente hechos a destinos completamente

8.24A TE + TAt

___ ~O~ ~ ~~UT~ ~mico para estudios preliminares es suficiente la utilizacin de las serieshistricas de los aforos vehiculares en trminos de los volmenes de trn-sito promedio diario anual TPDA representativos de cada aoDe esta manera el trnsito actual TA se expresa como:


38/50

INGi NIERIA T R ANSIT O

8.28

TA CNT TG TD ~ TA

CNT TG TD TA TA TA

P

De las ecuaciones 8.25)y 8.26)se tiene:

8.27)FTATA+IT

TA

P

En la figura 8.8,se ilustran estos cincocomponentes del trnsito futuro.Tambin se define elfactor de proyeccin, FP, del trnsito como la rela-cin del TF al TA:

8.26)TF = TA +IT TE TAt CNT TG TD

Reemplazando lasecuaciones 8.24)y 8.25)en la ecuacin 8.23),se tiene:8.25)CNT+ TG+ TDT

~ V O W M EN E TR A N SITO

diferentes, atribuibles a la atraccin de la nueva carretera y no al cambioen el uso del suelo. Al trnsito generado se le asignan tasas de incrementoentre el 5 y el 25 del trnsito actual, con un periodo de generacin deuno o dos aos despus de que la carretera ha sido abierta al servicio.El trnsito desarrollado, TD, es el incremento del volumen de trnsitodebido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. Adiferencia deltrnsito generado, el trnsito desarrollado contina actuando por mu-chos aos despus que la nueva carretera ha sido puesta al servicio. Elincremento del trnsito debido al desarrollo normal del suelo adyacenteforma parte del crecimiento normal del trnsito, por lo tanto, ste no seconsidera como una parte del trnsito desarrollado. Pero la experienciaindica que en carreteras construidas con altas especificaciones, el suelolateral tiende a desarrollarse ms rpidamente de lo normal, generandoun trnsito adicional el cual se considera como trnsito desarrollado, convalores del orden del 5 del trnsito actual.Por lo tanto, el incremento del trnsito, IT, se expresa aS:


39/50

INGENIEIlI E TRNSITO

Para obtener estimativos confiables de los volmenes vehicu1ares quecircularn en el futuro, por libramientos o vialidades alternas, se utilizanm od elo s d e a sign aci n de tr nsito, los cuales son alimentados por las demandas pronosticadas, las que a su vez se estiman con mode lo s d e d eman-da. Estos se calculan utilizando parmetros socioeconmicos como lapoblacin total, la poblacin econmicamente activa, la poblacin ocupa-

8.29)F FP TA

El fa ctor de proyec ci n, FP , deber especificarse para cada ao futuro.El valor utilizado en el pronstico del trnsito futuro para nuevas vialidades, sobre labase de un periodo de proyecto de 20 aos, est en el intervalode 1.5 a 2.5. Conocido el factor de proyeccin, el tr nsito fu tu ro , T F, deacuerdo a la ecuacin 8.27) se calcula mediante la siguiente expresin:

igur omponentes el volumen e trnsito futuro

s~ loz


40/50

INGHllRl E TR NSITO

El croquis de la figura 8.9 ilustra parte de la red vial de cierta regin, queune los puntos LP M Y en tramos carreteros de dos carriles.El punto es un importante puerto martimo, lugar de transferencia deun alto porcentaje de las importaciones y exportaciones de la regin. Elpunto M es un crucero obligado de paso de los camiones de carga que vany vienen de desde y hacia el centro norte y sur de la regin. Los camio-

~ _ _VO~ TWI~ _da y los vehculos registrados) y las demandas actuales obtenidas a travs de encuestas de origen y destino. Por general, la asignacin es detipo probabilstico con base en una funcin de utilidad que toma en cuenta el tiempo de recorrido, las tarifas, los costos de operacin, las caractersticas geomtricas, y los volmenes actuales y su composicin V.

