05 PLAN TESINA CORREGIDO ZUÑIGA RONI

UNIVERSIDAD PERUANA DEL CENTRO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“Análisis y optimización de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco
y Av. Mariscal Castilla - Huamanga - Ayacucho”
Proyecto de Trabajo de Investigación
Para obtener el grado académico de:
Bachiller en Ingeniería Civil
Presentado por:
ZÚÑIGA HUAMÁN, RONI
Huancayo, mayo del 2020
ii
iii
ÍNDICE GENERAL
LISTA DE TABLAS ............................................................................................................................ v
LISTA DE FOTOGRAFÍAS ................................................................................................................ v
RESUMEN ......................................................................................................................................... 1
ABSTRACT ....................................................................................................................................... 2
CAPÍTULO 1 ...................................................................................................................................... 3
I.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................. 3
1.1.
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA .................................................................................... 3
1.2.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.............................................................................. 4
1.3.
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................. 5
1.4.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................ 6
CAPÍTULO 2 ...................................................................................................................................... 7
MARCO TEÓRICO ............................................................................................................... 7
II.
2.1.
ANTECEDENTES DEL PROBLEMA ........................................................................... 7
2.2.
BASES TEÓRICAS.................................................................................................... 16
2.3.
MARCO CONCEPTUAL O GLOSARIO ..................................................................... 41
CAPÍTULO 3 .................................................................................................................................... 45
HIPÓTESIS Y VARIABLES ............................................................................................ 45
III.
3.1.
HIPÓTESIS GENERAL .............................................................................................. 45
3.2.
HIPÓTESIS ESPECÍFICAS ....................................................................................... 45
3.3.
IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES ........................................................................... 46
3.4.
OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES ................................................................ 46
3.5.
MATRIZ DE CONSISTENCIA .................................................................................... 47
CAPÍTULO 4 .................................................................................................................................... 49
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................... 49
IV.
4.1.
TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................ 49
4.2.
UNIDAD DE ANÁLISIS .............................................................................................. 50
4.3.
POBLACIÓN DE ESTUDIO ....................................................................................... 50
4.4.
TAMAÑO DE MUESTRA ........................................................................................... 50
4.5.
SELECCIÓN DE MUESTRA ...................................................................................... 51
4.6.
TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS ............................................................... 51
4.7.
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LA
INFORMACIÓN ...................................................................................................................... 52
CAPÍTULO 5 .................................................................................................................................... 53
V.
PRESUPUESTO ................................................................................................................ 53
CAPÍTULO 6 .................................................................................................................................... 54
VI.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .............................................................................. 54
CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 54
RECOMENDACIONES .................................................................................................................... 54
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................ 55
ANEXOS .......................................................................................................................................... 56
iv
LISTA DE TABLAS
Tabla 1: Capacidad en condiciones ideales ....................................................... 37
Tabla 2: Capacidad de carreteras de dos carriles .............................................. 38
Tabla 3: Identificación de las variables .............................................................. 46
Tabla 4: Operacionalización de las variables ..................................................... 46
Tabla 5: Matriz de consistencia.......................................................................... 47
Tabla 6: Presupuesto ......................................................................................... 53
Tabla 7: Cronograma de actividades ................................................................. 54
LISTA DE FOTOGRAFÍAS
Imagen 1: Ubicación del proyecto de investigación............................................ 56
v
RESUMEN
El estudio de investigación que se realizará estará enmarcado en la línea de
estudio de ingeniería de transportes, la cual servirá para la obtención del grado de
bachiller de la carrera profesional de Ingeniería Civil que se obtendrá en mi Alma
Mater de estudios la Universidad Peruana del Centro.
La población a nivel local nacional e internacional en los últimos años tuvo un
crecimiento acelerado y debido a ese crecimiento poblacional el parque automotor
está en aumento, la cual provoca saturación de las calles urbanas generando caos
congestión vehicular que conlleva el malestar e incomodidad de la población
Ayacuchana (peatones y conductores).
En tal sentido, conocido el problema que aqueja a los ciudadanos Ayacuchanos
que utilizan la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla mediante
esta investigación se tiene el interés de dar alternativas de solución con la
realización del presente trabajo de tesis titulada Análisis y optimización de la
red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla - Huamanga – Ayacucho.
Palabra Clave: Tráfico, Tránsito, Estudio de impacto vial, Volumen horario
máximo anual y Tránsito mensual.
1
ABSTRACT
The research study that will be carried out will be framed in the line of study of
transport engineering, which will serve to obtain the bachelor's degree of the
professional career of Civil Engineering that will be obtained in my Alma Mater of
studies at the Peruvian University of the Center.
The population at the local national and international level in recent years had an
accelerated growth and due to that population growth, the automotive fleet is on
the increase, which causes saturation of urban streets generating chaos, vehicle
congestion that leads to population discomfort and discomfort Ayacuchana
(pedestrians and drivers).
In this sense, knowing the problem that afflicts Ayacucho citizens who use the Jr.
Carlos F. Vivanco and Av. Mariscal Castilla road network, through this research, it
is interesting to provide alternative solutions with the completion of this thesis work
entitled Analysis and optimization of the Jr. Carlos F. Vivanco and Av. Mariscal
Castilla - Huamanga - Ayacucho road network.
Key Word: Traffic, Traffic, Road impact study, Annual maximum hourly volume
and Monthly traffic.
2
CAPÍTULO 1
I.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
El desarrollo mundial cada vez más acelerado y globalizado, ha hecho del
transporte de bienes y personas una necesidad creciente que requiere
soluciones eficaces e integrales (Cal et al., 2006).
Para orientar las políticas de seguridad vial se necesitan datos sobre el
número, tipo de accidentes y sus consecuencias, así como el conocimiento
detallado de las circunstancias en que se producen. En muchos países de
ingresos bajos o medios no existen métodos de recopilación ni procesamiento
de datos sobre el tránsito, por lo que las estadísticas reportadas generalmente
están subestimadas o incompletas, lo que las hace poco confiables en la toma
de medidas destinadas a disminuir los accidentes o para elaborar políticas de
seguridad vial de largo plazo. Esto podría, además llevar a los gobiernos a
disminuir los recursos destinados a reducir la incidencia de accidentes
(Planzer, 2000).
La comunicación vial responde a la necesidad de organizar y brindar seguridad
en caminos, calles y pistas o carreteras. La vida y la integridad de quienes
3
transitan por dichas vías dependen de lo que la señalización indique, de la
atención que se le preste y de la responsabilidad de asumir lo que ordenen.
En este sentido, El lenguaje vial: el lenguaje de la vida guía tanto a transeúntes
como a conductores por el camino de la seguridad y la prevención de cualquier
tragedia (Dextre, 2012).
El rápido incremento y mayor concentración poblacional en las zonas urbanas
originan mayor demanda de transporte público de pasajeros los cuales a la
actualidad ofrecen un sistema de transporte publico deficiente ocasionando
pérdidas económicas al transportista y mayor tiempo de viaje de los pasajeros
para llegar a su destino. Todos estos sistemas deficientes en el transporte de
pasajeros son debido a la inadecuada aplicación de la educación vial tanto de
los conductores y pasajeros, la inadecuada infraestructura vial y aforo de
vehículos por encima de su diseño. Teniendo en cuenta lo antes mencionado
se puede decir que el problema de transito es uno de los factores más
importantes que no permite el crecimiento ordenado y sostenible de una
ciudad. Por tal razón es necesario realizar la tesis de análisis y optimización
de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla - Huamanga –
Ayacucho.
1.2.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
El estudio de tráfico es muy importante realizarlo en una ciudad que tiene un
crecimiento poblacional acelerado. El presente estudio de tráfico de la red vial
Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla permitirá conocer los problemas
de tráfico para luego hacer una propuesta de análisis y optimización del
transporte público que circulan por la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av.
Mariscal Castilla y de esta manera contribuir a la mejora del plan de desarrollo
vial de la ciudad de Huamanga.
4
1.2.1.
PROBLEMA GENERAL
¿En qué medida aportara al estudio de tráfico al análisis y optimización
de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla - Huamanga –
Ayacucho?
1.2.2.

PROBLEMAS ESPECÍFICOS
¿Cuáles serán los tramos críticos de la avenida red vial Jr. Carlos
F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla?

¿A qué hora se producirá la mayor congestión vehicular red vial Jr.
Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla?

¿Cuánto será el tráfico vehicular de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco
y Av. Mariscal Castilla?
1.3.
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Realizar una investigación en el rubro de la ingeniería de transportes es de
vital importancia, porque se conocerá información de primera fuente sobre
el tráfico vehicular de uno de los tramos viales principales de la ciudad de
Ayacucho. Actualmente en la ciudad de Ayacucho, existe el tráfico
vehicular debido a un crecimiento acelerado del parque automotor y la falta
de una correcta planificación de los tiempos de semáforos la mala
ubicación de los letreros de transito la cual perjudica el transporte de
pasajeros en las principales vías importantes de mayor circulación
vehicular. Por lo mencionado anteriormente se obtendrán datos de primera
fuente que permitirán el estudio y la posterior optimización de la
problemática actual.
Académicamente el presente proyecto de investigación, permitirá aplicar
los conocimientos obtenidos durante el transcurso de la vida universitaria
y por consecuencia el complementar los conocimientos en la ingeniería de
5
transportes, otorgando así la experiencia para posteriores proyectos de
investigación que aportaran información en bien de la sociedad.
Este trabajo de investigación se está realizando en coordinación y con
autorización de la Oficina de la Sub Gerencia de Transportes de la
Municipalidad Provincial de Huamanga.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.4.
1.4.1.
OBJETIVO GENERAL
Determinar el análisis y optimización de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco
y Av. Mariscal Castilla - Huamanga - Ayacucho
1.4.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Identificar los tramos críticos de la avenida red vial Jr. Carlos F.
Vivanco y Av. Mariscal Castilla.

Determinar las horas de mayor congestión vehicular red vial Jr.
Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla.

