Presentación de PowerPoint

PLANIFICACIÓN DEL TRANSPORTE
Ingeniería de tráfico en entornos urbanos
Velocidad
•
VELOCIDAD
•
Variabilidad de la velocidad. Necesario definir diferentes velocidades. Con
tu compañero intenta deducir qué definición tendrán las siguientes
velocidades:
»
»
»
»
»
VELOCIDAD INSTANTÁNEA:
VELOCIDAD DE RECORRIDO:
VELOCIDAD MEDIA TEMPORAL Vt:
VELOCIDAD MEDIA ESPACIAL Ve:
VELOCIDAD MEDIA DE RECORRIDO:
Velocidad
•
VELOCIDAD
•
Variabilidad de la velocidad. Necesario definir:
»
VELOCIDAD INSTANTÁNEA: Velocidad en un instante determinado
»
VELOCIDAD DE RECORRIDO: Velocidad media al recorrer un tramo de
carretera
»
VELOCIDAD MEDIA TEMPORAL Vt: Velocidad media de todos los vehículos
que pasan por un punto fijo durante un periodo de tiempo
»
VELOCIDAD MEDIA ESPACIAL Ve: Velocidad media de todos los vehículos
que en un instante determinado están en un tramo de carretera
»
VELOCIDAD MEDIA DE RECORRIDO: Media de las velocidades de recorrido
de todos los vehículos en un tramo
Distribución de frecuencias de velocidad
•
Distribución de frecuencias de velocidad
•
Distribución temporal: Velocidades de los vehículos que pasan por un
punto fijo
•
Distribución espacial: Velocidades de los vehículos en un instante dado en
un tramo
Las distribuciones normales se adaptan muy bien cuando consideramos grupos
homogéneos de vehículos
Ecuación Fundamental del Tráfico
•
DENSIDAD DEL TRÁFICO
•
Densidad (D): Nº de vehículos por unidad de longitud de vía (L)
»
»
Difícilmente medible
Se puede obtener con la velocidad espacial (Ve) y la intensidad
I  Ve·D  D 
»
I
I
 Ve 
Ve
D
Nos permite definir el nivel de calidad de la circulación
Relación densidad - velocidad
RELACIÓN DENSIDAD-VELOCIDAD
Relacion Intensidad - Densidad
RELACIÓN INTENSIDAD-DENSIDAD
c
ESTABLE
INESTABLE
Dc
CAPACIDAD DE LA CARRETERA (C): Valor máximo de la Intensidad de la carretera
DENSIDAD CRÍTICA (Dc): Densidad para la que se obtiene la intensidad máxima
Relación velocidad - intensidad
RELACIÓN VELOCIDAD-INTENSIDAD
Fácil de medir y de gran importancia =>determinará el nivel de servicio o calidad
que ofrece una vía
ESTABLE
INESTABLE
Capacidad y niveles de servicio
•
CAPACIDAD: Máxima intensidad de circulación
No ha sido posible desarrollar modelos teóricos generales
•
Manual de capacidad de carreteras (Highway Capacity Manual) del
Transportation Reserch Board de Estados Unidos, 1935
Para eliminar fluctuaciones aleatorias pero recoger las importantes se define la intensidad
para un periodo de 15 minutos


Las condiciones de circulación al
alcanzar la capacidad son muy
deficientes
La carretera debería diseñarse
para que funcione con
intensidades inferiores
Escala de condiciones de circulación de mejores a peores: Niveles de Servicio
Nivel de Servicio
Recordatorio: vías de alta capacidad
Recordatorio: no urbanas
 Tramos continuos
– Vías de alta capacidad
Intensidad
Velocidad libre de flujo
Geometría de la vía
– Carreteras convencionales
Velocidad Media
Porcentaje de tiempo siguiendo a un vehículo
 Tramos discontinuos
– Trenzados
Geometría del trenzado
Número de interacciones (densidad)
– Ramales de salida y acceso VAC
Capacidad del ramal
Geometría del enlace
Número de interacciones (densidad)
Variaciones horarias
Perfiles horarios para un día laborable
Fuente: Inventario de emisiones atmosféricas debidas al tráfico rodado en España. 2004
Factor Hora Punta
Las variaciones horarias de la intensidad son de las más
importantes técnicamente.
Importantes en las Congestiones
Se pueden medir las intensidades durante periodos menores de una hora.
Ej. I15: nº de vehículos que pasan durante los 15 minutos de mayor circulación de la hora
punta

FACTOR DE HORA PUNTA: Relación
Entre Intensidad horaria punta y la
intensidad máxima (dentro de la hora
punta) en un periodo de tiempo
determinado

Generalmente se emplea I15
I 60
FHPN 
60
·I N
N
I 60
FHP 
4·I15
IH30, IH100: entornos urbanos y congestión
La IH30 varia el orden de magnitud
respecto a la IMD:
•
Arterias urbanas:8% de la IMD
•
Carreteras convencionales: 1117% de la IMD
•
Carreteras rurales turísticas o
de fin de semana: 20% de la
IMD
Conceptos




Velocidad de flujo libre (Free-Flow Speed, FFS): solo afecta las condiciones de la
vía, independiente de las interacciones con otros vehículos
Velocidad de recorrido (running speed): influye la presencia de otros vehículos
Velocidad comercial (travel speed): incluye paradas
Densidad de intersecciones señalizadas
Nivel de servicio es función de la media de velocidades comerciales




