informe de velocidades

VELOCIDADES DE PUNTO

AFORO VEHICULAR – ESTUDIOS DE VELOCIDAD

TRÁNSITO Y TRANSPORTE

GRUPO 4

INGENIERÍA CIVIL

ANA MARÍA ÁLVAREZSEBASTIÁN CURREABRYAN RODRÍGUEZDANILO ORJUELA

DANIELA SABOGAL

BOGOTÁ, VIERNES 02 DE OCTUBRE DEL 2015

CONTENIDO

1. Introducción…………………………………………………………………………………………………………1

2. Objetivos………………………………………………………………………………………………………………2

3. Definiciones de términos empleados en la práctica………………………………….………….3

4. Planillas de Campo……………………………………………………………………..…………(Ver Anexo)

5. Descripción del funcionamiento de la vía……………………………………………………………….4

6. Trabajo de Campo…………………………………………………………………………………………………5

7. Fórmulas, Datos y Cálculos………………………………………………………………….…………………6

8. Análisis de la información…………………………………………………………………………………….7

9. Dificultades encontradas en el campo de trabajo ……………………………………………….8

10. Conclusiones y recomendaciones……….………………………………………………………………….9

11. Bibliografía………………………………………………………………………………………………………….10

1. INTRODUCCIÓN:

En el siguiente informe, se mostrarán los datos obtenidos en las mediciones realizadas en el puente de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito con el radar a los diferentes tipos de vehículos las cuales nos sirven para realizar las tablas de frecuencia, dónde se busca determinar la velocidad media temporal (velocidad en un punto).

La velocidad se ha convertido en uno de los principales indicadores utilizado para medir la calidad de la operación a través de un sistema de transporte. A su vez, los conductores, considerados de una manera individual, miden parcialmente la calidad de su viaje por su habilidad y libertad en conservar uniformemente la velocidad deseada.

La velocidad es uno de los indicadores más utilizados por la ingeniería de tránsito para medir la eficiencia de un sistema vial. Un factor que hace a la velocidad importante en el tránsito es que la velocidad de los vehículos actuales ha sobrepasado los límites para los que fue diseñada la vía actual, por lo que la mayor parte de los reglamentos resultan obsoletos; a partir de esta perspectiva para medir la calidad del movimiento del tránsito se utiliza la velocidad de punto o instantánea.

2. OBJETIVOS:

Tener claro el concepto de velocidad de punto.

Conocer los diferentes métodos para medir la velocidad de punto.

Manejar en forma adecuada los términos técnicos empleados en la práctica.

Conocer los equipos que pueden ser empleados en este tipo de estudios.

Estar en capacidad de programar el trabajo de campo y seleccionar el personal y los equipos requeridos

Estar en capacidad de seleccionar el procedimiento de campo que empleará para tomar la información.

Diseñar la muestra y las planillas de campo para tomar la información.

Analizar y presentar la información en forma adecuada.

Plantear conclusiones sobre el estudio realizado.

3. DEFINICIONES DE TÉRMINOS EMPLEADOS EN LA PRÁCTICA:

Algunas de las definiciones que tenemos que tener en cuenta para realizar el informe sobre la medición de recorridos y la velocidad de punto, son las siguientes:

Tiempo de viaje: Tiempo que dura un vehículo para transitar por un segmento de vía.

Tiempo de recorrido: Tiempo durante el cual el vehículo está en movimiento.

Velocidad: Tasa de movimiento del vehículo en distancia por unidad de tiempo.

Velocidad de punto: Es la velocidad de un vehículo a su paso por un determinado punto de una carretera o de una calle. Como dicha velocidad se toma en el preciso instante del paso del vehículo por el punto, también se le denomina velocidad instantánea.

Velocidad de viaje: La distancia dividida por el tiempo de viaje total, incluyendo el tiempo de recorrido y los tiempos de demora.

Velocidad de recorrido: Distancia de viaje dividida por el tiempo de recorrido.

