intersecciones viales 3

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EldesarrolloeconmicodelPerpresentadificultadescuandohablamosdelimpulsodelparqueautomotor,debidoaqueesteyasuperalaconstruccindeinfraestructuravialEstudioArellano(2013): 32%piensaqueprincipalproblemadeltransporteeselexceso

devehculos. 20%piensaqueeltransportenomejoradebidoaqueexisten

interesesdegruposeconmicosyempresariales. 19%piensaquelainfraestructuravialnoesacordeconla

realidaddeltransporte. 17%depersonassealanqueexisteuninadecuado

planeamientovial. 16%consideraquehayunadeficienteeducacinvial.

mientrasustedesperasentadoaquesubusavanceenlosinterminablescongestionamientosproducidosenlascallesarequipeas,laeconomasedetieneysegeneraprdidasirreparablesCmaradeComercioeIndustriadeArequipa:seestimanprdidasmensualesdeS/.39millones.Costodeoportunidad?Lasconsecuenciasdelcaosvehicularnosololearrebataalosarequipeoslaoportunidaddegenerarmsdinero,tambinlossumeenunarealidadinsoportable.

72,303 72,587 72,456 73,408 75,37979,324 83,865

91,678103,969

115,876

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Unida

des

Ao

ParqueAutomotor

Nmerodeunidades(2012)115,876unidadesparatransportedepasajeros.18,657unidadesparatransportedecarga.Tasasdecrecimientoanual(20032012)5.38%unidadesparatransportedepasajeros.13.73%unidadesparatransportedecarga.

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Quhacer? Elementosdeldiseogeomtricode

interseccionesviales

MBA,Ing.JuanCarlosBarredaRosado

Interseccionesviales

Definicin:reacompartidapordosomsvas,cuyafuncinprincipalesposibilitarelcambiodedireccinenlatrayectoriadelosvehculos,demaneraquelosmovimientossellevenacaboconcomodidad yseguridad.


Trayectoriasdelosvehculos: Movimientodepaso,conuna

trayectoriamsomenosrectayquecruzaaotras.

Ungiroaladerecha,normalmentesinproblemas.

Ungiroalaizquierda,cuyatrayectoriacruzaaladepasocorrespondientealsentidoopuesto.

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Puntosdeconflicto: Convergencia:dostrayectorias

seunenenunacomn. Divergencia:dostrayectoriasse

separandeunacomn. Cruce:dostrayectorias

ocupanelmismolugareninstantesdiferentes.

Dependende: Nmerodeaccesos. Movimientosdegiropermitidos. Tipodecontroldetrnsito.


Solucionestpicasapuntosdeconflicto:Conflictosdeconvergenciaydivergencia: ngulosreducidosentretrayectorias

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Interseccionesanivel Sincanalizar

InterseccinencruzoX

Interseccionesanivel Sincanalizar

Criteriosdediseo Elngulodeentrada()debeestarcomprendidoentre60

90. ElradiomnimodelascurvasR1,R2,R3yR4debe

corresponderalRmn degirodelvehculodediseo. Lapendientelongitudinaldelascalzadasqueconfluyandebe

ser,enloposible30m.

Lainterseccindebesatisfacerladistanciadevisibilidaddecruce(Dc).

InterseccionesanivelCanalizadas

InterseccinenToY


InterseccinenToYconseparadorycarrildegiroizquierda

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InterseccinencruzoX


InterseccinencruzoXconseparadorycarrildegiroizquierda


Criteriosdediseo Elngulodeentrada()debeestarcomprendidoentre60

90. ElradiomnimodelascurvasR1,R2,R3yR4debe

corresponderalRmn degirodelvehculodediseo. Lapendientelongitudinaldelascalzadasqueconfluyandebe

ser,enloposible30m.

Lainterseccindebesatisfacerladistanciadevisibilidaddecruce(Dc).


Criteriosdediseo Carrilesdecambiodevelocidad.Carrilesdeaceleraciny

deceleracin. Islascanalizadoras(splitter islands). Ramalesdeentradaosalida. Carrilesdegiroizquierda. Separadorcentral,medianasybandejones. Barrerasviales(NewJersey).

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Interseccionesadesnivel

Interseccintipotrompetaencarreterasnodivididas


Interseccintipotrompetaencarreterasdivididas


Interseccintipotrbolencarreterasnodivididas


Interseccintipotrbolencarreterasdivididas

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ResultadosdelEstudiodeTrfico Diagramadeflujosvehicularesincluyendosuintensidad,composicinvehicularyautomvilesdirectosequivalentes.