Determinar el tráfico vehicular de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y
Av. Mariscal Castilla.
6
CAPÍTULO 2
II.
MARCO TEÓRICO
2.1.
ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
2.1.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES
En la investigación realizada, sobre el control de los semáforos con el modelo
ANFIS (Sistema de Inferencia Difusa Basado en Redes Adaptativas) es más
óptimo, ya que la densidad vehicular se reduce, permitiendo atender una
mayor cantidad de vehículos en una misma distancia al compararse con el
sistema de tiempos fijos. A su vez el modelo ANFIS aumenta la velocidad
promedio de los vehículos a través de la vía, lo cual aumenta la movilidad
vehicular, y también se presenta una disminución del promedio de vehículos
en cola sobre todas las colas, reduciendo la posibilidad de generar una
congestión vehicular por causa de los semáforos. Para la obtención de buenos
resultados con este modelo es aconsejable utilizarlo en un sistema progresivo
flexible, el cual permita sincronizar los semáforos en un sentido u otro, según
las horas de máxima demanda vehicular (Pedraza et al., 2012).
El mal diseño de infraestructuras viales y el uso de controladores de tráfico
obsoletos e ineficientes, son las principales causas que han ocasionado que
7
varias ciudades en el mundo presenten problemas serios de transporte, por lo
que últimamente se han presentado nuevas estrategias e intensificado
estudios sobre tráfico vehicular en sistemas viales, buscando agilizar la
movilidad vehicular. El modelo matemático macroscópico se podría utilizar en
situaciones específicas de tráfico, tales como vialidades de dos o más carriles,
la presencia de varios tipos de vehículos, e incluso considerar otro tipo de
situaciones físicas que generan congestionamiento, tales como reducciones
de la capacidad vial de las carreteras, como sucede en los tramos llamados
“cuellos de botella”, o aquellos congestionamientos ocasionados en tramos
que se interceptan con otras vialidades (Pérez et al., 2014).
Las vías nacionales es un patrimonio, el cual es necesario: proteger,
conservar, aumentar y mejorar; para apoyar el desarrollo socioeconómico de
nuestro país. La actividad para el mantenimiento de las vías, constituye un
factor determinante y principal que garantiza la operación satisfactoria de la
red vial del transporte durante la vida útil del camino y vías; en sus diferentes
modalidades. La ausencia de un mantenimiento preventivo de una vía nacional
y de un mantenimiento correctivo tardío, conduce a que la inversión realizada
sufra una depreciación más acelerada, acortando su vida útil de la vía;
obteniendo un grado de aprovechamiento menor que se traduce en una
disminución de los beneficios estimados durante la planificación, ya que la
rentabilidad no podrá ser óptima al descuidar esta función. Hay múltiples
estudios económicos que comprueban que transitar en concreto, es más
económico que el asfalto. El asfalto se deforma, y al hacerlo, consume energía.
Al consumir más energía, hay más gases contaminantes (Martínez, 2013).
Los inventarios de estacionamientos y de paraderos son utilizados para
conocer las características de la oferta de estos a lo largo de un tramo de vía,
8
en el interior de una red vial e, incluso, en un sistema completo de transporte;
permiten establecer la mejor manera de aprovechar el espacio disponible para
albergar un conjunto de vehículos con características particulares dentro y
fuera de la vía, y también pueden arrojar buenos resultados cuando se
requiere conocer las necesidades de los usuarios, y formular alternativas para
el replanteo y diseño de nuevos sitios para el estacionamiento y ascenso y
descenso de pasajeros, en forma coherente con las condiciones del tránsito
existente. El inventario de rutas de transporte público colectivo urbano de
pasajeros es una técnica que ofrece una amplia gama de aplicaciones; desde
la observación de una ruta de transporte en particular, evaluando atributos
como la seguridad, la comodidad y el nivel de servicio desde la perspectiva del
usuario, hasta el estudio de toda una red de transporte a partir de la evaluación
preliminar de la oferta de transporte y las características y condiciones que
definen la operabilidad, funcionalidad y eficiencia de un sistema de transporte
público urbano. Elaborar inventarios viales y categorizar la red vial es una
herramienta práctica a la hora de realizar cualquier diagnóstico de las
condiciones existentes en un sitio, y en la evaluación de los sistemas de
transporte y sus componentes (Quintero, 2011).
En la investigación, sobre la semaforización en Medellín, se podría mencionar
que el uso de semáforos produce un alivio de la congestión del tráfico urbano
durante la hora de máxima congestión, mejorando el rendimiento de los
indicadores de movilidad dentro del tramo vial particularmente estudiado, es
decir, se comprueba que al modelar redes de semáforos donde se mezclan
varias estrategias de control, la tecnología On Line funciona adecuadamente,
bien sea si se tienen de manera cercana intersecciones controladas con pare,
con estrategia de control fijo, y/o con estrategia de control semiactuado (control
9
responsivo). En resumen se comprueba que el control adaptativo es útil para
interconectar una intercesión con un sistema progresivo de tiempo fijo o
semiaccionado, cuando hay altos volúmenes vehiculares (Jiménez y
Sarmiento, 2011).
2.1.2. ANTECEDENTES NACIONALES
En la tesis titulada estudio y optimización de la red vial avenida América Sur,
tramo prolongación Cesar Vallejo – avenida Ricardo Palma, Trujillo, menciona
que las capacidades y niveles de servicio determinados en las intersecciones
América Sur – Ricardo Palma, América Sur – José María Eguren, América Sur
– Gonzáles Prada y América Sur – Prolongación César Vallejo corresponden
a un nivel de servicio D a excepción de la América Sur – La Marina que
corresponde a un nivel de servicio C. Cabe mencionar que tienen defectos
operativos de la red vial y del diseño vial lo cual ha generado que tengan estos
niveles que están por debajo de los dos niveles recomendables que son el A
y el B. El Manual de Diseño Centroamericano para vías rurales para 2 a 4
carriles por vía tiene un parámetro para el dato de Factor Hora Pico (FHP) que
comprende 0.92 que comprende a una vía con un nivel de servicio de D hasta
C; nuestros datos nos demuestran que la única intersección se acerca a este
rango es la intersección de la Av. América Sur con la Av. Gonzáles Prada que
tiene como resultado de FHP de 0.93 demostrando así su mayor fluidez, no
obstante se van alejando del factor de diseño ideal superando los parámetros
deseados del diseño; Contrastando los tiempos calculados como óptimos para
los tiempos de semaforización con los tiempos reales tomados en cada
intersección podemos concluir que en la avenida América Sur hay más tiempo
de verde que de rojo lo cual ocasiona un aliviamiento en la congestión
vehicular de esta avenida, que es lo correcto ya que esta avenida es principal
10
y todas las demás son adyacentes secundarias, pero esto provoca que las
avenidas adyacentes se congestionen de manera indebida y a pesar de tener
un buen tiempo de verde, aun así no es suficiente para una avenida que
soporta semejante magnitud de tráfico; Esto se ve reflejado notoriamente en
el día a día de los conductores que hacemos uso de estas vías y siempre
sufrimos de retrasos y atascos debido a múltiples razones, en este caso con
estos datos podemos decir con certeza que esta es una de las razones por las
que se ocasiona esta problemática; Asimismo, vemos que el tiempo de ámbar
no es suficiente ya que en todos los semáforos se está manejando un tiempo
estandarizado de 3 segundos lo cual contradice al cálculo realizado que
recomienda 5 o 6 segundos como prevención para accidentes. También
podemos concluir que según la Norma 101.04 del Capítulo I del Manual de
Carreteras elaborado por el MTC, se designa que las vías estudiadas en este
caso la avenida América Sur está diseñada para ser una carretera de segunda
clase que comprenden de un ancho mínimo de 3.30m por carril en una
calzada; quiere decir que en total debe tener un ancho acumulado de calzadas
de 13.20m; Esto deja en evidencia que todas las intersecciones cumplen con
la normatividad ya que tienen de 13.8m a más, pero también se pudo observar
que esta avenida está diseñada con 3 carriles no con 2 como se estipula el
mínimo en la norma; por lo cual se concluye que el diseño no es óptimo ya que
de haber considerado el mismo criterio de diseño de 3.30 por carril, se tendría
un ancho acumulado de calzadas de 19.80; La única intersección que
sobrepasa este ancho acumulado es la de La Marina con un ancho efectivo
acumulado de 26 metros, el cual se midió a raíz de la suma de su calzada y la
del bypass; Con esto podemos concluir que el bypass si ha aliviado de manera
efectiva el tráfico en esta intersección pero que las demás vías están por
11
debajo de las condiciones estructurales de diseño deseadas y así generan
tráfico excesivo (Pereda y Montoya, 2018)
En la tesis titulada “Estudio de tráfico y optimización de la red vial que
comprende el Jr. Libertad, Jr. Olímpico y Av. Gandolini de la ciudad de Lircay
– Angaraes” se menciona que el estudio de tráfico de la red vial comprendida
por el Jr. Libertad, Jr. Olímpico y Av. Gandolini nos permitió obtener la
clasificación, y determinar la mayor incidencia de vehículos y a su vez los
niveles de servicio calculados en las intersecciones de la red vial son: Jr.
Libertad – Jirón Ica. (I-01), Jirón la Libertad – la Unión. (I-03), Jr. Olímpico y Jr.
Libertad (I-04), Av. Gandolini y Jr. Olímpico (I-05) y Av. Gandolini – Avenida
09 de Octubre (I-06) corresponden a un nivel de servicio C a excepción de
Jirón la Libertad – Jirón Ica (I-02), que corresponde a un nivel de servicio B.
Donde se puede decir que cada intersección tiene características diferentes y
también sus niveles están debajo A y de B en algunas intersecciones a
excepción de la intersección B. Concluyendo con respecto al conteo de
vehículos la mayor incidencia de vehículos ligeros, realizando la verificación
de los conteos se pudo observar que la mayor cantidad de vehículos fueron
mototaxis, por otro lado, los vehículos pesados no tienen mucha incurrencia.
Se puede concluir que para la optimización se optó por tomar la
reprogramación de semáforos en la intersección, donde los datos obtenidos
según cálculo y los actuales cronometrados tienen diferencias notables en
cada tiempo de las luces del semáforo, estos cálculos obtenidos de los
semáforos nos permitirán optimizar la red vial. Donde el tiempo de ámbar de
los semáforos no es suficiente ya que en todos los semáforos se está
operando un tiempo generalizado de 3 segundos lo cual contradice al cálculo
12
realizado que recomienda 4 o 5 segundos como prevención para accidentes
en las intersecciones de la red (Mitma y Zaravia, 2018).
En la tesis titulada, Nivel de serviciabilidad en las avenidas; Atahualpa, Juan
XXII, Independencia, de los Héroes y San Martín de la ciudad de Cajamarca,
se menciona que los vehículos predominantes dentro de las vías en estudio
son los mototaxis. En la Av. de los Héroes tienen una influencia de 47.4% y
51.9% en ambos sentidos, en la Av. Independencia un 63.9%, en la Av.
Atahualpa un 38.4% y 35.9% en ambos sentidos, en la Av. San Martín un
49.5% y en la Av. Juan XXIII un 40% y 60.8% en ambos sentidos. Con estos
datos se puede deducir que esta clase de vehículo ha ido ingresando de
manera desmesurada al parque automotor de Cajamarca, los últimos años.
Un dato interesante y que corrobora dicha deducción es que la flota de
mototaxis en el año 2007 era de 1511 unidades (SATCAJ) y la flota autorizada
a la actualidad consta de 4161 unidades. Se determinó que la hora de máxima
demanda por las mañanas es de 6:45 a 7:45, hora en que la población se
dirige a su trabajo o centro de estudios y por las tardes durante las 12: 15 a la
1 :45, hora en que los estudiantes retornan a sus viviendas del mismo modo
que los trabajadores. La Variación del Horario de Máxima Demanda, se
aprecia además que en horas de la noche entre las 6:00 y 7:30 el volumen
vehicular nuevamente asciende, por motivos de retorno de la población a sus
viviendas (término de labores). Los factores horarios de máxima demanda de
las vías estudiadas oscilan entre 0.81 y 0.95, estos se aproxima a la unidad,
lo que significa que existe una distribución uniforme de flujos máximos durante
toda la hora (Angaspilco, 2014).
En la tesis titulada: “Propuesta de mejora del nivel de servicio del tránsito
vehicular en la Av. Huancavelica - tramo Av. 13 de noviembre y paseo la Breña
13
en la ciudad de Huancayo”, se menciona de que las propuestas de mejoras
asociadas logran optimizar el nivel de servicio del tránsito vehicular, para el
año actual de "E" a "B", para el año 2022 de "F" a "B" y para el año 2027 de
"F" a "D", haciendo que los vehículos fluyan con mayor rapidez y los tiempos
de espera sean evidentemente menores. Asimismo, los resultados que se
corroboraron con la prueba T student, llegando a la misma conclusión de que
“Si existe mejora significativa en el NdS del tránsito vehicular después de
implementar las (1ra + 2da + 3ra) propuestas combinadas” ya que el valor P
obtenido es de 0.004 < a = 0.05. Tomando en cuenta que otras propuestas de
soluciones para la presente investigación, han sido inviables como el de
aumento de carriles, por la geometría existente o por la construcción de pasos
a desnivel por lo costoso y el poco espacio disponible, más bien se trató de
sacar al máximo uso de la infraestructura existente, para cambiar las
condiciones de transporte público en la ciudad de Huancayo, ya que se está
volviendo la ciudad insostenible. El análisis del tránsito vehicular influye para
la determinación del nivel de servicio para el año actual cuyo resultado fue un
NdS “E”, con una demora promedio 77.02 segundos, en sus 5 intersecciones
semaforizadas de la Av. Huancavelica- tramo Av. 13 de noviembre y Paseo la
Breña en la Ciudad de Huancayo. Por lo tanto, la zona de estudio se encuentra
en una condición cerca a la congestión severa. El análisis del tránsito vehicular
influye para la determinación del nivel de servicio para los años proyectados
cuyos resultados fueron “F” con una demora promedio a 130.53 segundos y
“F” con una demora promedio a 191.25 segundos, para 5 y 10 años
respectivamente, en sus 5 intersecciones semaforizadas de la Av.
Huancavelica- tramo Av. 13 de noviembre y Paseo la Breña en la Ciudad de
Huancayo, Por lo tanto, la zona de estudio empeoraría a una congestión
severa con mayor tiempo. La optimización de ciclos de semáforos influye en
14
el nivel de servicio de las intersecciones semaforizadas corrigiendo su
condición, como primera propuesta implementada. La mejora solo fue válida
para la condición actual, más no para los años proyectados 2022 y 2027
respectivamente, Asimismo, resultados que se corroboraron con la prueba T
student, llegando a la misma conclusión de que “No existe mejora significativa
en el NdS del tránsito vehicular para el año actual y proyectado, después de
implementar solo la 1ra. propuesta” ya que el valor P obtenido es de 0.067 ≥
α= 0.050. Con la no inclusión de vehículos pesados influye en el nivel de
servicio en sus intersecciones semaforizadas, corrigiendo su condición, como
segunda propuesta implementada, mejora el nivel de servicio para el año
2022, mas no para las condiciones para el año 2027, resultados que se
corroboraron con la prueba T student, llegando a la conclusión de que “No
existe mejora significativa en el NdS del tránsito vehicular para los años
proyectados después de implementar solo la 2da. propuesta”, ya que el valor
P obtenido es de 0.052 ≥ α= 0.050. El remplazo de la matriz de transporte
público actual a una matriz moderna, influye en su nivel de servicio en sus
intersecciones semaforizadas, corrigiendo su condición, como tercera
propuesta implementada, siguiendo las recomendaciones propuestas en la
investigación de Salvatierra,
2017, esta mejora independientemente
solamente redujo el NdS para el año 2022, más no para el año 2027,
resultados que se corroboraron con la prueba T student, llegando a la
conclusión de que “No existe mejora significativa en el NdS del tránsito
vehicular para los años proyectados después de implementar solo la 3ra.
propuesta” ya que el valor P obtenido es de 0.061 ≥ α = 0.050 (Corilla, 2018).
15
2.2.
BASES TEÓRICAS
2.2.1. LA INGENIERIA DE TRANSPORTE
Actualmente el transporte por carretera, tanto de viajeros como de mercancías,
es el modo predominante para el transporte interior en todos los países del
mundo, y su participación en el transporte total ha venido aumentando
continuamente en los últimos años. El elemento fundamental para el desarrollo
del transporte por carretera es el camino que resulte ser segura y cómoda, que
reúna las condiciones adecuadas para permitir el movimiento de los vehículos
a unas velocidades adecuadas según el tipo de carretera. En las carreteras
que forman la red viaria interurbana predomina el tráfico de vehículos de
motor, ya que los peatones y las bicicletas son muy escasos (Kraemer et al.,
2003).
2.2.1.1.
EL ESTUDIO DE LA CIRCULACIÓN POR CARRETERA
El estudio de la circulación tiene como objetivo deducir las relaciones que hay
entre sus principales características (el número y la velocidad de los vehículos
que utilizan la red viaria), las condiciones de las carreteras y la ordenación y
regulación del tráfico. Para estudiar la circulación se emplean unas magnitudes
que recogen los aspectos más importantes del mismo. Los criterios usados
con mayor frecuencia son la intensidad, que define la cantidad de vehículos
que circulan por una sección de la carretera por una unidad de tiempo, y la
velocidad media de los vehículos. Con menor frecuencia se usan la densidad
(número de vehículos por unidad de longitud de la vía), la separación entre
vehículos sucesivos (en tiempo o distancia), el tiempo recorrido, el número de
paradas en un recorrido, etc. Entre estas magnitudes existen relaciones que
16
es necesario conocer para estudiar las características del tráfico en distintas
circunstancias (Kraemer et al., 2003).
2.2.1.2.
INTENSIDAD DE TRÁFICO
Se llama intensidad de tráfico al número de vehículos que pasa a través de
una sección fija de una carretera por unidad de tiempo. Las unidades más
usadas son vehículos/hora (intensidad horaria) y vehículos/día (intensidad
diaria). La intensidad es la característica más importante de la circulación, ya
que las demás están relacionadas con ella. Permite caracterizar directamente
el tipo de circulación en una carretera, por lo que se utiliza en todos los análisis
sobre características del tráfico. Generalmente el periodo de aforo se extiende
a un año, y la intensidad media diaria durante el año (IMD) es la magnitud más
utilizada para caracterizar la intensidad en las carreteras. Se puede definir
como el número total de vehículos que ha pasado por una sección de la
carretera durante el año, dividido por 365 (Kraemer et al., 2003).
2.2.2. LA INGENIERIA DE TRANSITO