El pronstico de los volmenes de trnsito futuro en reas urbanas anes mucho ms complejo. Segn F Newell[331,en el anlisis de flujos vehiculares en redes ~rte, la pr imera fase del proceso consiste en uninventario en el ao base, de las facilidades de transporte existentes y suscaractersticas; de los patrones de viaje determinados a travs de encuestas de origen y destino y aforos vehiculares; y de los factores de planeacin como usos del suelo, distribucin de los ingresos, estructura urbanay tipos de empleo. Igualmente, es necesario obtener informacin relacionada con el crecimiento de la poblacin, el tamao de la ciudad y los vehculos registrados.

La s egunda fas e tiene como propsito llevar los datos recolectados enla primera fase, a relaciones o frmulas mediante el desarrollo de modelosEl modelo de generacin de viajes, que relaciona los viajes producidos orgenes) y atrados destinos) con los usos del suelo, la densidad de lapoblacin, la distribucin del ingreso y el tipo de empleo. El modelo dedistribucin de viajes, que apoyado en frmulas, describe cmo se distribuyen los viajes entre un origen y varios destinos de acuerdo al grado deatraccin de las diferentes zonas. el modelo de asignacin de trnsito,que determina cmo se asignan los viajes entre s sobre las diversas rutasentre cada origen y destino, incluyendo eleccin de modos.

La tercerafase de pronsticos o extrapolaciones realiza predicciones sobre el uso futuro del suelo, la poblacin, etc., con base en los desarrolloshistricos, estimando la generacin y distribucin de viajes en el futuro.La cuar ta fase o final, asigna los viajes pronos ticados ofuturos a las rutasde la red de transporte que incluye nuevas vialidades. Se efectan estudioseconmicos de costo-beneficio para evaluar las diferentes alternativasorientadas hacia la expansin del sistema vial y de transporte.


41/50


70.38 x 138146

nes con origen y destino el punto y el sur de la regin no circulan por eltramo CL sino que operan en la ruta CMLBEn las pocas invernales en el tramo LB se producen deslizamientos queen algunos casos han obstruido lacarretera hasta por varios das dejandoincomunicados el puerto y el interior de la regin. Estos antecedenteshan planteado la necesidad de realizar un estudio sobre la factibilidad deuna nueva carretera que operara como alterna entre los puntos P y B enuna longitud aproximada de 65 kilmetros.Por encuestas de origen y destino previas en el tramo ML y de acuerdo almovimiento de carga en la red vial se parte de la premisa de que la nuevacarretera ser una excelente alternativa para los vehculos que actual-mente utilizan la ruta MLB en los dos sentidos ms no as para los quecirculan por la ruta CLB Esto hace pensar que una buena cantidad de losvehculos que circulan por el tramo ML que incluye todos los camionesde carga hacia y desde B, sern atrados por la nueva carretera.Por todo loanterior y mediante estudios preliminares de las serieshistricasdel TPDS para el tramo ML se lleg a la siguiente recta de regresin:

l sur e l reginigur 9 Red de influencia de una nueva carretera

W . E ~


42/50

INGENIERI E TRNSITO

Aos xFigura 8 1 ronstico del volumen de trnsito futuro en un c rreter ltern

4

3TPDS=70.38 x 138146

TramoML25

~a.

r~5 ~r

5

> Ao de los estudios preliminares: 1993> Ao de proyecto: 2020> Tiempo de planeacin, estudios, proyecto y construccin: 7 aos> Ao de apertura de la nueva carretera: 2000> Por estudios previos de atraccin en el rea, se espera que la nuevacarretera atraer el65 de losvolmenes de trnsito del tramo ML

> Se supone que el crecimiento normal del trnsito de la nueva ca-rretera conservar lamisma tasa de crecimiento del tramo ML

> Se espera un trnsito generado del 15 del trnsito actual, y untrnsito desarrollado del 5 del trnsito actual

Para la futura carretera se han adoptado los siguientes parmetros:

T S vehculos mixtos/da/ambos sentidos)x ao calendario

~ _B _ _VO LUMEN E lR N SrrODonde:


43/50

INGHIIERI H TR NSITO

CNT 70.38 x -139 061- TA 70.38 x - 139 061 - 1 699 70.38 x -140 760

Por lo tanto, el CNT en la nueva carretera, a partir del ao 2000, es:b 139061

y 70.38 x - b1 699 70.38 2 000 - b

Como el crecimiento normal del trnsito, CNT, en lanueva carretera conserva el mismo crecimiento del tramo M su funcin definida por otrarecta de igual pendiente, tiene el valor de intercepcin b de:

TA TE TAt0+ TAt

0.65 TPDS2000ML0.65 26141699 vehculos mixtos/da/ambos sentidos

Trnsito actual, TA, en lanueva carretera en el ao de apertura ao 2000 :

TPDS2000ML y70.38 x -13814670.38 2000 -138 1462 614vehculos mixtos / da / ambos sentidos

Se desea realizar una estimacin preliminar del volumen de trnsito futuro para el ao 2020 en la carretera alterna y calcular los factores de proyeccin para los aos 2005, 2010, 2015Y2020.En la figura 8.10, se ha dibujado la recta del TPDS y en funcin de losaos x para el tramo ML.TPDS en el ao 2000 para el tramo M

~ltli~8.5 V OL UM EI U S D E J R i lS rrO fU JU RO


44/50

INGENIERI E TRNSITO

FP2 5 1.41FP2 1.61FP2 5 1.82FP2 2 2.03

Para valores de correspondientes a los aos 2005, 2010, 2015 Y2020, setiene:

FP TF 70.38 x - 138721TA 1699

Factores de proyeccin:

TF2 2 70.38 2020 -138 721 3447 vehculos mixtos/ da/ ambos sentidos

Trnsito futuro para el ao 2020:

TF TA CNT Te TD 1699 70.38 x -140 760 255 85 70.38 x - 138 721

Trnsito futuro TF, en la nueva carretera:

Te 0.15 TA0.15 1699255 vehculos mixtos/ da/ ambos sentidosTD 0.05 TA0.05 169985 vehculos mixtos/ da/ ambos sentidos

Esto es lgico ya que a partir del ao 2000 el trnsito normal empieza acrecerTrnsito generado Te, y desarrollado TD, en la nueva carretera:

CNT 70.38 2000 - 140 760 O

B ..... :._VOLUM ,~~ - - - - ---Obsrvese en la figura 8.10 que el CNT para la nueva carretera en el ao2000 es cero ya que:


45/50

INGHIl RI tl TRNS ITO

Los estudios sobre volmenes de trnsito se realizan con el propsito deobtener datos reales relacionados con el movimiento de vehculos y/ opersonas sobre puntos o secciones especficas dentro de un sistema vialde carreteras o calles Dichos datos se expresan en relacin con el tiempoy de su conocimiento se hace posible el desarrollo de metodologas quepermiten estimar de manera razonable la calidad del servicio que el sis-tema presta a los usuarios

Estos estudios varan desde los muy amplios en toda una red o siste-ma vial hasta los muy sencillos en lugares especficos tales como en in-tersecciones aisladas puentes casetas de cobro tneles etc Las razonespara llevar a cabo los estudios de volmenes de trnsito son tan variadascomo los lugares mismos donde se realizan

El tipo de datos recolectados en un estudio de volmenes de trnsitodepende mucho de la aplicacin que se le vaya a dar a los mismos Aspor ejemplo algunos estudios requieren detalles como la composicinvehicular y los movimientos direccionales mientras que otros slo exi-gen conocer los volmenes totales Tambin en algunos casos es necesa-rio aforar vehculos nicamente durante periodos cortos de una hora omenos otras veces el periodo puede ser de un da una semana o un mese inclusive un ao

Existen diversas formas para obtener los recuentos de volmenes detrnsito para cual se ha generalizado el uso de aparatos de medicinde diversa ndole Estas formas incluyen: los aforos manuales a cargo depersonas los cuales son particularmente tiles para conocer el volumende los movimientos direccionales en intersecciones los volmenes porcarriles individuales y la composicin vehicular Los aforos por combina-cin de mtodos manuales y mecnicos tales como el uso de contadoresmecnicos accionados manualmente por observadores Los aforos con eluso de dispositivos mecnicos los cuales automticamente contabilizany registran los ejes de los vehculos; y los aforos con la utilizacin de tc-nicas tan sofisticadas como las cmaras fotogrficas las filmaciones y losequipos electrnicos adaptados a computadoras Las fotografas de la fi-gura 811ilustran las tcnicas manuales y automticas para medir aforosvehiculares

En el captulo tres del Manual de Estudios de Ingeniera de Trnsi-tO[31e presenta en forma detallada una gua bsica para llevar a cabodiferentes tipos de estudio de volmenes de trnsito

__ ~~ ~O~ S~~ ~

E SfU D IO D E V O lU I\E N E S D E f R J \ N SI f O


46/50

INGENIERIA H TRANSI fO

1 Dibuje los histogramas que muestren la variacin del volumenen periodos de 5 y 15minutos. 2 Calcule elHM diario conside-rando los periodos de 5 y 15minutos respectivamente. 3 Compa-re las dos situaciones y comente sus resultados.