Tramos de análisis de > 1,5 km
por defecto FFS = 45 km/h
Densidad de intersecciones = 6 intersecciones / km
Factor Hora Punta = 0,92
Capacidad carriles urbanos: orden de magnitud
Tipos de calles
¿qué ocurre si hay
intersecciones?
Intersecciones: soluciones
Nivel Servicio Calles Urbanas (capítulo 15 HCM)
Esquema cálculo
Geometría
• Número intersecciones
• Longitud tramos
• Número de carriles
Velocidad Flujo Libre FFS
• Clasificación tipo de vía
• Determinar valor FFS
Tiempo de viaje
• Tiempo de recorrido
• Tiempo de parada
Velocidad comercial
Nivel de servicio
Nivel de servicio
Función del tipo de calle y la velocidad media de viaje
Capacidad conjunto de carriles
Tipos de llegada (Arrival type – AT)
Tenemos seis tipos de menor a mayor fluidez en la llegada y apelotonamiento de
vehículos a su llegada a la intersección. Es peor si llegan concentrados y en la fase
roja.
Demora en las intersecciones
d = d 1 + d2 + d 3
demora de control = uniforme + incremental + cola inicial
Demora en las intersecciones, factor PF
d = d 1 + d2 + d3
demora de control = uniforme + incremental + cola inicial
Factor de ajuste por la sincronización semafórica (Progession Adjustment Factor – PF)
Demora en las intersecciones, factor k
d = d 1 + d2 + d 3
demora de control = uniforme + incremental + cola inicial
Intersecciones con semaforización no regulada: k = 0,5
Demora en las intersecciones, factor I
d = d 1 + d2 + d 3
demora de control = uniforme + incremental + cola inicial
Efecto de intersecciones cercanas: I = 1 (distancia >1,6 km)
Demora en las intersecciones, d3
Efecto de cola inicial en la intersección Capítulo 13, apéndice F
Running time
Velocidad media de viaje
Ejemplo 1
Descripción: calle multicarril urbana de 3,5 km con 7 intersecciones señalizadas cada
0,5 km
Se pide: nivel de servicio por segmento y total del tramo por sentido
Velocidad FFS = 63 km/h
Calle tipo: clase II
Ciclo semafórico = 70 s
Ratio verde g/C = 0,60
Capacidad = 1.800 veh/h
Llegada tipo = 3 y 5
Grado saturación (v/c) = 0,583 Señales programadas
Periodo análisis: 1 hora
Ejemplo 2
Descripción: calle de dos carriles urbana de 3,5 km con 5 intersecciones señalizadas
cada 3x400, 500 y 300 m. Alto flujo de giro a la izquierda ordenado por carril
exclusivo y fase semaforica.
Se pide: nivel de servicio por segmento y total del tramo por sentido
Velocidad FFS = 50 km/h
Calle tipo: clase IV
Grado saturación (v/c) = 0,8220,951-0,977-1,105-0,456
Ratio verde g/C = 0,289-0,5660,467-0,566-0,60
Capacidad = 1.650 veh/h
Llegada tipo = 3
Ciclo semafórico = 90 s
Señales programadas
Periodo análisis: 0,25 hora
Cola inicial intersección 4 = 22 veh
Ejemplo 3
Descripción: calle multicarril urbana con 8 intersecciones señalizadas y carril
reservado para giro a la izquierda. 3 Intersecciones por km más o menos
Se pide: nivel de servicio por segmento y total del tramo por sentido
Velocidad FFS = 70 km/h
Ciclo semafórico = 90 s
Periodo análisis: 1 hora
Buen control de acceso
Length of segment, L (km)
0,3
0,25
0,25
0,3
0,4
0,4
0,4
0,3
Segment travel time, ST (s)
28,3
19,2
21,8
29,4
49,7
40,6
35,2
28,1
Ejemplo 4
Descripción: calle de 4 carriles urbana de 3,2 km con 5 intersecciones señalizadas
cada 800 m. Alto flujo de giro a la izquierda ordenado por carril exclusivo y fase
semafórica.
Se pide: nivel de servicio por segmento y total del tramo por sentido
Velocidad FFS = 70 km/h
Calle tipo: clase II
AADT (IMD) = 30.000
Ratio verde g/C = 0,42
K (coef horario) = 0,091,
Llegada tipo = 3
D (coef direccional)= 0,568
PHF = 0,925
Periodo análisis: 0,25 hora
Ciclo semafórico = 120 s
PLT (coef left turn)= 0,12
s (capacidad de saturación) = 1.850
(pc/h/ln)
Ejemplo 5
Descripción: calle de 6 carriles urbana de 3,6 km con 6 intersecciones señalizadas cada
600 m. Alto flujo de giro a la izquierda ordenado por carril exclusivo y fase semafórica.
Se pide: la mínima velocidad aceptable, intensidad horaria e IMD para un nivel de servicio
D
Velocidad FFS = 65 km/h
Calle tipo: clase II
Ratio verde g/C = 0,42
K (coef horario) = 0,095,
Llegada tipo = 5
D (coef direccional)= 0,55
PHF = 0,95
Periodo análisis: 0,25 hora
Ciclo semafórico = 120 s
PLT (coef left turn)= 0,12
s (capacidad de saturación) = 1.750
(pc/h/ln)
Álvaro Fernández Heredia
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