FactorHorariodeMximaDemanda(FHMD). Proyeccionesalaometa. Anlisisdecapacidadvial. Predimensionamiento decadaalternativapropuesta.


Criteriosdediseo Carrilesdecambiodevelocidad Segmentocentraldelramaldeenlace Seccindeentrecruzamiento

Carrilesdeaceleracin

SisetratadeunainterseccincanalizadaanivelsedenominaRamaldeentradaalacalzadaprincipal,ysisetratadeunainterseccinadesnivelsedenominaRamaldeenlace.Elanchodeuncarrildeaceleracindebecorresponderaldelcarriladyacente,peronomenorde3.30m.

CarrilesdeaceleracinLongitudmnimadecarrilesdeaceleracin

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Carrilesdedeceleracin

Elanchodeuncarrildedeceleracindebecorresponderaldelcarriladyacente,peronomenorde3.30m.

CarrilesdedeceleracinLongitudmnimadecarrilesdedeceleracin

Islascanalizadoras(Splitter islands)

Islacanalizadorasinberma


Islacanalizadoraconberma

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IslasdireccionalesDebenserlosuficientementegrandesparallamarlaatencindelosconductores.Debentenerunasuperficiemnimade4.5m2,preferiblemente7.0m2.Lostringulosdebentenerunladomnimode2.40mypreferiblementede3.60m.


IslasseparadorasDebentenerunalongitudmnimade30mypreferiblementede100moms,sobretodocuandosirvenasuvezparalaintroduccindeuncarrildegiro.Sinopudierantenerlalongitudrecomendadadebenirprecedidasdeunpavimentorugosonotorio,resaltossobrelacalzadao,almenos,demarcasbienconservadassobreelpavimento.

Ramalesdesalidaoentrada

Peralte entre2%y4%deacuerdoconelbombeodelascalzadasenlazadas.

Carrilesdegiroizquierda

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Separadorcentral,medianasybandejones

Transicindebombeosyperaltes

Transicindebombeosyperaltes


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Barrerasviales(NewJersey)

Tringulodevisibilidad Es la zona libre de obstculos, que permite a los

conductores que acceden simultneamente a unainterseccin a nivel, verse mutuamente a unadistancia tal, que permita la maniobra de crucecon seguridad.

Cualquier objeto que quede dentro del tringulode visibilidad requerida, debe removerse oreducirse a una altura lmite, la cual debeestablecerse durante el diseo para cada caso.

Si el tringulo de visibilidad es imposible deobtener, se debe limitar la velocidad deaproximacin a valores compatibles con lavisibilidad existente.

Visibilidaddecruce

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Coordinacindeltrazoenplantayperfil

Los puntos de tangencia de toda curva vertical,en coincidencia con una curva horizontal, estarnsituados dentro de la clotoide en planta y lo msprximos al punto de radio infinito.

En general los PIs en planta y perfil debenaproximadamente coincidir y ser iguales encantidad a lo largo de un tramo.

Debe cumplirse la siguiente relacin:

Donde:L: Longitud de curva vertical (m)A: Diferencia algebraica de pendientesR: Radio de curva circular en planta (m)

ARLA 105


Para tramos con velocidades de diseo V < 60Km/h, se debe cumplir la condicin:

Donde:L: Longitud de curva vertical (m).A: Diferencia algebraica de pendientes.R: Radio de curva circular en planta (m).p: peralte de curva circular.

pARL 100



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Rotondas

Es una interseccin caracterizada por laconfluencia de ramales en un anillo de circulacinrotatoria en sentido antihorario alrededor deuna isla central, con prioridad de paso del trficode circulacin.

MovimientosenRotondas

Sonrecomendables: En intersecciones de 5 o ms ramales, con

intensidades de trfico aproximadamente iguales. En intersecciones con predominio de

movimientos de giro. Donde confluyen vas de diferente jerarqua. Por su elevada capacidad (reserva para demanda

futura). Como transicin entre zonas urbanas y rurales. En cambios bruscos del alineamiento. En reas extensas y horizontales.

Nosonrecomendables: En zonas urbanas o semiurbanas reguladas

mediante semforos. En vas principales de alta velocidad. En caso de predominio de uno de los trficos de

acceso sobre el resto. En reas con fuertes pendientes, superiores al

3%. Si en hora punta se prev la formacin de colas

excesivas en alguna de las entradas a lainterseccin.