Velocidad media de viaje: La distancia dividida por el valor medio de los tiempos de viaje de diversos viajes sobre un segmento determinado de vía.

Velocidad media de recorrido: Distancia de viaje dividida por el valor medio de los tiempos de recorrido sobre un segmento determinado de vialidad.

5. DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE LA VÍA:

- La toma de información, se realizó en la Autopista Norte con Calle 205 costado oriental (sobre el puente peatonal). Este punto es paso obligatorio para conductores de automóviles, motos, camiones y buses que desean salir de la capital.

CARRIL # 1CARRIL # 2CARRIL # 3

6. TRABAJO DE CAMPO

- La toma de información realizada con el radar, se llevó a cabo el día Viernes 25 de Septiembre de 2015 sobre el puente peatonal de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito (Autopista Norte con calle 2015) costado oriental, durante un periodo de una hora (2:40pm a 3:40pm); donde sobre cada carril se tomó información cada 20 minutos.

- La distribución en el grupo de trabajo para la toma de datos se realizó de la siguiente manera:

Daniela Sabogal: Toma de información con el radar.Sebastián Currea: Aforo de motos.Bryan Rodríguez: Aforo de camiones.Danilo Orjuela: Aforo de automóviles.Ana María Álvarez: Aforo de buses.

7. FÓRMULAS, DATOS Y CÁLCULOS:

- Velocidad Media Temporal

Vt=∑i=1

n

Vi

n

Vi = velocidad del vehículo i.Vt = velocidad media temporal.n = número total de vehículos observados o tamaño de la muestra.

- Datos:

MOTOSCARRIL 1 CARRIL 2 CARRIL 3

2:40pm - 3:00pm 3:00pm - 3:20pm 3:20pm - 3:40pmID VELOCIDAD (km/h) ID VELOCIDAD (km/h) ID VELOCIDAD (km/h)1 28 1 21 1 602 28 2 16 2 513 24 3 23 3 354 23 4 15 4 555 22 5 16 5 526 21 6 15 6 646 146 7 16 7 40

8 34 8 649 29 9 50

10 28 10 6911 32 11 5012 34 12 5113 19 13 6414 28 14 5815 25 15 5316 22 16 4917 25 17 5718 40 18 5519 57 19 5720 60 20 5621 50 21 4622 73 22 5823 44 23 5824 61 24 5324 783 25 62

26 5027 5127 1468

CAMIONESCARRIL 1 CARRIL 2 CARRIL 3

2:40pm - 3:00pm 3:00pm - 3:20pm 3:20pm - 3:40pmID VELOCIDAD (km/h) ID VELOCIDAD (km/h) ID VELOCIDAD (km/h)1 30 1 17 1 542 34 2 13 2 593 30 3 23 3 514 29 4 15 4 575 31 5 18 5 486 30 6 18 6 506 184 7 17 7 30

8 9 8 579 17 9 6910 13

10 52

11 17

11 52

12 22

12 52

13 30

13 44

14 23

14 68

15 33

15 51

16 30

15 794

17 3018 2919 3620 3721 5322 4823 3924 2425 43

26 4927 4428 5329 5330 4431 4432 5933 6234 4734 1109

BUSES

CARRIL 1 CARRIL 2 CARRIL 3

2:40pm - 3:00pm 3:00pm - 3:20pm 3:20pm - 3:40pmID

VELOCIDAD (km/h)ID

VELOCIDAD (km/h)ID

VELOCIDAD (km/h)