En los últimos años, con el aumento cada vez mayor del parque vehicular, la
circulación en las calles y carreteras se ha tornado más compleja, motivo por
el cual, cobra gran importancia la realización de análisis operacionales más
detallados de los sistemas viales, donde es precisamente la INGENIERÍA DE
TRANSITO, aquella rama de la ingeniería, la llamada a tratar estos aspectos.
Los Ingenieros de Tránsito han podido demostrar la conveniencia de emplear
simultáneamente la vigilancia, la educación y la ingeniería en el logro de la
meta de una circulación segura y eficiente. De allí que, la mejor manera de
utilizar la Ingeniería de Tránsito consiste en estructurar planes adecuados,
17
prácticos y bien meditados para mejorar la seguridad y la movilidad de los
flujos vehiculares, sobre todo en áreas críticas, donde la interacción con otras
disciplinas es fundamental (Cal et al., 2006).
2.2.2.1 PROBLEMAS DE TRÁNSITO Y SU SOLUCIÓN
A). RELACIÓN ENTRE LA DEMANDA VEHICULAR Y LA OFERTA VIAL
Con el objetivo de conocer los problemas de tránsito, es de vital importancia
realizar una interpretación de manera esquemática de los dos elementos
fundamentales que la originan: la demanda vehicular y la oferta vial. La
demanda vehicular es la cantidad de vehículos que requieren desplazarse por
un determinado sistema vial u oferta vial. Se entiende que dentro de la
demanda vehicular se encuentran aquellos vehículos que están circulando
sobre el sistema vial, los que se encuentran en cola esperando circular (en el
caso de existir problemas de congestión) y los que deciden tomar rutas
alternas (para evitar la congestión, si existe). Para observar si la operación
vehicular se da en condiciones de flujo estable o saturado, es necesario
comparar estos dos elementos. Para tal efecto, ellos se deben expresar en las
mismas unidades, por lo que la oferta vial, que representa el espacio físico
(calles y carreteras), se puede indicar en términos de su sección transversal o
capacidad. De esta manera, la oferta vial o capacidad representa la cantidad
máxima de vehículos que finalmente pueden desplazarse o circular en dicho
espacio físico (Cal et al., 2006).
B). FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROBLEMA DEL TRÁNSITO
Las ciudades dependen grandemente de sus sistemas de redes viales,
ofreciendo servicios de transporte urbano. Muchas veces, estos sistemas en
algunos casos tienen que operar por encima de su capacidad, con el fin de
18
satisfacer los incrementos de la demanda por servicios de transporte urbano,
ya sea para tránsito de vehículos livianos, tránsito comercial, transporte
público, acceso a las distintas propiedades o estacionamientos, originando
obviamente problemas de tránsito vehicular, cuya severidad por lo general se
puede medir en términos de accidentes, caos y congestionamiento. A pesar
de los avances tecnológicos de los últimos tiempos, se han logrado planificar
y construir sistemas viales más acordes con el entorno urbano y las
necesidades de las áreas adyacentes y a los requerimientos operacionales de
los diferentes vehículos que los utilizan, al igual que diseños urbanos
consistentes con los requerimientos del tránsito vehicular, de transeúntes,
carga, transporte público y usos de los suelos urbanos; los problemas de
tránsito en muchos lugares aún persisten (Cal et al., 2006).
C). TIPOS DE SOLUCIÓN
Si el problema del tránsito causa pérdida de vidas y bienes, o sea que equivale
a una situación de falta de seguridad vial para las personas y de ineficiencia
económica del transporte, la solución, lógicamente, se obtendrá haciendo el
tránsito seguro y eficiente. Hay tres tipos de solución que se pueden dar al
problema del tránsito (Cal et al., 2006).
C.1. SOLUCIÓN INTEGRAL
Si el problema es causado por un vehículo moderno sobre carreteras, vías y
calles antiguas, la solución integral consistirá en construir nuevos tipos de
vialidades que sirvan a este vehículo, dentro de la previsión posible. Se
necesitará crear ciudades con trazo nuevo, revolucionario, con calles
destinadas al desplazamiento del vehículo moderno, con todas las
características inherentes al mismo. En este proyecto se busca el equilibrio de
19
la oferta y la demanda con el trazo de arterias troncales con control de accesos
para facilitar el viaje al centroide, con calles secundarias que drenan las zonas
de habitación y trabajo hacia el lógico desfogue que las lleve a las zonas
centroidales. Las carreteras y calles actuales tendrían que ser sustituidas por
otras cuya velocidad de proyecto fuese, por ejemplo, de 130 kilómetros por
hora o más (Cal et al., 2006).
C.2. SOLUCIÓN PARCIAL DE ALTO COSTO
Este tipo de solución equivale a sacar el mejor partido posible de lo que
actualmente se tiene, con ciertos cambios necesarios que requieren fuertes
montos de inversiones. Los casos críticos, como calles angostas, cruceros
peligrosos, obstrucciones naturales, capacidad restringida, falta de control en
la circulación, etc., pueden atacarse mediante la inversión necesaria que es,
siempre, muy elevada. Entre las medidas que pueden tomarse están: la
modificación de intersecciones rotatorias, el ensanchamiento de calles,
creación de intersecciones canalizadas, sistemas de control automático con
semáforos, gran variabilidad de estacionamientos públicos y privados (Cal et
al., 2006).
C.3. SOLUCIÓN PARCIAL DE BAJO COSTO
Consiste en el aprovechamiento máximo de las condiciones existentes, con el
mínimo de obra material y el máximo en cuanto a regulación funcional del
tránsito, a través de técnica depurada, así como disciplina y educación por
parte del usuario, y a la coherente localización de actividades con respecto al
patrón de usos del suelo y a las características físicas del sistema vial de
acceso. Incluye, entre otras cosas, la legislación y reglamentación adaptadas
a las necesidades del tránsito; las medidas necesarias de educación vial; la
20
organización del sistema de calles con circulación en un sentido; el
estacionamiento de tiempo limitado; el proyecto específico y apropiado de
señales de tránsito y semáforos; la canalización del tránsito a bajo costo; la
priorización y eficiente organización del transporte público, de calles y aceras
peatonales; así como, las facilidades para la construcción de terminales y
estacionamientos (Cal et al., 2006).
2.2.3. CARRETERAS
Camino para el tránsito de vehículos motorizados de por lo menos dos ejes,
cuyas características geométricas, tales como: pendiente longitudinal,
pendiente transversal, sección transversal, superficie de rodadura y demás
elementos de la misma, deben cumplir las normas técnicas vigentes del
Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC, 2018).
2.2.3.1. CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS
Las carreteras del Perú se clasifican, en función a la demanda y la orografía
A). SEGÚN LAS DEMANDAS
A.1. AUTOPISTAS DE PRIMERA CLASE
Son carreteras con IMDA (Índice Medio Diario Anual) mayor a 6 000 veh/día,
de calzadas divididas por medio de un separador central mínimo de 6.00 m;
cada una de las calzadas debe contar con dos o más carriles de 3.60 m de
ancho como mínimo, con control total de accesos (ingresos y salidas) que
proporcionan flujos vehiculares continuos, sin cruces o pasos a nivel y con
puentes peatonales en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas
carreteras debe ser pavimentada (MTC, 2018).
21
A.2. AUTOPISTAS DE SEGUNDA CLASE
Son carreteras con un IMDA entre 6000 y 4 001 veh/día, de calzadas divididas
por medio de un separador central que puede variar de 6.00 m hasta 1.00 m,
en cuyo caso se instalará un sistema de contención vehicular; cada una de las
calzadas debe contar con dos o más carriles de 3.60 m de ancho como
mínimo, con control parcial de accesos (ingresos y salidas) que proporcionan
flujos vehiculares continuos; pueden tener cruces o pasos vehiculares a nivel
y puentes peatonales en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas
carreteras debe ser pavimentada (MTC, 2018).
A.3. CARRETERAS DE PRIMERA CLASE
Son carreteras con un IMDA entre 4 000 y 2 001 veh/día, con una calzada de
dos carriles de 3.60 m de ancho como mínimo. Puede tener cruces o pasos
vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con
puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que
permitan velocidades de operación, con mayor seguridad. La superficie de
rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada (MTC, 2018).
A.4. CARRETERAS DE SEGUNDA CLASE
Son carreteras con IMDA entre 2 000 y 400 veh/día, con una calzada de dos
carriles de 3.30 m de ancho como mínimo. Puede tener cruces o pasos
vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable que se cuente con
puentes peatonales o en su defecto con dispositivos de seguridad vial, que
permitan velocidades de operación, con mayor seguridad. La superficie de
rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada (MTC, 2018).
A.5. CARRETERAS DE TERCERA CLASE
22
Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada de dos carriles
de 3.00 m de ancho como mínimo. De manera excepcional estas vías podrán
tener carriles hasta de 2.50 m, contando con el sustento técnico
correspondiente.
Estas
carreteras
pueden
funcionar
con
soluciones
denominadas básicas o económicas, consistentes en la aplicación de
estabilizadores de suelos, emulsiones asfálticas y/o micro pavimentos; o en
afirmado, en la superficie de rodadura. En caso de ser pavimentadas deberán
cumplirse con las condiciones geométricas estipuladas para las carreteras de
segunda clase (MTC, 2018).
A.6. TROCHAS CARROZABLES
Son vías transitables, que no alcanzan las características geométricas de una
carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200 veh/día. Sus
calzadas deben tener un ancho mínimo de 4.00 m, en cuyo caso se construirá
ensanches denominados plazoletas de cruce, por lo menos cada 500 m. La
superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar (MTC, 2018).
B). SEGÚN LA OROGRÁFIA
B.1. TERRENO PLANO (TIPO I)
Tiene pendientes transversales al eje de la vía, menores o iguales al 10% y
sus pendientes longitudinales son por lo general menores de tres por ciento
(3%), demandando un mínimo de movimiento de tierras, por lo que no presenta
mayores dificultades en su trazo (MTC, 2018).
B.2. TERRENO ONDULADO (TIPO 2)
Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre 11% y 50% y sus
pendientes longitudinales se encuentran entre 3% y 6 %, demandando un
23
moderado movimiento de tierras, lo que permite alineamientos rectos,
alternados con curvas de radios amplios, sin mayores dificultades en el trazo
(MTC, 2018).
B.3. TERRENO ACCIDENTADO (TIPO 3)
Tiene pendientes transversales al eje de la vía entre 51% y el 100% y sus
pendientes longitudinales predominantes se encuentran entre 6% y 8%, por lo
que requiere importantes movimientos de tierras, razón por la cual presenta
dificultades en el trazo (MTC, 2018).
B.4. TERRENO ESCARPADO (TIPO 4)
Tiene pendientes transversales al eje de la vía superiores al 100% y sus
pendientes longitudinales excepcionales son superiores al 8%, exigiendo el
máximo de movimiento de tierras, razón por la cual presenta grandes
dificultades en su trazo (MTC, 2018).
2.2.4. TRANSPORTE E INGENIERIA DE TRÁNSITO
2.2.4.1.
SISTEMA DE TRANSPORTE
El sistema de transporte de una región está estrechamente relacionado con su
sistema socioeconómico. En efecto, el sistema de transporte usualmente
afecta la manera en que los sistemas socioeconómicos crecen y cambian y, a
su vez, las variaciones en los sistemas socioeconómicos generan cambios en
el sistema de transporte. El transporte está integrado al movimiento comercial,
por lo que todos los proyectos de transporte deben tomar en cuenta esa
integración hasta en los más mínimos detalles de su concepción y ejecución.
La mayoría de las actividades globales de transporte se llevan a cabo en cinco
24
grandes sistemas: carretero, ferroviario, aéreo, acuático y de flujos continuos
(Cal et al., 2006).
2.2.4.2.
ALCANCES DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITO
Los diversos factores que se analizan son las limitaciones de los vehículos y
los usuarios como elementos de la corriente de tránsito. Se investigan el
volumen, la velocidad y la densidad; el origen y destino del movimiento; la
capacidad de las calles y carreteras; el funcionamiento de: pasos a desnivel,
terminales, intersecciones canalizadas; se analizan los accidentes, etc. La
técnica debe establecer las bases para los reglamentos del tránsito; debe
señalar sus objeciones, legitimidad y eficacia, así como sanciones y
procedimientos para modificarlos y mejorarlos. Así, por ejemplo, deben ser
estudiadas las reglas en materia de licencias; responsabilidad de los
conductores; peso y dimensiones de los vehículos; accesorios obligatorios y
equipo de iluminación, acústicos y de señalamiento; revista periódica;
comportamiento en la circulación, etc. Este aspecto tiene por objeto determinar
los proyectos, construcción, conservación y uso de las señales, iluminación,
dispositivos de control, etc. Los estudios deben complementarse con
investigaciones de laboratorio. Es indispensable, en la Ingeniería de Tránsito,
realizar investigaciones y analizar los diferentes métodos, para planificar la
vialidad en un país, en una municipalidad o en una pequeña área, para poder
adaptar el desarrollo de las calles y carreteras a las necesidades del tránsito.
Es necesario examinar las relaciones entre las distintas dependencias
públicas que tienen competencia en materia vial y su actividad administrativa
al respecto. Deben considerarse los distintos aspectos tales como: económico,
político. fiscal, de relaciones públicas, de sanciones (Cal et al., 2006).
25
2.2.5. SISTEMA VIAL
Uno de los patrimonios más valiosos con el que cuenta cualquier país es su
infraestructura y en particular la del sistema vial, por lo que su magnitud y
calidad representa uno de los indicadores del grado de desarrollo del mismo.
Por esto es común encontrar un excelente sistema vial en un país de un alto
nivel de vida y un sistema vial deficiente en un país subdesarrollado. Se
entiende por camino, aquella faja de terreno acondicionada para el tránsito de
vehículos. La denominación de camino incluye a nivel rural las llamadas
carreteras, y a nivel urbano las calles de la ciudad. El diseño geométrico de
las vías, las carreteras y calles, incluye todos aquellos elementos relacionados
con el alineamiento horizontal, el alineamiento vertical y los diversos
componentes de la sección transversal (Cal et al., 2006).
2.2.6. DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL DE TRÁNSITO
La infraestructura vial es el medio que posibilita el transporte mediante el uso
de automóviles, autobuses, camiones, motocicletas y bicicletas, así como el
transporte a pie; esta infraestructura rural o urbana, se constituye básicamente
por carreteras, calles y banquetas. Para que éstas operen eficientemente
deben proporcionar a los usuarios seguridad, confort y fluidez, para ello es
indispensable que el conductor, peatón o pasajero, disponga de la información
suficiente y oportuna para usar adecuadamente las vialidades, lo cual se logra
en gran medida a través de las señales de tránsito, lo que ha permitido obtener
el máximo rendimiento de cualquier vialidad. Debido a la creciente demanda
del auto transporte, se han venido desarrollando redes de calles y carreteras
de forma acelerada y para que éstas operen con eficiencia, se ha hecho
26
necesario desarrollar sistemas de señalización estandarizado, en donde la
uniformidad juega un papel importante, ya que esta característica es la que
permite que los usuarios interpreten de igual forma la información que se les
transmite a través de señales a lo largo de las rutas, ya sean rurales o urbanas,
dado que éstas no son más que la propagación entre unas y otras. Se
denominan dispositivos para el control del tránsito a las señales, marcas,
semáforos y cualquier otro dispositivo, que se colocan sobre o adyacente a las
calles y carreteras por una autoridad pública, para prevenir, regular y guiar a
los usuarios de las mismas. Los dispositivos de control indican a los usuarios
las precauciones (prevenciones) que deben tener en cuenta, las limitaciones
(restricciones) que gobiernan el tramo en circulación y las informaciones
(guías) estrictamente necesarias, dadas las condiciones específicas de la calle
o carretera (Cal et al., 2006).
2.2.7. CARACTERISTICAS DE TRÁNSITO
2.2.7.1.
GENERALIDADES
Las características y el diseño de una carretera deben basarse,
explícitamente, en la consideración de los volúmenes de tránsito y de las
condiciones necesarias para circular por ella, con seguridad vial ya que esto
le será útil durante el desarrollo de carreteras y planes de transporte, en el
análisis del comportamiento económico, en el establecimiento de criterios de
definición geométrica, en la selección e implantación de medidas de control de
tránsito y en la evaluación del desempeño de las instalaciones de transportes.
La financiación, la calidad de los terrenos, la disponibilidad de materiales, el
costo del derecho de vía, y otros factores tienen una influencia importante en
el diseño, sin embargo, el volumen de tránsito indica la necesidad de la mejora
27
y afecta directamente a las características de diseño geométrico como son el
número de carriles, anchos, alineaciones (MTC, 2018).
2.2.7.2.
ÍNDICE MEDIO DIARIO ANUAL (IMDA)
Representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios para todos los
días del año, previsible o existente en una sección dada de la vía. Su
conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la vía en la sección
considerada y permite realizar los cálculos de factibilidad económica. Los
valores de IMDA para tramos específicos de carretera, proporcionan al
proyectista, la información necesaria para determinar las características de
diseño de la carretera, su clasificación y desarrollar los programas de mejoras
y mantenimiento. Los valores vehículo/día son importantes para evaluar los
programas de seguridad y medir el servicio proporcionado por el transporte en
carretera. La carretera se diseña para un volumen de tránsito, que se
determina como demanda diaria promedio a servir hasta el final del período de
diseño, calculado como el número de vehículos promedio, que utilizan la vía
por día actualmente y que se incrementa con una tasa de crecimiento anual.
Estos volúmenes pueden ser obtenidos en forma manual o con sistemas
tecnológicos. La IMDA (Intensidad Media Diaria Anual), también conocida por
sus siglas en inglés AADT (Average Annual Daily Traffic), se utiliza
fundamentalmente para el planeamiento: proyección de vías, programas de
acondicionamiento de pavimento, determinación de tendencias en el uso de
las vías, determinación de características geométricas de carácter general,
proyectos de señalización e iluminación, estudios medioambientales, estudios
de impacto acústico, entre otros (MTC, 2018).
28
2.2.7.3.
CLASIFICACIÓN POR TIPO DE VEHÍCULO
Expresa, en porcentaje, la participación que le corresponde en el IMDA a las
diferentes categorías de vehículos, que acorde al Reglamento Nacional de
Vehículos, son las siguientes:

Categoría L: Vehículos automotores con menos de cuatro ruedas.
L1: Vehículos de dos ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad máxima de
50 km/h.
L2: Vehículos de tres ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad máxima de
50 km/h.
L3: Vehículos de dos ruedas, de más de 50 cm3 o velocidad mayor a
50 km/h.
L4: Vehículos de tres ruedas asimétricas al eje longitudinal del
vehículo, de más de 50 cm3 ó una velocidad mayor de 50 km/h.
L5: Vehículos de tres ruedas simétricas al eje longitudinal del vehículo,
de más de 50 cm3 ó velocidad mayor a 50 km/h y cuyo peso bruto
vehicular no exceda de una tonelada.

Categoría M: Vehículos automotores de cuatro ruedas o más
diseñados y construidos para el transporte de pasajeros.
M1: Vehículos de ocho asientos o menos, sin contar el asiento del
conductor.
M2: Vehículos de más de ocho asientos, sin contar el asiento del
conductor y peso bruto vehicular de 5 toneladas o menos.
M3: Vehículos de más de ocho asientos, sin contar el asiento del
conductor y peso bruto vehicular de más de 5 toneladas.
Los vehículos de las categorías M2 y M3, a su vez de acuerdo a la
disposición de los pasajeros se clasifican en:
29
Clase I: Vehículos construidos con áreas para pasajeros de pie
permitiendo el desplazamiento frecuente de éstos.
Clase II: Vehículos construidos principalmente para el transporte de
pasajeros sentados y, también diseñados para permitir el transporte de
pasajeros de pie en el pasadizo y/o en un área que no excede el
espacio provisto para dos asientos dobles.
Clase III: Vehículos construidos exclusivamente para el transporte de
pasajeros sentados.