7: 7:5 7: 7:5 7:2 7:25 7:3 7:35 7:4 7:45 7:5 7:55 8: 8: 5 8: 8:5 8:2 8:257:5 7: 7:5 7:2 7:25 7:3 7:35 7:4 7;5 7:55 8: 8: 5 8: 8:5 8:2 8:25 8:38 58 58 22 97 83 4 78 78 63 93 2 89 5 28 28 555 5 42 27 63 63 63 49 38 38 38 38 23 6 2 74 25

abla8.9 Variacin del volumen de trnsito en periodos de mximademanda problema 8 7

8.7.1 Para un mismo punto sobre una vialidad entre las 07:00y las 08:30horas se realizaron dos aforos en das diferentes. Los volmenesen vehculos mixtos registrados en periodos de 5 minutos sepre-sentan en la tabla 8.9.

igur 8 cnicas manuales y automticas de aforos vehiculares

~ VO UM N U_Sll


47/50

ING NIHI r TR NSITO

8.7.4 En una seccin transversal de una carretera rural de dos carriles,se realiz un aforo vehicular en periodos de 15minutos las 24horas del da durante dos semanas consecutivas 14das . En la tabla.8.12se resumen los volmenes de trnsito en vehculos mixtos por

Tabla8.11 Variacin del volumen de trnsito en la hora de mxima demandaen ermosillo Sonora problema 8.7.3

8.7.3 Losdatosdelatabla8.11pertenecena lahora demximademanda delmircoles16de junio de 1993en la interseccin Perifrico-MazatanColorada de Hermosillo Sonora. 1 Calcule el HM para toda lainterseccin. 2 Calcule el HM para cada acceso. 3 Cul seraun valor adecuado de anlisis?

1 5 392 5 64 2 4 2 5 3 1 7 14 5 4 5 4 5 496 496 4 5 297

Tabla 8 1 Variacin del volumen de trnsito en horas de mximademanda problema 8.7.2

8.7.2 La tabla 8.10muestra el patrn de variacin del volumen de trnsito en periodos mximos, durante tres das diferentes, para unamisma seccin de una determinada vialidad. 1 Dibuje los histogramas de la variacin del volumen de trnsito en cada da. 2 Calcule el HM para cada da. 3 Comente cmo es el flujo detrnsito para cada da, independientemente el uno del otro. 4Compare los tres patrones y concluya.

~1~}78 7 PR OBlEMA S PRO PU S fOS


48/50

INGENIERIA DE TRANSITO

hora. 1)Para cada semana calcule los intervalos del TPDA en fun-cin del TPDS para los niveles de confiabilidad del 90 y 95 ,cul es su interpretacin? 2)Organice los volmenes horarios demayor a menor durante las dos semanas son 336volmenes ho-rarios) y exprselos comoun porcentaje del trnsito promedio dia-rio quincenal TPDQ . De esta manera dibuje una grfica de losvolmenes horarios como del TPDQ en funcin de las horas delas dos semanas. Grficamente, por observacin directa, trace la