1 33 1 16 1 40

2 29 2 24 2 51

3 18 3 15 3 49

4 22 4 22 4 43

5 33 5 22 5 54

6 30 6 19 6 71

7 15 7 14 7 52

8 30 8 17 8 58

8 210 9 19 9 52

10 18 10 57

11 23 11 62

12 25 12 67

13 27 13 61

14 26 14 57

15 29 15 66

16 31 16 45

17 29 17 33

18 36 18 53

19 23 19 51

20 33 20 54

21 50 21 66

22 50 22 54

23 19 23 58

24 25 24 52

25 45 25 60

26 36 26 56

27 40 27 39

28 50 28 56

29 46 29 60

30 44 30 48

31 48 31 50

32 57 32 23

33 59 33 50

34 59 34 50

35 50 35 58

36 34 36 67

37 61 37 66

37 1241 38 61

39 50

40 55

40 2155

AUTOMÓVILESCARRIL 1 CARRIL 2 CARRIL 3

2:40pm - 3:00pm 3:00pm - 3:20pm 3:20pm - 3:40pmID VELOCIDAD (km/h) ID VELOCIDAD (km/h) ID VELOCIDAD (km/h)1 34 1 13 1 432 32 2 13 2 353 31 3 13 3 444 35 4 17 4 505 29 5 15 5 616 33 6 15 6 597 28 7 16 7 638 30 8 24 8 619 27 9 22 9 57

10 23 10 27 10 5711 27 11 23 11 5312 28 12 24 12 6913 29 13 23 13 6514 31 14 15 14 6815 29 15 16 15 6616 31 16 25 16 5717 33 17 28 17 6418 32 18 13 18 4319 33 19 14 19 3920 29 20 14 20 3521 31 21 15 21 4022 34 22 18 22 4523 32 23 17 23 2624 30 24 19 24 5125 33 25 16 25 6126 30 26 20 26 5827 31 27 15 27 7728 32 28 16 28 7329 39 29 14 29 5630 38 30 16 30 7431 29 31 17 31 6532 30 32 25 32 7133 28 33 26 33 5934 30 34 26 34 52

35 25 35 30 35 4636 23 36 28 36 4337 13 37 26 37 4438 28 38 24 38 5039 26 39 26 39 5740 22 40 25 40 3241 24 41 32 41 6042 40 42 30 42 4343 36 43 31 43 4044 27 44 30 44 7045 29 45 29 45 7746 26 46 30 46 7046 1370 47 25 47 56

48 28 48 6749 25 49 6750 26 50 6651 32 51 6852 25 52 7153 19 53 6154 24 54 6255 40 55 7556 29 56 7557 26 57 5758 29 58 5059 31 59 6960 32 60 5761 33 61 5062 36 62 6863 33 63 6764 36 64 6965 34 65 6866 29 66 5867 23 67 6068 37 68 6669 38 69 5870 34 70 5571 36 71 5472 33 72 6073 30 73 6174 29 74 5875 23 75 8276 27 76 5277 30 77 46

78 24 78 5179 36 79 5180 33 80 5681 32 81 6582 30 82 7383 31 83 6084 28 84 5585 35 85 4086 30 86 3987 33 87 5288 34 88 5289 36 89 5190 33 90 5091 31 91 5092 35 92 5393 57 93 2594 45 94 5595 55 95 5496 59 96 5197 68 97 5298 66 98 4499 61 99 51

100 64 100 52101 56 101 64102 62 102 39103 63 103 53104 59 104 67105 54 104 5867106 55107 38108 51109 65110 67111 53112 62113 69114 63115 53116 57117 48118 37119 34120 25

121 48122 44123 34124 38125 39126 51127 56128 57129 52130 35131 42132 49133 51134 58135 68136 50137 45138 66139 56140 57140 4926

- CÁLCULOS:

- Velocidad Media Temporal

Vt=∑i=1

n

Vi

n

- DISTRIBUCIONES DE FRECUENCIA

CARRIL # 1MOTOS

n Vi Velocidad Media Temporal6 146 24,333

CAMIONESn Vi Velocidad Media Temporal6 184 30,667

BUSESn Vi Velocidad Media Temporal8 210 26,250

AUTOSn Vi Velocidad Media Temporal

46 1370 29,783GENERAL


CARRIL # 2MOTOS


CAMIONESn Vi Velocidad Media Temporal

34 1109 32,618BUSES



140 4926 35,186GENERAL


CARRIL # 3MOTOS


CAMIONESn Vi Velocidad Media Temporal

15 794 52,933BUSES



104 5867 56,413GENERAL


- Estos datos son necesarios para poder realizar la distribución de frecuencias!

