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UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE INGENIERIA - INGENIERIA CIVIL DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS CÁLCULO DEL TPDA PANAMERICANA NORTE (SUR - NORTE) ESTUDIANTES: Julio Fiallos I Bernarda Luzuriaga H Luis Pomaquiza C PROFESOR: Ing. Jaime Guzmán CURSO:

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UNIVERSIDAD DE CUENCA

FACULTAD DE INGENIERIA - INGENIERIA CIVIL

DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS

CÁLCULO DEL TPDA

PANAMERICANA NORTE (SUR - NORTE)

ESTUDIANTES:

Julio Fiallos I

Bernarda Luzuriaga H

Luis Pomaquiza C

PROFESOR:

Ing. Jaime Guzmán

CURSO:

5to “B”

FECHA:

Octubre 24 del 2011

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

ÍNDICE

CÁLCULO DEL TPDA............................................................................................................................4

PANAMERICANA NORTE (SUR - NORTE).............................................................................................4

1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................................................4

2. ANTECEDENTES..............................................................................................................................4

2.1. UBICACIÓN DE CONTEO MANUAL Y AUTOMÁTICO.................................................................5

3. OBJETIVOS......................................................................................................................................5

4. OBTENCIÓN DE DATOS...................................................................................................................6

4.1 PROCESO..................................................................................................................................6

4.2 OBSERVACIONES Y PARTICULARIDADES...................................................................................8

5. PROCESAMIENTO DE DATOS..........................................................................................................8

5.1 OBTENCIÓN DEL FACTOR DE EXPANSIÓN.................................................................................8

5.1.1 FACTOR HORARIO (Fh)......................................................................................................8

5.1.2 FACTOR DIARIO (Fd).........................................................................................................9

5.1.3 FACTOR SEMANAL (Fs).....................................................................................................9

5.1.4 FACTOR MENSUAL (Fm)..................................................................................................10

5.2 OBTENCIÓN DEL TPDA............................................................................................................11

6. CONCLUSIONES............................................................................................................................12

7. ANEXOS........................................................................................................................................13

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

INDICE DE TABLAS.

Tabla. 1 Suma por horas sin otros...................................................................................................6Tabla. 2 Conteo Automático sin Clasificar......................................................................................7Tabla. 3 Consumo de Combustibles en el Cantón Cuenca..............................................................8Tabla. 4 Obtención factor semanal..................................................................................................10Tabla. 5 consumo de combustibles.................................................................................................10

INDICE DE FIGURA.

Fig. 1 Ubicación de conteos...............................................................................................................5

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

CÁLCULO DEL TPDAPANAMERICANA NORTE (SUR - NORTE)

1. INTRODUCCIÓN

Uno de los elementos primarios para el diseño de las carreteras es el volumen del Tránsito Promedio Diario Anual, conocido como TPDA, que se define como el volumen total de vehículos que pasan por un punto o sección de una carretera en un período de tiempo determinado, dividido por el número de días comprendido en dicho período de medición.

El TPDA es tomado como un indicador numérico para diseño, por constituir una medida característica de la circulación de vehículos, así como por su facilidad de obtención. Este dato aportará a la toma de decisiones actuales y dar base a sus pronósticos a futuro, necesarios para una correcta planificación vial.

También es un indicador de la cantidad de vehículos de diferentes tipos (livianos y pesados) y funciones (transporte de personas y de mercancías), que circulan en la carretera existente y que continuará haciendo uso de dicha carretera una vez sea mejorada o ampliada.

2. ANTECEDENTES

Para el desarrollo de la presente práctica fueron necesarios datos adicionales con los cuales luego se calcularían algunos factores para la obtención del TPDA y se indicarán a continuación.

Primeramente se contó con los datos obtenidos del Conteo Volumétrico Clasificado en el tramo correspondiente a la salida desde la ciudad (Sur – Norte) de la Panamericana Norte realizado el día 4 de Octubre del 2011.

También se solicitó en la Dirección Nacional de Hidrocarburos del Azuay la información de consumo de combustibles del cantón Cuenca perteneciente a los años 2010 y 2011.

Por último se obtuvieron los conteos automáticos de la Panamericana Norte facilitados por el profesor de la materia que fueron realizados por la Dirección Nacional de Tránsito y Transporte Terrestre y se tomaron del (2 - 8) de Febrero de 1990. Se trabajaron con los datos de esta fecha ya que no se cuenta con otros registros más actualizados.