Categoría N: Vehículos automotores de cuatro ruedas o más
diseñados y construidos para el transporte de mercancía.
N1: Vehículos de peso bruto vehicular de 3.5 toneladas o menos.
N2: Vehículos de peso bruto vehicular mayor a 3.5 toneladas hasta 12
toneladas.
N3: Vehículos de peso bruto vehicular mayor a 12 toneladas.

Categoría O: Remolques (incluidos semirremolques).
O1: Remolques de peso bruto vehicular de 0.75 toneladas o menos.
O2: Remolques de peso bruto vehicular de más 0.75 toneladas hasta
3.5 toneladas.
O3: Remolques de peso bruto vehicular de más de 3.5 toneladas hasta
10 toneladas.
O4: Remolques de peso bruto vehicular de más de 10 toneladas.

Categoría S: Adicionalmente, los vehículos de las categorías M, N u O
para el transporte de pasajeros o mercancías que realizan una función
específica, para la cual requieren carrocerías y/o equipos especiales,
se clasifican en:
SA: Casas rodantes
30
SB: Vehículos blindados para el transporte de valores
SC: Ambulancias
SD: Vehículos funerarios
Los símbolos SA, SB, SC y SD deben ser combinados con el símbolo
de la categoría a la que pertenece, por ejemplo: Un vehículo de la
categoría N1 convertido en ambulancia será designado como N1SC.
Los tipos de vehículos indicados pueden variar, y por tanto para el
diseño debe emplearse, los aprobados en el Reglamento Nacional de
Vehículos vigente (MTC, 2018).
2.2.7.4.
VOLUMEN HORARIO DE DISEÑO (VHD)
El patrón de tráfico en cualquier carretera, muestra una variación considerable
en los volúmenes de tránsito, durante las distintas horas del día y de cada hora
durante todo el año. En caminos de alto tránsito, es el volumen horario de
diseño (VHD), y no el IMDA, lo que determina las características que deben
otorgarse al proyecto, para evitar problemas de congestión y determinar
condiciones de servicio aceptables. Por lo tanto, una decisión clave para el
diseño, consiste en determinar cuál de estos volúmenes de tránsito por hora,
debe ser utilizado como base para el diseño. El VHD deberá obtenerse a partir
de un ordenamiento decreciente, de los mayores volúmenes horarios
registrados a lo largo de todo un año. Al graficar estos valores se podrá
establecer el volumen horario de demanda máxima normal, que para la
mayoría de los caminos de tránsito mixto (aquellos que no presentan un
componente especializado preponderante, por ejemplo: turismo), coincide con
el volumen asociado a la trigésima hora de mayor demanda. Los volúmenes
asociados a las horas, que ocupan las primeras posiciones en el ordenamiento
decreciente, se consideran máximos extraordinarios, en los que se acepta
31
cierto grado de congestión al final de la vida útil del proyecto. El volumen
asociado a la trigésima hora será mayor, aunque muy similar, a los volúmenes
previsibles en una gran cantidad de horas al año que figuran a continuación
de la trigésima hora, de allí su definición como máximo normal. De esta forma,
si se ordenan por magnitudes decrecientes los volúmenes horarios en ambos
sentidos de circulación de las 8760 horas de un año, se denomina Volumen
de la Hora Trigésima al que ocupa el rango trigésimo de dicho ordenamiento.
En otros términos, es el volumen horario que durante el transcurso del año
sólo es superado 29 veces. De lo anteriormente expuesto se infiere que el
VHD considera las demandas críticas tomando en cuenta las variaciones
estacionales y diarias que normalmente presenta una carretera. Por otra parte,
el VHD debe ser proyectado al término del período de diseño a fin de
considerar su evolución en el tiempo. El volumen horario de proyecto
corresponde a un porcentaje entre el 12% y el 18% del IMDA estimado para el
año horizonte del proyecto. A falta de información estadística que permita
elaborar el análisis detallado del comportamiento horario actual de una ruta
existente o para estimar el VHD, de una nueva ruta, se podrá utilizar la relación
empírica extensamente comprobada en caminos de tránsito mixto, que
relaciona el IMDA con el VHD: VHDaño=0.12 ó 0.18IMDaño.
Coeficientes del orden de 0.12 corresponden por lo general a carreteras de
tránsito mixto con variaciones estacionales moderadas.
Coeficientes del orden de 0.18 se asocian a carreteras con variaciones
estacionales marcadas, causadas normalmente por componentes de tipo
turístico.
Es importante hacer notar que mientras no se prevea un cambio importante en
las proporciones en que participan los diferentes componentes de tránsito
32
(industrial, agrícola, minero, turístico, etc.), la relación entre el VHD y el IMDA
se mantendrá razonablemente constante. En cuanto a la composición por
categoría de vehículo, es necesario tener presente que los volúmenes horarios
máximos se producen por un incremento de los vehículos ligeros, y en los
casos con componente turística, este incremento se da en días coincidentes
con una baja en el volumen de camiones. En definitiva, el VHD presentará una
composición porcentual diferente de la que se observa para el IMDA, situación
que deberá analizarse en cada caso particular (MTC, 2018).
2.2.7.5.
CRECIMIENTO DEL TRÁNSITO
Una carretera debe estar diseñada para soportar el volumen de tráfico que es
probable que ocurra en la vida útil del proyecto. Sin embargo, el
establecimiento de la vida útil de una carretera, requiere la evaluación de las
variaciones de los principales parámetros en cada segmento de la misma,
cuyo análisis reviste cierta complejidad por la obsolescencia de la propia
infraestructura o inesperados cambios en el uso de la tierra, con las
consiguientes modificaciones en los volúmenes de tráfico, patrones, y
demandas. Para efectos prácticos, se utiliza como base para el diseño un
periodo de veinte años. La definición geométrica de las nuevas carreteras, o
en el caso de mejoras en las ya existentes, no debe basarse únicamente en el
volumen de tránsito actual, sino que debe considerar, el volumen previsto que
va a utilizar esta instalación en el futuro. De esta forma, deberán establecerse
los volúmenes de tránsito presentes en el año de puesta en servicio del
proyecto y aquellos correspondientes al año horizonte de diseño. Ello, además
de fijar algunas características del proyecto, permite eventualmente, elaborar
un programa de construcción por etapas. A continuación, se establece la
metodología para el estudio de la demanda de tránsito: Pf=Po(1+Tc)^n donde:
33
Pf: tránsito final.
Po: tránsito inicial (año base).
Tc: tasa de crecimiento anual por tipo de vehículo.
n: año a estimarse.
La proyección debe también dividirse en dos partes. Una proyección para
vehículos de pasajeros que crecerá aproximadamente al ritmo de la tasa de
crecimiento de la población y una proyección de vehículos de carga que
crecerá aproximadamente con la tasa de crecimiento de la economía. Ambos
índices de crecimiento correspondientes a la región que normalmente cuenta
con datos estadísticos de estas tendencias (MTC, 2018).
2.2.8. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO
Deberá realizarse un análisis de la capacidad de la vía y de los niveles de
servicio esperados, según el volumen de demanda y las condiciones reales
del proyecto, lo que servirá para evaluar las características y/o restricciones
de tránsito, geométricos, ambientales y de calidad del servicio que ofrecerá la
vía a los usuarios, con el fin de realizar los ajustes necesarios en los factores
y/o parámetros considerados en el diseño geométrico. Para la ejecución de
dicho análisis se presenta a continuación los conceptos generales de
capacidad y niveles de servicio, a tener en cuenta para el diseño geométrico
(MTC, 2018).
2.2.8.1.
GENERALIDADES
La teoría de Capacidad de Carreteras desarrollada por el Transportation
Research Board (TRB), a través del Comité de Capacidad de Carreteras y
34
Calidad del Servicio de los Estados Unidos, Manual de Capacidad de
Carreteras (Highway Capacity Manual - HCM vigente), constituye una
herramienta para analizar la calidad del servicio que cabe esperar para el
conjunto de vehículos que operan en una carretera de características dadas.
A continuación, se resumen los principios básicos y se dan algunas tablas
elaboradas para ilustrar el concepto de capacidad y nivel de servicio en
situaciones particulares. Los valores que aquí se muestran deben ser
considerados sólo como indicadores que permiten ilustrar órdenes de
magnitud para las condiciones particulares del Perú (MTC, 2018).
2.2.8.2.
TRATAMIENTO SEGÚN TIPO DE VÍA
La teoría de Capacidad de Carreteras, da un tratamiento diferente al problema
según se trate de:

Carreteras de dos carriles con tránsito bidireccional: En estos casos se
considera que la vía no tiene control de accesos, pero tiene prioridad
sobre todas las demás vías que la empalman o cruzan. En caso existan
vías de mayor importancia, deberá sectorizarse el camino y analizar
por separado los sectores así determinados; posiblemente el punto de
cruce pasará a ser un punto crítico.

Carreteras que cuentan por lo menos con dos carriles adyacentes por
calzada para cada sentido de tránsito, sin control de accesos, puede
tratarse de una sola calzada sin separación central, o dos calzadas
separadas.

Carreteras de dos o más carriles para tránsito unidireccional por
calzada, con control total o parcial de accesos, corresponde al caso de
autopistas que cumplan con las condiciones descritas (MTC, 2018).
35
2.2.8.3.
CONDICIONES IDEALES O DE REFERENCIA
A fin de establecer las condiciones que permitan obtener los máximos
volúmenes para una cierta calidad del flujo, se definen las condiciones ideales
respecto del tránsito y de las características de la vía. Para condiciones que
se apartan de las ideales, la metodología define coeficientes de corrección que
permiten calcular los volúmenes máximos asociados a una calidad de flujo,
bajo las condiciones prevalecientes. Las condiciones ideales o de referencia
son:

Flujo de Tránsito Continuo. Libre de interferencias.

Flujo de Tránsito Existente. El Método considera solamente vehículos
ligeros (automóviles, camionetas), ello implica la aplicación de factores
de corrección por la presencia de vehículos pesados, en función a la
topografía del terreno.

Carriles de 3.6 m, con bermas iguales o mayores a 1.8 m libres de
obstáculos. Se considera obstáculo cualquier elemento de más de 0.15
m de alto y su influencia será diferente si se trata de obstáculos
continuos o aislados.

