volmenes de transito

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INGENIER INGENIER Í Í A DE A DE TR TR Á Á NSITO NSITO 2. 2. VOLUMEN VOLUMEN

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INGENIERINGENIERÍÍA DEA DETRTRÁÁNSITONSITO

2.2. VOLUMENVOLUMEN

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2.2. VOLUMENVOLUMEN PRINCIPIOS DE INGENIERPRINCIPIOS DE INGENIERÍÍA DE TRA DE TRÁÁNSITONSITO

del Doctor Guidodel Doctor Guido RadelatRadelat EgEgüüeses (2003).(2003). InstituteInstituteof of TransportationTransportation EngineersEngineers –  – ITE.ITE. DefiniciDefinicióón:n: ““NNúúmero de vehmero de vehíículos o peatonesculos o peatones

que pasa por una seccique pasa por una seccióón transversal de una vn transversal de una vííaa

o calzada o carril por unidad de tiempo, duranteo calzada o carril por unidad de tiempo, duranteun tiempo determinadoun tiempo determinado””.. ““pasapasa””: cuando cruza el extremo posterior del: cuando cruza el extremo posterior del

vehvehíículo por la secciculo por la seccióón transversal.n transversal.

““unidad de tiempounidad de tiempo””: hora, d: hora, díía, semana, mes o aa, semana, mes o añño.o. El volumen es semejante al tEl volumen es semejante al téérmino frecuencia ormino frecuencia o

tasa de flujo y como var tasa de flujo y como var íía constantemente sea constantemente seutiliza elutiliza el ““valor mediovalor medio””..

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2.2. VOLUMENVOLUMEN Significado del volumen de tránsito.

Uno de los parámetros fundamentales paradefinir el tránsito junto a la velocidad media yla densidad.

De los tres parámetros es el más fácil demedir.

Interesa más al ingeniero de tránsito porquela velocidad media y la densidad la percibemejor el conductor.

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2.2. VOLUMENVOLUMEN  Aplicaciones del volumen

Medida de utilización vial: Índice del uso del sector en referenciamediante el Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA), mensual(TPDM) o semanal (TPDS).

Medida de la demanda de tránsito y oferta vial

“Demanda de tránsito”: “es el número de vehículos por unidad de

tiempo cuyos ocupantes quieren pasar por una sección transversalde una vía, calzada o carril durante cierto periodo de tiempo”. “Oferta vial”: “máxima frecuencia con que pueden pasar por esa

sección los vehículos que llegan a ella en un momento ycircunstancias dadas”.

Calidad del servicio (Índice de servicio) = relación entre la demanday la oferta, la primera se obtiene mediante la ejecución de estudiosde tránsito y la segunda a través de la aplicación de métodos paradeterminar la capacidad vial. Cuando la demanda iguala o supera laoferta (Calidad del servicio>1) se produce la “congestión”.

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2.2. VOLUMENVOLUMEN Tránsito Promedio Diario y Volumen Horario

AASHTO (Asociación Americana de Autoridades Estatales deVías y Transporte) -> TPD es la unidad general de medida deltránsito en una vía.

TPD: “volumen total durante un periodo de tiempo dado (en díascompletos), mayor que un día y menor que un año, divididoentre el número de días de ese periodo”. (Por ejemplo el TPDA)

TPDA: Se usa para el planeamiento y estudios económicos devías pero es demasiado global para determinar lascaracterísticas geométricas y realizar análisis de circulación. Envías urbanas se usa el volumen medio anual en los díaslaborables porque los fines de semana no suele ser crítica.

Volumen Horario: “resultan de dividir el número de vehículosque pasan por una sección transversal vial, en un periodo detiempo, entre el valor de ese periodo de tiempo en horas”. Seusa para diseñar geométricamente, para los análisis decirculación y la regulación del tránsito.

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2.2. VOLUMENVOLUMEN Composición de los volúmenes.

Interesa conocer la composición para: Determinar la interacción vehicular en la corriente de

tránsito, por ejemplo, la influencia de los vehículos conrelación peso/potencia alta.

El efecto de la proporción de vehículos grandes y con radiode curvatura amplio en la determinación de lascaracterísticas geométricas o el peso de ellos en el diseñoestructural del pavimento.

Los recursos que se pueden obtener de los usuariosdepende del porcentaje de vehículos comerciales.

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2.2. VOLUMENVOLUMEN

País Vías rurales Vías urbanas BusesEUA 12% 6% <3%

Colombia 27% 9%

En el cuadro siguiente se muestra la participación quetienen distintos tipos de vehículos comerciales o pesadosen la corriente vehicular.

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2.12.1 VARIACIONES DE LOSVARIACIONES DE LOSVOLVOLÚÚMENES DE TRMENES DE TRÁÁNSITO.NSITO.