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Ventajas:

Posibilidad de interseccin de mltiples ramales. Sencillez y uniformidad de funcionamiento. Mayor capacidad. Tiempos de espera menores. Menor accidentalidad. Menores costos de mantenimiento. Mejor integracin ambiental. A igual capacidad ofrece mayor fluidez y

seguridad. Repetida a lo largo de un tramo, es un elemento

moderador de la velocidad. Conecta vas de distinto rgimen y categora. Lamina el trfico entrante a una poblacin.

Desventajas:

Ocasionan la prdida de prioridad de todos lostramos que acceden a ella.

Uniformiza los criterios funcionales de las vas,desvirtuando su jerarqua.

Impone demoras a todos los usuarios. Plantea problemas de desplazamiento a los

peatones. Dificulta la gestin del transporte pblico. Se adeca muy poco al trfico de ciclistas. Sensible a las condiciones de circulacin. Modelos de simulacin poseen limitaciones para

su anlisis.

Elementosgeomtricosdeunarotonda

Parmetrosdediseo

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Vehculosdediseo Visibilidad

Deflexindetrayectoria SimulacionesdeflujoenRotondas

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RotondasenunaRedNodalVial

ConceptoscomplementariosalDiseoGeomtrico

Flujodetrfico. Relacionesflujo,velocidadydensidad. Capacidadvial. Nivelesdeservicio. Trade offs.

Modelosbsicosdeflujovehicular

Ecuacin fundamental:

Variables principales: flujo (q), velocidad (V) ydensidad (k).Combinaciones: (V,k), (q,k) y (V,q).Se considera k como la variable dependiente.

kVq

VariablesrelacionadasconelFlujo

Tasadeflujo(q)yvolumen(Q):Latasadeflujo,q,eslafrecuenciaalacualpasanlosvehculosporundeterminadopuntooseccintransversaldeuncarrilocalzada.EselnmeroN devehculosquepasanduranteunintervalodetiempoespecficoT

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Hora Hora Flujo Tasas de flujoinicio fin (veh) qi (veh/h)

08:00 08:15 315 1,26008:15 08:30 567 2,26808:30 08:45 433 1,73208:45 09:00 284 1,136

Volumen horario Q (veh/h) = 1,599

Q como q (veh/h) = 400periodo de 15 minutos

0

100

200

300

400

500

600

08:1508:00

08:3008:15

08:4508:30

09:0008:45

Flujo(

veh/15

min)

Intervalodetiempo(15min)

Flujo

0

5

10

15

20

25

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59

Intervalo(

s)

#Vehculo

Intervalos


Nmero total de vehculos N = 60 vehIntervalo de tiempo T = 5 minTasa de f lujo q = 720 veh/hIntervalo promedio hm = 5.07 s/veh


Factordehorapico(FHP):El factor de hora pico es la relacin entre elvolumen horario de mxima demanda (VHMD) y elflujo mximo (qmx), que se presenta en un periododado dentro de dicha hora.

En vas multicarriles, los valores tpicos del factor dehora pico, FHP varan entre 0.80 y 0.95. Si estevalor es igual a 1 significa uniformidad, en cambiovalores muy pequeos indicarn concentracionesde flujos mximos.

NqVHMDFHPmx

VariablesrelacionadasconlaVelocidad

Velocidad instantnea(Vi):Es la velocidad de un vehculo a su paso por undeterminado punto de una carretera o calle.

Velocidad media temporal (Vmt):Es el promedio de velocidades instantneas detodos los vehculos que pasan por un puntoespecfico durante un intervalo de tiemposeleccionado.

n

VV

n

ii

mt

1

n

VfV

m

iii

mt

1

Paramgruposdevelocidaddefivehculosc/u.

m

iifn

1

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VariablesrelacionadasconlaVelocidad

Velocidad media espacial (Vme):Es el promedio de velocidades instantneas detodos los vehculos que en un instante dado pasanpor un tramo de carretera o calle. Indicador msapropiado para anlisis de flujo vehicular.

Tiempo empleado por el vehculo i en recorrer ladistancia d:

mme t

dV

ii V

dt

n

tt

n

ii

m

1

ni

ime

dt

nV

1

n

i i

me

V

nV

1

1

VariablesrelacionadasconlaDensidad

Intervalo entre vehculos headway h (seg)Tiempo que transcurre entre la llegada del vehculolder y el siguiente vehculo al punto de control,entre parachoques delanteros.