4 9 3 6 4 2 4 2 9 5 4 5 5 9 3 8 5 6 3 3 24 3 3 2 3 8 3 7 3 3 2 6 4 5 6 2 4 7 5 3 8 4 7 3 95 6 4 4 9 4 8 4 3 3 3 6 7 6 5 5 8 5 7 4 5 5 2 48 9 6 6 7 6 6 9 5 3 2 9 4 8 5 7 9 6 9 8 7 6 8 3 7 9 6 5 8 2 6 9 2 9 4 6 2 3 8 2 9 9 32 4 5 2 7 8 7 4 5 7 2 2 2 4 2 6 8 6 3 43 9 2 2 9 2 6 9 2 6 3 2 3 8 8 5 3 2 8 3 2 2 2 2 6 2 5 4 2 3 7 92 9 2 2 9 7 2 8 6 2 9 2 6 2 8 7 3 2 5 2 8 2 2 8 8 2 7 7 2 8 2 5 3 2 7 83 2 2 2 6 6 2 7 3 2 6 2 5 9 3 8 2 9 4 4 2 3 4 6 3 5 5 2 8 3 3 7 3 52 4 7 2 8 2 8 4 3 2 3 3 3 2 6 2 7 2 2 7 2 5 9 2 6 2 7 8 3 5 32 8 7 2 9 3 3 2 8 8 3 4 2 9 7 2 6 9 2 6 2 6 4 3 2 6 2 3 9 2 73 3 3 4 2 7 2 3 4 3 9 2 3 9 3 2 9 8 3 7 2 4 5 2 8 3 3 5 3 3 5 22 6 2 5 6 3 6 3 7 3 2 4 3 5 8 2 7 2 5 7 2 5 2 3 3 2 3 9 3 5 23 3 8 3 9 3 6 5 3 3 3 3 3 3 2 4 3 5 3 4 4 3 2 5 3 7 2 3 3 9 3 8 3 33 3 6 3 6 9 3 7 6 3 5 7 3 2 3 3 3 2 3 8 3 4 9 3 5 6 3 3 8 3 6 3 9 43 2 5 2 8 7 3 7 3 8 9 3 3 4 3 8 3 4 7 3 7 2 8 2 9 9 3 7 9 2 9 5 4 2 73 4 8 3 6 3 4 3 2 8 4 4 6 4 2 8 3 9 8 4 3 6 4 3 8 7 5 2 6 5 53 3 8 3 2 9 3 9 4 3 4 5 4 2 3 4 5 3 9 2 3 2 9 3 3 5 3 7 3 7 6 3 6 92 7 6 2 6 9 3 2 3 8 2 3 4 6 3 3 9 3 2 5 2 7 3 2 5 3 4 3 3 3 22 2 7 2 2 2 6 2 3 2 8 3 2 7 8 2 7 2 2 5 2 7 2 2 6 2 2 9 2 8 5 5 6 5 2 8 7 5 9 9 5 9 2 6 2 6 2 3 2 7 5 8 2 9 2 98 7 8 9 3 8 2 9 9 8 6 8 7 8 5 9 5 9 4 9 9 8 57 6 9 8 7 3 8 9 8 7 7 2 6 9 8 2 6 9 6 5 8 7 8 6

Tabla 8 2 ariacin horaria diaria de los volmenes detrnsito problema 8.7.4

VOLUMEN E TR N S rrO


49/50

INGENIHIA DE fRANSITO

8.7.5 Con los datos dados anteriormente en la tabla 8.1 del ejemplo8.2.1 dibuje la variacin mensual de los volmenes de trnsito ycalcule los factores de ajuste mensual.

_____ :? ~l E~~~ ~curva que ms se aproxime a estos datos. Realice el ajuste por re-gresin matemtica cul es su correlacin? 3 Con base en las dossituaciones anteriores cul sera un valor adecuado a tomar encuenta inicialmente como volumen horario de proyecto? 4 Dibujeun histograma de la distribucin de los volmenes diarios en lasdos semanas. 5 Dibuje un histograma de la distribucin de los vo-lmenes horarios para el da sbado de la segunda semana. 6 Elvolumen horario de mxima demanda se presenta el da sbado dela segunda semana entre las 17:00y las 18:00horas con 526vehcu-los mixtos por hora en ambos sentidos distribuidos en periodosde 5minutos as: 30 36 404248 505258 56 44 38 32.Dibujelos histogramas de la distribucin de volmenes en lahora en pe-riodos de 5y 15minutos y calcule los F H M D resp ecti vos 7 R ealiceu n a n lis is comparati vo de lo s resultados de lo s num era les 4 5 Y 6 quele perm ita c ara cteri zar est e flu jo de trnsito Qu consistencia existeentr e el uno y lo s otros


50/50

capitulo 8 cal y mayor 1

Documents