Variación diaria Hay más variación en vías urbanas que en las rurales

(excepto si son vías turísticas o cerca de una ciudad).

Se identifica mediante las horas o periodos pico y

valle que se observan principalmente en las víasurbanas y rurales próximas a las ciudades. Hora o periodo pico: Cuando la demanda de tránsito alcanza

los volúmenes máximos y los usuarios toman una actitudmás dinámica.

Hora o periodo valle: Corresponde a los periodos donde sepresentan los volúmenes menores durante el día, en elloslos usuarios son menos activos.

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2.12.1 VARIACIONES DE LOSVARIACIONES DE LOSVOLVOLÚÚMENES DE TRMENES DE TRÁÁNSITO.NSITO.

Variaciones dentro de la hora pico: Son de interés debido a que los incrementos pronunciados y de

poca duración en la demanda que superen la oferta producencongestión que tarda un tiempo más largo en disiparse. Esta variación se denota en estudios de capacidad vial como el

Factor de Hora Pico (FHP) que es la relación entre el volumenmedido en la hora y el equivalente en términos de una hora quecorresponde al flujo medido en el subperiodo de aforo más cargadoque generalmente es de 15 minutos de duración (se consideranperiodos de 5 minutos cuando se estudia la capacidad deautopistas). Un valor bajo significa que hay mucha variación deltránsito en la hora y uno alto (el máximo es 1) supone que eltránsito es constante o varia muy poco.

V15 = Flujo medido en el subperiodo de 15 minutos más cargado.

15*4   V 

horalaenVolumenFHP  =

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2.12.1 VARIACIONES DE LOSVARIACIONES DE LOSVOLVOLÚÚMENES DE TRMENES DE TRÁÁNSITO.NSITO.

Otras variaciones

Variación semanal En vías urbanas: Los días normales van de martes a jueves,

las alteraciones mayores se experimentan en el sábado y eldomingo.

En vías rurales: Si éstas son turísticas o próximas aciudades la variación es más notoria en el sábado y eldomingo.

Población de conductores: aquellos que circulan entresemana son generalmente conductores experimentados y en

el fin de semana inexpertos. Variación anual: Es más marcado en vías rurales

debido al cambio de actividad (como vacaciones) o elclima.

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2.22.2 PATRONES DEL VOLUMENPATRONES DEL VOLUMENDE TRDE TRÁÁNSITO.NSITO.

Forma general de las variaciones de los volForma general de las variaciones de los volúúmenes delmenes deltr tr áánsito y que comnsito y que comúúnmente se repite (Ver Figura 2nmente se repite (Ver Figura 2--1).1).

Figura 2-1. Forma general de las variaciones del volumen de tránsito en dos callesde Toronto, Canadá.

FUENTE: William McShane y Ken Crowley, “Regularity of Detector-Observed Arterial Traffic Volume Characteristics”, Transportation ResearchRecord 596 (Washington, D. C.: Transportation Research Board, 1976), 36. Citada en: RADELAT EGÜES, GUIDO. (2003). Principios de Ingeniería

de Tránsito. Instituto de Ingenieros de Transporte-ITE. Washington, D.C.

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2.22.2 PATRONES DEL VOLUMENPATRONES DEL VOLUMENDE TRDE TRÁÁNSITO.NSITO.

Sirve para inferir volúmenes a partir de otros

volúmenes medidos en sitios similares. Representa la distribución de los volúmenes

durante un período de tiempo (día, semana,

año) y se indica en porcentaje del volumen porperiodo respecto al volumen medio de todo elperiodo. En la Figura 2-2 se ilustran los patrones

diarios de volúmenes de tránsito en víasurbanas y rurales de EUA y en la Figura 2-3 lospatrones semanales.

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2.22.2 PATRONES DEL VOLUMENPATRONES DEL VOLUMENDE TRDE TRÁÁNSITO.NSITO.

Figura 2-2. Patrones diarios de volúmenes de tránsito envías urbanas y rurales de Estados Unidos.

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2.22.2 PATRONES DEL VOLUMENPATRONES DEL VOLUMENDE TRDE TRÁÁNSITO.NSITO.

•• Los patrones anuales pueden reflejar lasLos patrones anuales pueden reflejar las

variaciones por meses o por estaciones.variaciones por meses o por estaciones.

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2.22.2 PATRONES DEL VOLUMENPATRONES DEL VOLUMEN

DE TRDE TRÁÁNSITO.NSITO.

Curvas típicas que muestran las variaciones horarias en un área deestudio rodeada por un cordón.

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2.32.3 VOLUMEN HORARIO DEVOLUMEN HORARIO DEDISEDISEÑÑO (VHD)O (VHD)

Los criterios para el diseño de vías son movilidad,accesibilidad, seguridad y otros; los tres últimos exigen

características geométricas mínimas que a vecessatisfacen los criterios de movilidad y por esta razón lamayoría de las calles locales y vías secundarias estánalejadas de congestionarse por ofrecer gran capacidad.