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

2.1. UBICACIÓN DE CONTEO MANUAL Y AUTOMÁTICO

Panamericana Norte – Dirección Sur-Norte

Fig. 1 Ubicación de conteos.

3. OBJETIVOS

Determinar el valor del factor de expansión del TPDA.

Identificar la demanda del tráfico, por medio del TPDA y su clasificación.

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

4. OBTENCIÓN DE DATOS

4.1 PROCESO

Para la determinación del factor de expansión son necesarios algunos datos que se detallan a continuación.

Los datos que se obtuvieron del conteo manual de la Panamericana Norte en la dirección (Sur - Norte) realizados el día 04 de Octubre del 2011 se indican en la tabla a continuación.

Tabla. 1 Suma por horas sin otros.

En cuanto al conteo automático se tomó los datos del mismo horario, es decir de (7:00 – 22:00) y se indican en la siguiente tabla.

SUMA TOTAL CADA HORA

HORASUMA POR HORAS (sin

otros)07h00 - 08h00 61808h00 - 09h00 48709h00 - 10h00 48710h00 - 11h00 48311h00 - 12h00 49212h00 - 13h00 69613h00 - 14h00 65414h00 - 15h00 58415h00 - 16h00 51616h00 - 17h00 52917h00 - 18h00 63718h00 - 19h00 73419h00 - 20h00 57220h00 - 21h00 42421h00 - 22h00 328

Total 8241

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

DIRECCION NACIONAL DE TRANSITO Y TRANSPORTE TERRESTRESConteos Vehiculares sin Clasificar

Hora Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves00:00-01:00 23 29 33 5 22 55 1401:00-02:00 13 34 23 6 28 29 1302:00-03:00 7 31 25 8 41 30 1103:00-04:00 15 19 14 9 23 53 1404:00-05:00 22 40 31 11 58 93 2505:00-06:00 47 74 58 55 99 166 5806:00-07:00 137 140 132 145 285 305 1007:00-08:00 253 209 232 235 515 472 7408:00-09:00 252 261 352 263 524 587 2409:00-10:00 300 291 533 324 624 6610:00-11:00 311 298 563 346 610 10511:00-12:00 272 338 591 297 549 4812:00-13:00 266 336 447 286 512 1713:00-14:00 250 329 354 286 507 6514:00-15:00 272 401 395 288 621 5515:00-16:00 324 449 381 323 553 8216:00-17:00 280 349 213 250 516 10717:00-18:00 283 266 191 252 553 9618:00-19:00 298 180 215 286 416 6719:00-20:00 275 182 128 221 349 183 6120:00-21:00 147 130 90 205 184 95 5421:00-22:00 119 92 43 152 143 72 3722:00-23:00 91 52 28 90 99 43 2323:00-24:00 62 34 14 53 71 34 18

Total 4319 4564 5086 4396 7902 1144Tabla. 2 Conteo Automático sin Clasificar

En el caso del cálculo del factor mensual, es necesario contar con los datos de combustible consumido en el cantón al que pertenece la vía, por esto se tomaron los datos del año 2010 del cantón Cuenca ya que es el año con datos más próximo al día de de conteo.

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

Tabla. 3 Consumo de Combustibles en el Cantón Cuenca

4.2 OBSERVACIONES Y PARTICULARIDADES.

Podemos acotar que no existen datos de conteo automático correspondientes al día miércoles 7 de Febrero del 1990 en el intervalo horario de 09h00 a 19h00 debido a la rotura de la manguera, como se indica resaltado en el Anexo A.

Por lo mencionado anteriormente no se tomo en cuenta el día miércoles de conteo automático para obtener el cálculo de promedio semanal.

Para encontrar el consumo promedio mensual de combustible se utilizaron datos del año 2010 ya que es el año más cercano al conteo realizado.

5. PROCESAMIENTO DE DATOSEl valor del TPDA se obtiene al multiplicar el valor del tráfico observado por un factor de expansión compuesto por otros factores como son el factor horario, factor diario, factor semanal y factor mensual.

La obtención de los factores se detalla a continuación.

5.1 OBTENCIÓN DEL FACTOR DE EXPANSIÓN

5.1.1 FACTOR HORARIO (Fh)

Se obtiene de la relación entre el número total de vehículos registrados en el Conteo Automático correspondientes al día del Conteo Manual, sobre el número de vehículos registrados en el Conteo Automático durante el mismo periodo de tiempo correspondiente al del Conteo Manual (7h00 a 22h00).