CARRIL # 1 CARRIL # 2 CARRIL # 3

n (Tamaño de la muestra) 66 n (Tamaño de la muestra)235 n (Tamaño de la muestra)

186

m (Número de Intervalos) 7 m (Número de Intervalos) 10 m (Número de Intervalos) 10Amplitud Total 27 Amplitud Total 64 Amplitud Total 59

Velocidad Máxima 40 Velocidad Máxima 73 Velocidad Máxima 82Velocidad Mínima 13 Velocidad Mínima 9 Velocidad Mínima 23

Ancho del intervalo de clase3,85

7 Ancho del intervalo de clase 6,4 Ancho del intervalo de clase 5,94 6 6

- TABLA DE FRECUENCIAS PARA EL CARRIL 1

CARRIL # 1

1 2 3 4 5 6 7 8Intervalo de clase.

Grupos de velocidad

Punto medio

Frecuencia Observada Frecuencia AcumuladaCol2^2 Col3*Col2 Col3*Col6

Absoluta Relativa Absoluta Relativa

(km/h) Vi (km/h) fi (fi/n)*100 (%)

fi₃ (fi₃/n)*100 (%)

Vi² fi*Vi fi*Vi²

11 - 14.49 13 1 1,52% 1 1,52% 162 13 162

15 - 18.49 17 2 3,03% 3 4,55% 280 33 561

19 - 22.49 21 4 6,06% 7 10,61% 451 85 1805

23 - 26.49 26 8 12,12% 15 22,73% 663 206 5302

27 - 30.49 30 27 40,91% 42 63,64% 885 803 23889

31 - 34.49 34 19 28,79% 61 92,42% 1139 641 21636

35 - 38.49 38 3 4,55% 64 96,97% 1425 113 4274

39 - 42.49 42 2 3,03% 66 100,00% 1743 83 3485

Totales - 66 100,00% - - - 1978 61115

11 - 14.49

15 - 18.49

19 - 22.49

23 - 26.49

27 - 30.49

31 - 34.49

35 - 38.49

39 - 42.49

1.52% 3.03%6.06%

12.12%

40.91%

28.79%

4.55% 3.03%

Histograma de Frecuencia

Intervalo de Velocidades

Frec

uenc

ia A

bolu

ta A

cum

ulad

a

-


CARRIL # 21 2 3 4 5 6 7 8

Intervalo de clase. Grupos de velocidad

Punto medio

Frecuencia Observada

Frecuencia Acumulada Col2^

2Col3*Col

2Col3*Col

6Absoluta Relativa

Absoluta Relativa

(km/h) Vi (km/h) fi(fi/n)*100

(%) fi₃(fi₃/

n)*100 (%)

Vi² fi*Vi fi*Vi²

6 - 11.49 9 2 0,85% 2 0,85% 76 17 15312 - 17.49 15 35 14,89% 37 15,74% 217 516 761018 - 23.49 21 20 8,51% 57 24,26% 430 415 860724 - 29.49 27 45 19,15% 102 43,40% 715 1204 3218830 - 35.49 33 41 17,45% 143 60,85% 1072 1343 43962

10 15 20 25 30 35 40 450.00%5.00%

10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%

Curva de Distribucion de Frecuencia

Punto Medio

Frec

uenc

ia O

bser

vada

Rel

ativa

10 15 20 25 30 35 40 450.00%

10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%

100.00%

Curva de Distribución de Frecuencia Acumulada Relativa


Intervalo Superior de la Clase

Frec

uenc

ia A

cum

. Rel

ativa

36 - 41.49 39 19 8,09% 162 68,94% 1501 736 2852242 - 47.49 45 13 5,53% 175 74,47% 2002 582 2602748 - 53.49 51 22 9,36% 197 83,83% 2575 1116 5665154 - 59.49 57 19 8,09% 216 91,91% 3220 1078 6118060 - 65.49 63 11 4,68% 227 96,60% 3937 690 4330666 - 71.49 69 7 2,98% 234 99,57% 4726 481 3308172 - 77.49 75 1 0,43% 235 100,00% 5587 75 5587