VHD: “Volumen horario total de tránsito en ambossentidos que se emplea para proyectargeométricamente una vía de modo de satisfacer elcriterio de movilidad”.

No resulta lógico y ni económico proyectar una vía paraun volumen horario máximo que se produzca por unbreve tiempo muy contadas veces al año.

El VHD debe ser calculado proyectándolo a un añofuturo al final de la vida útil del proyecto.

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2.32.3 VOLUMEN HORARIO DEVOLUMEN HORARIO DEDISEDISEÑÑO (VHD)O (VHD)

Volumen de la hora trigVolumen de la hora trigéésima.sima.•• Cuando se diseCuando se diseñña una va una víía se busca que ofrezca un servicioa se busca que ofrezca un servicio

adecuado en todas las horas del aadecuado en todas las horas del añño y ademo y ademáás que se haga cons que se haga coneficiencia econeficiencia econóómica lo cual resulta en solucionesmica lo cual resulta en solucionescontradictorias que deben reconciliarse de alguna manera.contradictorias que deben reconciliarse de alguna manera.

•• PeabodyPeabody yy NormannNormann en 1941 propusieron una alternativa paraen 1941 propusieron una alternativa para

vvíías rurales y se ilustra en laas rurales y se ilustra en la Figura 4Figura 4. En ella se ha ordenado. En ella se ha ordenadolos vollos volúúmenes horarios de todo un amenes horarios de todo un añño de mayor a menor yo de mayor a menor yexpresado en porcentaje del TPDA dando como resultado unaexpresado en porcentaje del TPDA dando como resultado unacurva decreciente que muestra un punto de inflexicurva decreciente que muestra un punto de inflexióón en la horan en la hora30 cuyo valor de ordenada se considera un VHD de dise30 cuyo valor de ordenada se considera un VHD de diseñño queo que

satisface razonablemente los dos criterios mencionados.satisface razonablemente los dos criterios mencionados.•• Es asEs asíí como la AASHTO recomienda el volumencomo la AASHTO recomienda el volumen

correspondiente a la trigcorrespondiente a la trigéésima hora como el VHD para vsima hora como el VHD para vííasasrurales y urbanas pero para estasrurales y urbanas pero para estas úúltimas puede usarse mltimas puede usarse máássconvenientemente el volumen de la hora pico.convenientemente el volumen de la hora pico.

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2.32.3 VOLUMEN HORARIO DEVOLUMEN HORARIO DEDISEDISEÑÑO (VHD)O (VHD)

Figura 4. Relación entre losvolúmenes horariosmáximos y el número dehoras en que son

excedidos en carreterastroncales norteamericanas.FUENTE: American Association of State Highway and

 Transportation Officials, A Policy on Geometric Designof Highways and Streets (Washington, D. C: AASHTO,2001), 60. Citada en: RADELAT EGÜES, GUIDO.(2003). Principios de Ingeniería de Tránsito . Instituto

de Ingenieros de Transporte-ITE. Washington, D.C.

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2.32.3 VOLUMEN HORARIO DEVOLUMEN HORARIO DEDISEDISEÑÑO (VHD)O (VHD)

Los factores K y D.Los factores K y D.•• k: es un factor que relaciona el VHD y el TPDA y para EUA sek: es un factor que relaciona el VHD y el TPDA y para EUA se

han encontrado los que se muestran en la tabla.han encontrado los que se muestran en la tabla.

En proyectos de vEn proyectos de víías tambias tambiéén podr n podr íía ser necesario conocer laa ser necesario conocer ladistribucidistribucióón del VHD por sentidos para satisfacer eln del VHD por sentidos para satisfacer el ““mayor mayor ”” dedeellos (VHDS). El VHDS se obtiene afectando el VHD por unellos (VHDS). El VHDS se obtiene afectando el VHD por unfactor de distribucifactor de distribucióón por sentidos (D) que puede variar, paran por sentidos (D) que puede variar, paravvíías rurales, entre 0,55 (55%/45%) a 0,80 (80%/20%).as rurales, entre 0,55 (55%/45%) a 0,80 (80%/20%). VHD=VHD= TPDA*kTPDA*k VHDS =VHDS = TPDA*k*DTPDA*k*D

Urbanas Rurales

0,08 0,12 0,12 0,18

Podría

representar aviajeroscotidianos.

Podría

representar al devías ordinarias.

Podría

representar al devías ordinarias.

Podría

representar alde víasturísticas.

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2.32.3 VOLUMEN HORARIO DEVOLUMEN HORARIO DEDISEDISEÑÑO (VHD)O (VHD)

Estimación del VHD y del VHDS.