Espacio spacing d (m)Distancia fsica entre el parachoques frontal delvehculo lder y el parachoques frontal del vehculosiguiente.


Hueco o brecha gap g (seg)Similar al headway excepto por ser el tiempoentre el parachoques trasero del primer vehculo yel parachoques delantero del segundo vehculo.

Despeje clearence c (m)Similar al spacing excepto que es la distanciaentre el parachoques trasero del vehculo lder y elparachoques frontal del siguiente vehculo. Equivaleal spacing menos la longitud del vehculo lder.


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CapacidadVial LaCapacidadVialsedefinecomolatasamxima

deflujoquepuedesoportarunaautopistaocalle.

Eselmximonmerodevehculosquerazonablementepuedenpasarporunpuntooseccinuniformedeuncarrilocalzadaduranteunintervalodetiempodado,bajolascondicionesprevalecientesdelainfraestructuravial,deltrnsitoydelosdispositivosdecontrol.

ElintervalodetiempoutilizadoenlamayoradelosanlisisdeCapacidadesde15minutos(intervalomscortoduranteelcualpuedepresentarseunflujoestable).

NivelesdeServicio

NivelesdeServicio

Nivel de Servicio ARepresentacirculacinaflujolibre.Losusuarios,consideradosenformaindividual,estnvirtualmenteexentosdelosefectosdelapresenciadeotrosenlacirculacin.Poseenunaaltsimalibertadparaseleccionarsusvelocidadesdeseadasymaniobrardentrodeltrnsito.ElNivelgeneraldecomodidadyconvenienciaproporcionadoporlacirculacinesexcelente.

NivelesdeServicioNiveldeServicioBEstaaundentrodelrangodeflujolibre,aunqueseempiezanaobservarotrosvehculosintegrantesdelacirculacin.Lalibertaddeseleccindelasvelocidadesdeseadassiguerelativamenteinafectada,aunquedisminuyeunpocolalibertaddemaniobrar.ElNiveldecomodidadyconvenienciacomienzaainfluirenelcomportamientoindividualdecadauno.NiveldeServicioCPertenecealrangodeflujoestable,peromarcaelcomienzodeldominioenquelaoperacindelosusuariosindividualesseveafectadadeformasignificativaporlasinteraccionesconlosotrosusuarios.Laseleccindevelocidadseveafectadaporlapresenciadeotros,ylalibertaddemaniobracomienzaaserrestringida.ElNiveldecomodidadyconvenienciadesciendenotablemente.

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NivelesdeServicioNiveldeServicioDRepresentaunacirculacindedensidadelevada,aunqueestable.Lavelocidadylibertaddemaniobraquedanseriamenterestringidas,yelusuarioexperimentaunNivelgeneraldecomodidadyconvenienciabajo.Pequeosincrementosenelflujogeneralmenteocasionanproblemasdefuncionamiento,inclusoconformacindepequeascolas.NiveldeServicioEElfuncionamientoestenl,ocercadel,lmitedesuCapacidad.Lavelocidaddetodossevereducidaaunvalorbajo,bastanteuniforme.Lalibertaddemaniobraparacircularesextremadamentedifcil,yseconsigueforzandoalosvehculosacederelpaso.LosNivelesdecomodidadyconvenienciasonenormementebajos,siendomuyelevadalafrustracindelosconductores.Lacirculacinesnormalmenteinestable,debidoaquelospequeosaumentosdelflujooligerasperturbacionesdeltrnsitoproducencolapsos.

NivelesdeServicioNiveldeServicioFRepresentacondicionesdeflujoforzado.Estasituacinseproducecuandolacantidaddetrnsitoqueseacercaaunpunto,excedelacantidadquepuedepasarporl.Enestoslugaresseformancolas,dondelaoperacinsecaracterizaporlaexistenciadeondasdeparadayarranque,extremadamenteinestables,tpicasdeloscuellosdebotella.

TradeoffsEldiseadortomalasdecisionesrespectodeunouotroparmetroenfavordelosprincipalesobjetivosdelproyecto.DependiendodelamagnituddelasinversionesModelodeanlisisdedecisiones.TeoremadeBayes.

Quesvalor?Sepuedecuantificar?

Perspectivasdefuturo Transportemultimodal. Redesnodalesdetransporte. Hubs logsticoseindustriales. Hubs portuariosyaeroportuarios. Interseccionessininterferenciadeflujos.

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Interseccionessininterferenciadeflujos

Interseccionessininterferenciadeflujos

Fin

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