TOTAL - 235 100,00% - - - 8253 346875


CARRIL # 31 2 3 4 5 6 7 8

Intervalo de clase. Grupos

Punto medio

Frecuencia Observada

Frecuencia Acumulada

Col2^2 Col3*Col2 Col3*Col6

6 - 11.49

12 - 17.49

18 - 23.49

24 - 29.49

30 - 35.49

36 - 41.49

42 - 47.49

48 - 53.49

54 - 59.49

60 - 65.49

66 - 71.49

72 - 77.49

0.85%

14.89%

8.51%

19.15%17.45%

8.09%5.53%

9.36%8.09%

4.68%2.98%

0.43%



Frec

uenc

ia A

bolu

ta A

cum

ulad

a

de velocidad Absoluta Relativa Absoluta Relativa

(km/h) Vi (km/h) fi (fi/n)*100 (%)

fi₃ (fi₃/n)*100 (%)

Vi² fi*Vi fi*Vi²

20 - 25.49 23 2 1,08% 2 1,08% 517,34 45 103526 - 31.49 29 2 1,08% 4 2,15% 826,28 57 165332 - 37.49 35 5 2,69% 9 4,84% 1.207,22 174 603638 - 43.49 41 14 7,53% 23 12,37% 1.660,16 570 2324244 - 49.49 47 13 6,99% 36 19,35% 2.185,10 608 2840650 - 55.49 53 58 31,18% 94 50,54% 2.782,04 3059 16135856 - 61.49 59 45 24,19% 139 74,73% 3.450,98 2644 15529462 - 67.49 65 24 12,90% 163 87,63% 4.191,92 1554 10060668 - 73.49 71 17 9,14% 180 96,77% 5.004,86 1203 8508374 - 79.49 77 5 2,69% 185 99,46% 5.889,80 384 2944980 - 85.49 83 1 0,54% 186 100,00% 6.846,74 83 6847

Totales - 186 100,00% - - - 10381 599008

0 10 20 30 40 50 60 70 800.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%


Punto Medio

Frec

uenc

ia O

bser

vada

Rel

ativa

20 - 25.49

26 - 31.49

32 - 37.49

38 - 43.49

44 - 49.49

50 - 55.49

56 - 61.49

62 - 67.49

68 - 73.49

74 - 79.49

80 - 85.49

1.08% 1.08% 2.69%

7.53% 6.99%

31.18%

24.19%

12.90%9.14%

2.69%0.54%



Frec

uenc

ia A

bolu

ta A

cum

ulad

a

0 2 4 6 8 10 12 140.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%


Curva de Distribución de Fre-cuencia Acumulada Relativa


Frec

uenc

ia A

cum

. Rel

ativa

-TABLA DE CÁLCULOS DE LAS MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

-CÁLCULOS DE DESVIACIÓN ESTÁNDAR Y VARIANZA CARRIL #1

10 20 30 40 50 60 70 80 900.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%