La forma más directa de obtener el VHD es aquelcorrespondiente a la trigésima hora o aquella quecorresponda al punto de inflexión de la curvaresultante.

El VHDS se obtendría del resultado de multiplicar lasestimaciones del TPDA, k y D para el fin de la vidaútil del proyecto lo cual corresponde más al trabajo

de los planificadores que a los ingenieros de tránsito.

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TIPOS DE TRTIPOS DE TRÁÁNSITONSITO El incremento del tránsito (IT) es el

volumen de tránsito que se espera use lanueva carretera en el año futuroseleccionado como de proyecto. Este

incremento se compone del crecimientonormal del tránsito (CNT), del tránsito

generado (TG) y del tránsito

desarrollado (TD).

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El crecimiento normal del tránsito (CNT) es elincremento del volumen de tránsito debido al aumento

normal en el uso de los vehículos. El tránsito generado (TG) consta de aquellos viajes

vehiculares, distintos a los del transporte público, que nose realizarían si no se construye la nueva carretera.

El tránsito generado se compone de tres categorías: Tránsito inducido, o nuevos viajes no realizados previamente

por ningún modo de transporte; el tránsito convertido, o nuevos viajes que previamente se

hacían masivamente en taxi, autobús, tren, avión o barco, y que

por razón de la nueva carretera se harían en vehículosparticulares; y el tránsito trasladado, consistente en viajes previamente

hechos a destinos completamente diferentes, atribuibles a laatracción de la nueva carretera y no al cambio en el uso del

suelo.

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Al tránsito generado (TG) se le asignan tasas deincremento entre el 5 y el 25 % del tránsitoactual, con un periodo de generación de uno ódos años después de que la carretera ha sidoabierta al servicio.

El tránsito desarrollado (TD) es el incrementodel volumen de tránsito debido a las mejoras enel suelo adyacente a la carretera. A diferenciadel tránsito generado, el tránsito desarrollado

continua actuando por mucho años despuésque la nueva carretera ha sido puesta alservicio.

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En cuanto a tránsito desarrollado (TD), la

experiencia indica que en carreterasconstruidas con altas especificaciones, elsuelo lateral tiende a desarrollarse más

rápidamente de lo normal, generandovalores del orden del 5 % del tránsitoactual.

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El incremento del tránsito (IT) se expresa

así: IT = CNT + TG + TD Tránsito futuro (TF), para efectos de

proyecto se derivan a partir del tránsito

actual (TA) y del incremento del tránsito(IT) TF = TA + IT TA = tránsito existente + tránsito atraído TF = (TE + TAt) + (CNT + TG + TD)

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FUENTE:httpFUENTE:http://://www.cemexmexico.comwww.cemexmexico.com//coco//pdf pdf /23trafico./23trafico.pdf pdf 

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2.4 BIBLIOGRAF2.4 BIBLIOGRAFÍÍAA•• RADELAT EGÜES, GUIDO. (2003).

Principios de Ingeniería de Tránsito.Instituto de Ingenieros de Transporte-ITE.Washington, D.C.

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Figura Localización regional

de la Variante a Caldas.Fuente:

http://www.invias.gov.co/info/mapas/Antioquia.jpg.Mencionado en: MT, AMVA y DA (2007) DiseñoDefinitivo de la Doble Calzada de Caldas (AncónSur – Primavera) Informe Final Volumen I Estudiode Tránsito. Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín. Medellín – Colombia.Julio.

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Figura 20. Localización estaciones de conteo.Fuente: Volúmenes de tránsito 2003, INVIAS. Mencionado en: MT, AMVA y DA (2007) Diseño Definitivo de la Doble Calzada de Caldas (Ancón

Sur – Primavera) Informe Final Volumen I Estudio de Tránsito. Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín. Medellín -Colombia.Julio.

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MODELOS DE PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO (Estación 361:CALDAS - ITAGUI)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

        1        9        9        3

        1        9        9        5

        1        9        9        7

        1        9        9        9

        2        0        0        1

        2        0        0        3

        2        0        0        5

        2        0        0        7

        2        0        0        9

        2        0        1        1

        2        0        1        3

        2        0        1        5

        2        0        1        7

        2        0        1        9

        2        0        2        1

        2        0        2        3

        2        0        2        5

        2        0        2        7

        2        0        2        9

AÑOS

     T     P     D     S

POTENCIAL EXPONENCIAL TPDS

Figura. Proyección Potencial y exponencial Carrera 50.Fuente: MT, AMVA y DA (2007) Diseño Definitivo de la Doble Calzada de Caldas (Ancón Sur – Primavera) Informe Final Volumen IEstudio de Tránsito. Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín. Medellín – Colombia.Julio.