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

Fh=N ú mero de Veh í culos delConteo Autom . en el d í a delCont . Manual

N ú mero de Veh í culos del Cont . Automa . en el periodo horario del Cont . Manual .

Conteo Automático MartesConteo Auto. 00h00 - 24h00 7902Conteo Auto 07h00 - 22h00 7176

Fh=79027160

=1.1036

5.1.2 FACTOR DIARIO (Fd)

Se obtiene también de una relación entre el Tráfico Promedio de la Semana (Conteo Automático) y el Tráfico Total del día del conteo Automático.

Fd=TPDS delCont . Automat .

Total Tr á fico del Cont . Automat . en el d í a del Cont . Manual .

Conteo Automático TPDS 4569Conteo Auto 00h00 - 24h00 Martes 7902

Fd=45697902

=0.5782

5.1.3 FACTOR SEMANAL (Fs)

Este se calcula con la relación del tráfico promedio semanal manual y el tráfico de la semana que contiene al día calendario del conteo manual, cuando este dato no existe se suele tomar como 1, ó realizar la siguiente relación que se presenta a continuación:

F s=N ú mero de Semanas del mes del Conteo Manual(Dias delmes /7)

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

Mes Número Semanas Factor SemanalEnero 4,4286 1,1071Febrero 4,0000 1,0000Marzo 4,4286 1,1071Abril 4,2857 1,0714Mayo 4,4286 1,1071Junio 4,2857 1,0714Julio 4,4286 1,1071Agosto 4,4286 1,1071Septiembre 4,2857 1,0714Octubre 4,4286 1,1071Noviembre 4,2857 1,0714Diciembre 4,4286 1,1071

Tabla. 4 Obtención factor semanal

F s=4.42864

=1,1071

5.1.4 FACTOR MENSUAL (Fm)

Está en función del Consumo de Combustible del año más reciente. Se obtiene dividiendo el Promedio del Consumo Mensual de Combustible para el Valor de Consumo del Mes del Conteo Manual.

Fm=PromedioConsumo Mensual de Combustible(CPMC )

Valor de Consumo del mes delCont . Manual

Tabla. 5 consumo de combustibles.

Consumo promedio mensual combustible (CPMC )=7743571512

=6' 452976

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DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS Práctica 2

Fm=6'4529766'790841

=0.9502

FACTOR DE EXPANSIÓN PARA EL TPDA (Fe)

Este surge del producto de los cuatro factores obtenidos anteriormente.

F e=Fh∗Fd∗F s∗Fm

F e=1.1036∗0.5782∗1.1071∗0.9502=0.6909

5.2 OBTENCIÓN DEL TPDA

Se obtiene mediante el producto del tráfico observado el día de conteo manual por el factor de expansión.

TPDA=T O∗F E

Conteo ManualTotal Conteo Manual Sin Otros 8241

Factor de Expansión 0.422

0

TPDA=8241∗0.6909=5695

La clasificación vehicular luego del conteo manual es la siguiente.

% Clasificación Conteo ManualLIVIANOS 6926 84,04BUSES 765 9,28CAMIONES 550 6,67TOTAL 8241 100,00

Una vez determinado el valor del TPDA se procede a expresar la clasificación vehicular usando los mismos porcentajes que los hallados en la clasificación del conteo manual.

% Clasificación TPDALIVIANOS 4786 84,04BUSES 529 9,28CAMIONES 380 6,67TOTAL 5695 100,00

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6. CONCLUSIONES

El valor del factor diario está lejos de la unidad puesto que los datos obtenidos del conteo automático difieren en un gran número de un día al otro lo que hace que el promedio sea menor al valor del día del conteo (martes) y por lo tanto la diferencia entre estos dos sea cercana a 0.5.

Así mismo el factor de expansión terminó siendo menor a la unidad debido a la influencia directa del valor del factor diario.

Como consecuencia de lo antes mencionado el TPDA resulta ser menor en aproximadamente 2500 vehículos al valor obtenido en el conteo manual. Lo que lleva a concluir que no existe una correlación directa entre los conteos manual y automático por pertenecer a diferentes épocas (20 años de diferencia), mostrando realidades distintas.

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7. ANEXOS

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