Punto Medio

Frec

uenc

ia O

bser

vada

Rel

ativa

0 2 4 6 8 10 120.00%

10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%

100.00%

Curva de Distribución de Frecuencia Acumulada Rela-tiva

Curva de Distribución de Frecuencia Acumulada Rela-tiva


Frec

uenc

ia A

cum

. Rel

ativa

MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

MEDIA MEDIANA MODA

CARRIL#1 28,939 26,5 30

CARRIL#2 34,294 58,5 25;30

CARRIL#3 52,29 68,5 50

σ : varianza

S :desviacion estandar

S1=√∑ columna8−¿¿¿¿

S1=√ 61115−(19782)66

66−1

S1=5.313km /h

σ 1=(S1)2=28.228



S2=√ 346875−82532

235235−1

S2=15.612km /h

σ 2=(S2 )2=253.735



S3=√ 599008−103812

186186−1

S3=10.300 km /h

σ 3=(S3 )2=106.9

-CÁLCULO DEL PERCENTIL 15 (P15) Y PERCENTIL 85 (P85) PARA EL CARRIL #1

percentilesp15 p85

17,05 35,95


percentilesp15 p85

18,6 63,4


percentilesp15 p85

31,85 73,15

El percentil es una medida estadística muy utilizada. Es una medida de posición no central que nos dice cómo está posicionado un valor respecto al total de una muestra, para nuestro caso puede llegar a ser utilizado para averiguar cuál sería la Velocidad mínima de operación de cada carril para el caso del percentil 15 y la Velocidad máxima de operación que correspondería al percentil 85

-CALCULO DE ERROR ESTÁNDAR DE LA MEDIA (E)

Este parámetro estadístico indica la confianza con la cual puede suponerse que la medida de la muestra corresponde a la medida verdadera de todo el transito que pasa por cada carril durante el periodo de estudio.

TABLA DE CONSTANTE AL NIVEL DE CONFIABILIDAD

El cual su valor se puede determinar con la expresión

E= S

√n

ERROR ESTÁNDAR DE LA MEDIA CARRIL #1

E1=5.313

√66=0.654 Km/h

, entonces el nivel de confiabilidad, la velocidad media verdadera de todo el tránsito por el CARRIL #1 está dentro del intervalo V t± KE.

Para nivel de confiabilidad de 95.5 y 99.0, K es 2.00 y 2.58 respectivamente

K=2.00 (28,939± 1.308)

K=2.58 (28,939± 1.687)

-ERROR ESTÁNDAR DE LA MEDIA CARRIL #2

E2=15.612

√235=1.018Km/h



K=2.00 (34,294± 2.036)

K=2.58 (34,294± 2.626)

-ERROR ESTÁNDAR DE LA MEDIA CARRIL #3

E3=10.300

√186=0.755Km /h



K=2.00 (52,29± 1.51)

K=2.58 (52,29±1.945)

Análisis de la información.

De acuerdo a los resultados y cálculos presentados anteriormente se puede analizar que el tamaño muestral para el carril 1 es demasiado pequeño en comparación a los carrilles 2 y

3 esto debido a que durante la toma de información se presentó un accidente en este carril lo cual claramente causo que las velocidades puntuales medidas en este punto fueran de 0 Km/H, dichas velocidades se omitieron ya que no son significativos a la hora de calcular la velocidad media puntual

A continuación se adjunta la foto del accidente:

Comparando la tabla de frecuencias acumulas, histogramas de frecuencias , y curvas de distribución de frecuencia observadas , vemos que en los carriles 1 y 2 se presentaron ciertas similitudes en cuanto al intervalo donde se presenta la mayoría de las velocidades puntuales , para el carril 1 la mayor frecuencia observada se presenta en el intervalo de

27-30.49, mientras que en carril 2 se presentan entre 24-29.49, lo cual puede llegar a ser una buena medida de cuál puede ser la velocidad media puntual , en estos 2 carriles .

Analizando los tamaños muestras y las desviaciones estándares de los 3 carriles vemos como a mayor tamaño de muestra, la desviación tiende a ser más grande , es decir tienden a fluctuar mucho respecto a la velocidad media puntual de cada carril , esto se debe en gran medida a que se presentan datos muy dispersos, causados por el comportamiento del tránsito durante la toma de información, durante la práctica se presentaron momentos tanto de congestión vehicular; lo que provoca bajas velocidades puntuales; como momentos de descongestión ; causando que las velocidades puntuales fueran muy elevadas, estos cambios drásticos en el comportamiento del tránsito si se presenta en un gran tamaño de muestra provoca que las desviaciones aumenten

Dificultades encontradas en el trabajo de campo Conclusiones y recomendaciones. Bibliografía.

Ingeniería de Tránsito, Fundamentos y Aplicaciones de Rafael Cal y Mayor y James Cárdenas G. Ejemplo 9.4.1. pag.224

informe de velocidades

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