El Alineamiento horizontal y vertical, debe tener una "Velocidad
Promedio del Camino" (VDC: velocidad de diseño de sus diversos
elementos geométricos ponderada por la longitud), igual o mayor a 110
km/h. En carreteras de dos carriles con tránsito bidireccional debe
contarse, además, con distancias de visibilidad adecuadas para
adelantar, en forma continua, a lo largo de todo el sector en estudio.
En la práctica, la segunda condición es de rara ocurrencia, ya que lo normal
es que en el flujo existan camiones (cualquier vehículo de carga con seis o
más ruedas) y buses para el transporte público. La presencia de estos
36
vehículos implica un factor de corrección, cuyo valor base está determinado
para trazos que se desarrollan por terrenos de topografía plana. Cuando la
topografía es en general ondulada o montañosa la metodología requiere
efectuar correcciones adicionales (MTC, 2018).
2.2.8.4.
CAPACIDAD DE LA VÍA
Se define como el número máximo de vehículos por unidad de tiempo, que
pueden pasar por una sección de la vía, bajo las condiciones prevalecientes
del tránsito. Normalmente, se expresa como un volumen horario, cuyo valor
no debe sobrepasarse a no ser que las condiciones prevalecientes cambien.
Como valores de referencia se cita a continuación la siguiente Tabla de
"Capacidad en condiciones ideales".
Tabla 1: Capacidad en condiciones ideales
Sentido de
Clase de vía
Capacidad ideal
tránsito
2 carriles por sentido
Carretera
2,200 VL/h/carril
3 o más carriles por
Unidireccional
2,300 VL/h/carril
sentido
Multicarril
2,200 VL/h/carril
2,800 VL/h/ambos
Bidireccional
Dos carriles
sentidos
Como puede observarse, la unidireccionalidad del tránsito, que evita tener que
compartir los carriles para efectos de adelantamiento, tiene una importancia
capital en la capacidad de una carretera. Las cifras mencionadas representan
valores medios determinados, mediante procesos de medición directa y son
37
actualmente aceptadas como válidas internacionalmente. En las carreteras de
dos carriles, la capacidad está afectada por el reparto del tránsito por sentidos,
siendo el reparto ideal 50/50; en caso que la situación ideal se presente, la
capacidad de ambos sentidos quedará reducida como se indica en la siguiente
tabla que se muestra (MTC, 2018).
Tabla 2: Capacidad de carreteras de dos carriles
Relación
Reparto por sentidos Capacidad total (VL/h)
Capacidad/Capacidad
ideal
50/50
2,800
1.00
60/40
2,650
0.94
70/30
2,500
0.89
80/20
2,300
0.86
90/10
2,100
0.75
100/0
2,000
0.71
2.2.8.5.
NIVELES DE SERVICIO
Acorde a la teoría de Capacidad de Carreteras, cuando el volumen del tránsito
es del orden de la capacidad de la carretera, las condiciones de operación son
malas, aun cuando el tránsito y el camino presenten características ideales.
En efecto, la velocidad de operación considerada fluctúa alrededor de 48 km/h
para la totalidad de los usuarios y la continuidad del flujo será inestable,
pudiendo en cualquier momento interrumpirse, pasando de un flujo máximo a
un flujo cero, durante el período de detención. Es necesario, que el volumen
de demanda sea menor que la capacidad de la carretera, para que ésta
proporcione al usuario un nivel de servicio aceptable. La demanda máxima
38
que permite un cierto nivel o calidad de servicio es lo que se define como
Volumen de Servicio. La metodología desarrollada por el TRB define cuatro
Niveles de Servicio (A, B, C y D) que permiten condiciones de operación
superior a las antes descritas. Cuando la carretera opera a capacidad se habla
de Nivel E y cuando se tiene flujo forzado se le denomina Nivel F.
Cuantitativamente, los Niveles de Servicio se establecen a partir de la
Velocidad de Operación que permiten y la densidad (VL/km/carril), para las
condiciones prevalecientes en la carretera. Dicho de otro modo, el límite
inferior de un Nivel de Servicio queda definido por el volumen máximo que
permite alcanzar la velocidad de operación especificada como propia de ese
nivel. Los niveles de servicio abarcan un rango de volúmenes menores que el
volumen de servicio, que permiten velocidades de operación mayores que la
mínima exigida para cada nivel. Cuando el volumen disminuye y la velocidad
de operación aumenta hasta el rango definido para el nivel superior, indica que
se ha alcanzado dicho nivel; por el contrario, si el volumen aumenta y la
velocidad disminuye, se pasa a las condiciones definidas para el nivel inferior.
Las características principales de operación correspondientes a cada nivel son
(MTC, 2018):
Nivel A: Corresponde a las condiciones de libre flujo vehicular. Las maniobras
de conducción no son afectadas por la presencia de otros vehículos y están
condicionadas únicamente por las características geométricas de la carretera
y las decisiones del conductor. Este nivel de servicio ofrece comodidad física
y psicológica al conductor. Las interrupciones menores para circular son
fácilmente amortiguadas sin que exijan un cambio en la velocidad de
circulación.
39
Nivel B: Indica condiciones buenas de libre circulación, aunque la presencia
de vehículos que van a menor velocidad puede influir en los que se desplazan
más rápido. Las velocidades promedio de viaje son las mismas que en el nivel
A, pero los conductores tienen menor libertad de maniobra. Las interrupciones
menores son todavía fácilmente absorbibles, aunque los deterioros locales del
nivel de servicio, pueden ser mayores que en el nivel anterior.
Nivel C: En este nivel, la influencia de la densidad de tráfico en la circulación
vehicular determina un ajuste de la velocidad. La capacidad de maniobra y las
posibilidades de adelantamiento, se ven reducidas por la presencia de grupos
de vehículos. En las carreteras de varios carriles con velocidades de
circulación mayores a 80 Km/h, se reducirá el libre flujo sin llegar a la detención
total. Las interrupciones menores pueden causar deterioro local en el nivel de
servicio y se formarán colas de vehículos ante cualquier interrupción
significativa del tráfico.
Nivel D: La capacidad de maniobra se ve severamente restringida, debido a
la congestión del tránsito que puede llegar a la detención. La velocidad de viaje
se reduce por el incremento de la densidad vehicular, formándose colas que
impiden el adelantamiento a otros vehículos. Solo las interrupciones menores
pueden ser absorbibles, sin formación de colas y deterioro del servicio.
Nivel E: La intensidad de la circulación vehicular se encuentra cercana a la
capacidad de la carretera. Los vehículos son operados con un mínimo de
espacio entre ellos, manteniendo una velocidad de circulación uniforme. Las
interrupciones no pueden ser disipadas de inmediato y frecuentemente causan
colas, que ocasionan que el nivel de servicio se deteriore hasta llegar al nivel
F. Para el caso de las carreteras de varios carriles con velocidad de flujo libre
40
entre 70 y 100 km/h, los vehículos desarrollan velocidades menores, que son
variables e impredecibles.
Nivel F: En este nivel, el flujo se presenta forzado y de alta congestión, lo que
ocurre cuando la intensidad del flujo vehicular (demanda) llega a ser mayor
que la capacidad de la carretera. Bajo estas condiciones, se forman colas en
las que se experimenta periodos cortos de movimientos seguidos de paradas.
Debe notarse que el nivel F se emplea para caracterizar tanto el punto de
colapso, como las condiciones de operación dentro de la cola vehicular.
Cabe destacar que la descripción cualitativa dada anteriormente, es válida
tanto para carreteras de tránsito bidireccional como para las unidireccionales
con o sin control de accesos.
2.3.
MARCO CONCEPTUAL O GLOSARIO
2.3.1. CARRETERA:
Es el camino para el tránsito de vehículos motorizados de por lo menos dos
ejes, cuyas características geométricas, tales como: pendiente longitudinal,
pendiente transversal, sección transversal, superficie de rodadura y demás
elementos de la misma, deben cumplir las normas técnicas vigentes del
Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC, 2018).
2.3.2. DERECHO DE VÍA:
Es la faja de terreno de ancho variable dentro del cual se encuentra
comprendida la carretera y todos los elementos que la conforman, servicios,
áreas previstas para futuras obras de ensanche o mejoramiento, y zonas de
41
seguridad para el usuario. Su ancho se establece mediante resolución del
titular de la autoridad competente respectiva. Las obras necesarias para
garantizar la seguridad y funcionamiento hidráulico en los ríos, quebradas y
otros cursos de agua, no están limitadas a la indicada faja del terreno que
constituye el Derecho de Vía (MTC, 2018).
2.3.3. ESTUDIO DE IMPACTO VIAL:
Es aquel dirigido a identificar los cambios que se generan en el tránsito
vehicular y peatonal existente, como consecuencia de la implementación de
un proyecto o instalación dentro o fuera del Derecho de Vía de la carretera, y
establecer la solución para mitigar los impactos que puedan producirse por su
funcionamiento (MTC, 2018).
2.3.4. VELOCIDAD DE OPERACIÓN:
Es la velocidad máxima a la que pueden circular los vehículos en un
determinado tramo de una carretera, sin sobrepasar la velocidad de diseño de
tramo homogéneo (MTC, 2018).
2.3.5. VOLUMEN HORARIO MÁXIMO ANUAL (VHMA):
Se refiere al máximo volumen horario de vehículos que se desplazan en un
punto o sección de un carril o de una calzada durante un año determinado. En
otras palabras, es la hora de mayor volumen de las 8,760 horas del año (Cal
et al., 2006).
2.3.6. VOLUMEN HORARIO DE MÁXIMA DEMANDA (VHMD):
Es el máximo número de vehículos que pasan por un punto o sección de un
carril o de una calzada durante 60 minutos consecutivos. Es el representativo
42
de los períodos de máxima demanda que se pueden presentar durante un día
en particular (Cal et al., 2006).
2.3.7. TRÁNSITO ANUAL (TA):
Es el número total de vehículos que pasan durante un año. En este caso T =
1 año (Cal et al., 2006).
2.3.8. TRÁNSITO MENSUAL (TM):
Es el número total de vehículos que pasan durante un mes. En este caso T =
1 mes (Cal et al., 2006).
2.3.9. TRÁNSITO SEMANAL (TS):
Es el número total de vehículos que pasan durante una semana. En este caso
T = 1 semana (Cal et al., 2006).
2.3.10. TRÁNSITO DIARIO (TD):
Es el número total de vehículos que pasan durante un día. En este caso T = 1
día (Cal et al., 2006).
2.3.11. SEMÁFOROS:
Son dispositivos eléctricos que tienen como función ordenar y regular el
tránsito de vehículos y peatones en calles, vías y carreteras por medio de luces
generalmente de color rojo, amarillo y verde, operados por una unidad de
control (Cal et al., 2006).
2.3.12. PEATÓN:
Se puede considerar como peatón a la población en general, desde personas
de un año hasta de cien años de edad. Prácticamente todos somos peatones
(Cal et al., 2006).
2.3.13. TRÁNSITO:
Se refiere a la acción de transitar. Sitio por donde se pasa de un lugar a otro
(Cal et al., 2006).
2.3.14. TRÁFICO:
43
Tránsito de personas y circulación de vehículos por calles, carreteras, caminos
(Cal et al., 2006).
2.3.15. DENSIDAD DEL TRÁFICO:
Se denomina densidad del tráfico al número de vehículos que hay por unidad
de longitud sobre una carretera (Kraemer et al., 2003).
2.3.16. AFOROS DE TRÁFICO:
Se realiza para conocer las características del tráfico es necesario realizar
medidas y estudios en carreteras existentes (Kraemer et al., 2003).
2.3.17. INGENIERÍA DE TRÁNSITO:
Es aquella que tiene que ver con la planeación, el proyecto geométrico y la
operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes, terminales, tierras
adyacentes y su relación con otros modos de transporte (Cal et al., 2006).
44
CAPÍTULO 3
III.
HIPÓTESIS Y VARIABLES
3.1.
HIPÓTESIS GENERAL
El estudio de análisis y optimización de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y
Av. Mariscal Castilla - Huamanga - Ayacucho, permitirá conocer la
problemática actual para luego implementar mecanismos de solución
futura en el área de estudio.
3.2.
•
HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
Identificar los tramos críticos de la avenida red vial Jr. Carlos F.
Vivanco y Av. Mariscal Castilla, nos permitirá plantear soluciones al
problema.
•
Conocer las horas de mayor congestión vehicular red vial Jr. Carlos
F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla, nos permitirá plantear soluciones
al problema.
•
Conocer el tráfico vehicular de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av.
Mariscal Castilla, nos permitirá plantear soluciones al problema.
45
3.3.
IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
Tabla 3: Identificación de las variables
Variable dependiente
Variable independiente
Análisis y Optimización de
la Red Vial
3.4.
Estudio del Tráfico
Vehicular
Indicadores
Tiempos de Semáforos, Capacidad,
Volúmenes y Nivel de Servicio
OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
Tabla 4: Operacionalización de las variables
Variables
Concepto
Los semáforos son dispositivos
de señalización mediante los
cuales se regula la circulación
de vehículos,
bicicletas y peatones en vías.
Se define como el número
máximo de vehículos por
unidad de tiempo, que pueden
pasar por una sección de la
vía, bajo las condiciones
prevalecientes del tránsito
Análisis y
Optimización Es un patrón de tráfico en
de la Red Vial cualquier carretera, muestra
(v.d.)
una variación considerable en
CUALITATIVO los volúmenes de tránsito,
durante las distintas horas del
día y de cada hora durante
todo el año
Los niveles de servicio abarcan
un rango de volúmenes
menores que el volumen de
servicio, que permiten
velocidades de operación
mayores que la mínima exigida
para cada nivel
Los semáforos son dispositivos
de señalización mediante los
cuales se regula la circulación
de vehículos,
Estudio del
bicicletas y peatones en vías.
Tráfico
Se define como el número
Vehicular (v.i.)
máximo de vehículos por
CUANTITATIVO
unidad de tiempo, que pueden
pasar por una sección de la
vía, bajo las condiciones
prevalecientes del tránsito
Indicadores
Unidad o
categorías de
medida
Tiempos de
Semáforos
Segundos
Razón
Observación
Capacidad
Vehículos/Hora
Razón
Observación
Volúmenes
Vehículos/Día
Razón
Observación
Nivel de
Servicio
A, B, C, D, E,
E, F
Tiempos de
Semáforos
Segundos
Razón
Observación
Capacidad
Vehículos/Hora
Razón
Observación
46
Escala
de
Instrumento
medición
ORDINAL Observación
Es un patrón de tráfico en
cualquier carretera, muestra
una variación considerable en
los volúmenes de tránsito,
durante las distintas horas del
día y de cada hora durante
todo el año
Los niveles de servicio abarcan
un rango de volúmenes
menores que el volumen de
servicio, que permiten
velocidades de operación
mayores que la mínima exigida
para cada nivel
3.5.
Volúmenes
Vehículos/Día
Razón
Observación
Nivel de
Servicio
A, B, C, D, E,
E, F
Razón
Observación
MATRIZ DE CONSISTENCIA
Tabla 5: Matriz de consistencia
Marco
Hipótesis
Teórico
4.1
Antecedentes
del proyecto:
1. Hipótesis
a). En la tesis
General:
titulada
estudio y
1.1. El
optimización
estudio de
de la red vial
análisis y
avenida
optimización
América Sur,
de la red vial
tramo
Jr. Carlos F.
prolongación
Vivanco y
1. Problema
Cesar Vallejo
Av. Mariscal
General: 1.1.
– avenida
Castilla 1. Objetivo
¿En qué
Ricardo
Huamanga General: 1.1. Palma, Trujillo
medida
Ayacucho,
aportara al
Determinar el y b). En la
permitirá
estudio de
análisis y
tesis titulada
conocer la
tráfico al
optimización “Estudio de
problemática
análisis y
de la red vial tráfico y
actual para
optimización Jr. Carlos F.
optimización
luego
de la red vial Vivanco y Av. de la red vial
implementar
Jr. Carlos F.
Mariscal
que
mecanismos
Vivanco y Av. Castilla comprende el
de solución
Mariscal
Huamanga - Jr. Libertad,
futura en el
Castilla Ayacucho
Jr. Olímpico y
área de
Huamanga –
Av. Gandolini
estudio
Ayacucho?
de la ciudad
de Lircay –
Angaraes”
Problema
Objetivos
4.2 Bases
teóricas: a).
La ingeniería
de transporte,
b). Intensidad
de tráfico, c).
La ingeniería
de tránsito, d).
Carreteras y
2. Hipótesis
Especifico:
2.1.
Identificar
los tramos
críticos de la
avenida red
vial Jr.
Carlos F.
47
Variables
Diseño Metodológico
Tipo de estudio: De
acuerdo al propósito
Investigación aplicada:
Busca la utilización de los
conocimientos que se
adquieren en la
investigación. La
investigación aplicada se
encuentra estrechamente
vinculada con la
investigación básica, pues
depende de los resultados
y avances de esta última.
Por la clase de medios
utilizados para obtener los
datos es Investigación de
campo: Se utiliza
informaciones que
1.
Independiente: provienen de entrevistas,
cuestionarios, encuestas y
Estudio del
observaciones. Como es
Tráfico
compatible desarrollar este
Vehicular
tipo de investigación junto a
la investigación de carácter
documental, se recomienda
que primero se consulten
las fuentes de la de
carácter documental, a fin
de evitar una duplicidad de
trabajos.
Definición de la población
y muestra: La población
considerada para la
investigación se considera
la red vial del Jr. Carlos F.
Vivanco y Av. Mariscal
Castilla - Huamanga Ayacucho. La muestra
considerada son las cuatro
clasificación
de las
carreteras e).
Transporte e
ingeniería de
transporte, f).
Sistema vial,
g).
Dispositivos
para el control
de tránsito, h).
Características
de tránsito, i).
Capacidad y
niveles de
servicio
2.
Problemas
Específicos:
2.1. ¿Cuáles
serán los
tramos
críticos de la
avenida red
vial Jr. Carlos
F. Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla? 2.2.
¿A qué hora
se producirá
la mayor
congestión
vehicular red
vial Jr. Carlos
F. Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla? 2.3.
¿Cuánto será
el tráfico
vehicular de
la red vial Jr.
Carlos F.
Vivanco y Av.
Mariscal
Castilla?
2. Objetivos
Específicos:
2.1.
Identificar los
tramos
críticos de la
avenida red
vial Jr. Carlos
F. Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla. 2.2.
Determinar
las horas de
mayor
congestión
vehicular red
vial Jr. Carlos
F. Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla. 2.3.
Determinar el
tráfico
vehicular de
la red vial Jr.
Carlos F.
Vivanco y Av.
Mariscal
Castilla.
4.3. Marco
conceptual o
glosario: a).
Carretera, b).
Derecho de
vía, c). Estudio
de impacto
vial, d).
Volumen
horario
máximo anual,
e). Volumen
horario
máximo
demanda, f).
Transito diario,
g). Semáforos,
h). Tránsito, i).
Trafico, j).
Ingeniería de
tránsito.
Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla, nos
permitirá
plantear
soluciones
al problema.
encuentran
por encima
de los
límites
máximos
permisibles.
2.2. Conocer
las horas de
mayor
congestión
vehicular red
vial Jr.
Carlos F.
Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla, nos
permitirá
plantear
soluciones
al problema.
2.3. Conocer
el tráfico
vehicular de
la red vial Jr.
Carlos F.
Vivanco y
Av. Mariscal
Castilla, nos
permitirá
2.
plantear
soluciones Dependiente:
al problema. Análisis y
Optimización
de la Red Vial
principales intersecciones
de la red vial del Jr. Carlos
F. Vivanco y Av. Mariscal
Castilla; las cuales son: 1.
Jr. Miguel Grau – Jr. Carlos
F. Vivanco. 2. Jr. Sol – Jr.
Carlos F. Vivanco. 3. Av.
Del Ejercito – Av. Ramon
Castilla. 4. Jr. Aviación –
Av. Ramon Castilla.
Procedimiento para la
recolección de datos:
Para llevar a cabo la
investigación se empleará
una serie de procesos que
se mencionan a
continuación: 1.
Determinación de los
lugares de muestreo del
área de estudio. 2. Realizar
inspección visual para la
identificación del personal a
emplear. 3. Toma de datos
en campo a fin de obtener
la información necesaria. 4.
Determinación de
velocidades, volúmenes de
tránsito, tiempos de
semáforo y tasas de flujo.
5. Procesamiento de datos
en gabinete. 6.
Identificación de
problemáticas en las
principales
intersecciones de la red
vial. 7. Análisis y
optimización y
recomendaciones para la
posterior mejora del
tráfico.
Unidad de Análisis: En el
ámbito de estudio se
determinarán lugares
donde se extraerán datos
para determinar los
principales parámetros los
cuales son: volúmenes de
tránsito, tasas de flujo,
velocidades y densidad; de
esta manera poder conocer
el tráfico vehicular y utilizar
estos datos para su
posterior utilización en la
solución del tráfico
vehicular del ámbito del
estudio.
48
CAPÍTULO 4
IV.
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
4.1.

TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Según el propósito:
Investigación aplicada: Busca la utilización de los conocimientos que se
adquieren en la investigación. La investigación aplicada se encuentra
estrechamente vinculada con la investigación básica, pues depende de los
resultados y avances de esta última.
 Por la clase de medios utilizados para obtener los datos
Investigación de campo: Se utiliza informaciones que provienen de
entrevistas,
cuestionarios,
encuestas y observaciones.
Como
es
compatible desarrollar este tipo de investigación junto a la investigación de
carácter documental, se recomienda que primero se consulten las fuentes
de la de carácter documental, a fin de evitar una duplicidad de trabajos.
 Por el nivel de conocimientos que se adquieren
Investigación descriptiva: El nivel de investigación es descriptiva porque
los resultados del análisis estadístico y cálculos se presentarán en figuras
49
y tablas, en esta investigación se trata de realizar el estudio de tráfico de
las intersecciones de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla
- Huamanga - Ayacucho, la cual servirá para posteriores planteamientos
en mejora del tráfico de las mencionadas calles urbanas.
Los datos para la investigación serán obtenidos en campo y gabinete
mediante el siguiente procedimiento:

Identificación de tramos de la demanda, en la red vial de estudio.

Conteos de tránsito en cada sub tramo por un período consecutivo
de siete días (lunes a domingo), en una semana de estudio. El
conteo será clasificado por cantidad y tipo de vehículos.

Con los datos obtenidos, se definirá el volumen total horario pico y
el flujo promedio horario.

4.2.
Se definirá los niveles de servicios para las distintas vías en estudio.
UNIDAD DE ANÁLISIS
Se utilizarán fórmulas matemáticas para los cálculos volumétricos de tránsito,
velocidades, tasas de flujo y densidad; para determinar cuáles de las
intersecciones tiene mayor tráfico vehicular con esto se empleará diferentes
tipos de recomendaciones hacia los diferentes problemas planteados y poder
encontrar nuestros objetivos de la investigación.
4.3.
POBLACIÓN DE ESTUDIO
La población considerada para la investigación se considera la red vial del
Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla - Huamanga - Ayacucho
4.4.
TAMAÑO DE MUESTRA
La muestra considerada son las cuatro principales intersecciones de la red
vial del Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal Castilla; las cuales son:
50
4.5.

Jr. Miguel Grau – Jr. Carlos F. Vivanco.

Jr. Sol – Jr. Carlos F. Vivanco.

Av. Del Ejercito – Av. Ramon Castilla.

Jr. Aviación – Av. Ramon Castilla.
SELECCIÓN DE MUESTRA
La selección de muestras estará conformada por la cantidad de vehículos para
la presente investigación, es necesario y fundamental conocer la cantidad de
vehículos que pasan por esta vía para conocer el estado de tráfico actual de
la red vial, tales como la cantidad de vehículos, los tipos de vehículos, el
volumen de giros a la izquierda y derecha que se realizan, número de
vehículos que paran en la intersección, estacionamientos. Para obtener los
datos antes mencionados, realizaremos el aforo vehicular en las dos
intersecciones analizadas en la presente investigación.
4.6.

TÉCNICA DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Fichaje:
Para recolectar información del IMD.

Lista de Control:
Para obtener información sistemática y organizada del estudio para
determinar volúmenes de tránsito, velocidades, tasas de flujo, tiempos de
semáforo.

Técnicas de procesamiento y análisis de la información:
Obtenida la información de los datos de campo estas serán procesadas
en gabinete utilizando fórmulas matemáticas para luego determinar los
parámetros como son la velocidad, densidad, tasas de flujo y volúmenes
de transito utilizando las metodologías descritas en la normativa de la
Ingeniería de Transportes.
51

Unidad de Análisis:
En el ámbito de estudio se determinarán lugares donde se extraerán
datos para determinar los principales parámetros los cuales son:
volúmenes de tránsito, tasas de flujo, velocidades y densidad; de esta
manera poder conocer el tráfico vehicular y utilizar estos datos para su
posterior utilización en la solución del tráfico vehicular del ámbito del
estudio.
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN E INTERPRETACIÓN
4.7.
DE LA INFORMACIÓN
Para llevar a cabo la investigación se empleará una serie de procesos
que se mencionan a continuación:

Determinación de los lugares de muestreo del área de estudio.

Realizar inspección visual para la identificación del personal a
emplear.

Toma de datos en campo a fin de obtener la información
necesaria.

Determinación de velocidades, volúmenes de tránsito, tiempos de
semáforo y tasas de flujo.

Procesamiento de datos en gabinete.

Identificación de problemáticas en las principales intersecciones
de la red vial.

Análisis y optimización y recomendaciones para la posterior
mejora del tráfico.
52
CAPÍTULO 5
V.
PRESUPUESTO
Tabla 6: Presupuesto
Precio
Presupuesto
Descripción
Unidad
Cantidad
Unitario
Total (S/.)
(S/.)
Equipos
Equipo de posicionamiento geográfico (GPS) Unidad
1.00
1,450.00
1,450.00
Cámara fotográfica
Unidad
1.00
450.00
450.00
Laptop
Unidad
1.00
2,000.00
2,000.00
Impresora Multifuncional
Unidad
1.00
800.00
800.00
Internet
Global
1.00
200.00
200.00
Copias, Espiralado, Empastado y Movilidad
Global
1.00
500.00
500.00
Servicios
Total
5,400.00
53
CAPÍTULO 6
VI.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tabla 7: Cronograma de actividades
AÑO 2020
ACTIVIDADES
Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto
Elaboración y presentación del proyecto
X
Aprobación del proyecto
X
X
Recolección de datos
X
Procesamiento de datos
X
Redacción del informe final
X
X
X
CONCLUSIONES

El presente trabajo de investigación es necesario y primordial realizarlo
para dar alternativas de solución al problema del tráfico y de esta manera
mejorar el desarrollo urbano de la ciudad de Ayacucho.
RECOMENDACIONES

Se recomienda la aprobación del proyecto de investigación titulada:
Análisis y optimización de la red vial Jr. Carlos F. Vivanco y Av. Mariscal
Castilla - Huamanga – Ayacucho.
54
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. ANGASPILCO, Cristhian Roberto (2014). "Nivel de serviciabilidad en las
avenidas; Atahualpa, Juan XXII, Independencia, de los Héroes y San Martín de la
ciudad de Cajamarca".
2. CAL, R., MAYOR, R. y CÁRDENAS, J. (2006). "Ingeniería de tránsito:
Fundamentos y aplicaciones" (Alfaomega; Alfaomega, Ed.). México DF.
3. CORILLA, Carmen Patricia (2018). "Propuesta de mejora del nivel de servicio
del tránsito vehicular en la Av. Huancavelica - tramo Av. 13 de Noviembre y paseo
la Breña en la ciudad de Huancayo".
4. DEXTRE, Juan Carlos (2012). La señalización vial: de los conceptos a la
práctica.
5. JIMÉNEZ, M. y SARMIENTO, I. (2011). Sistema adaptativo de control y
optimización del tráfico de un corredor vial semaforizado. Aplicación a la ciudad
de Medellín. DYNA, 78(169).
6. KRAEMER, C., PARDILLO, J. M., ROCCI, S., ROMANA, M.G., SANCHEZ, V.
y VAL, M. A. (2003). Ingeniería de carreteras: volumen I. In C. F. Madrid (Ed.), Mc
Graw Hill (Mc Graw Hi). Madrid.
7. MARTÍNEZ, Wilfredo (2013). Red Vial de Nicaragua (Optimización y
Mantenimiento). Nexo Revista Científica, 26(1), 02–14.
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vial que comprende el Jr. Libertad, Jr. Olímpico y Av. Gandolini de la ciudad de
Lircay – Angaraes.
9. MINISTERIO DE TRANSPORTE Y COMUNICACIONES (2018). Manual de
carreteras: Diseño geométrico DG-2018. El Peruano, 285.
10. PEDRAZA, L. F., HERNÁNDEZ, C. A. y LÓPEZ, D. A. (2012). Control de tráfico
vehicular usando ANFIS. Articulo Chilena de Ingeniería, 20(1), 79–88.
11. PEREDA, C. P. y MONTOYA, M. A. (2018). Estudio y optimización de la red
vial avenida América Sur, tramo prolongación Cesar Vallejo – avenida Ricardo
Palma, Trujillo.
12. PÉREZ, F., BAUTISTA, A., SALAZAR, M. y MACIAS, A. (2014). Análisis del
flujo de tráfico vehicular a través de un modelo macroscópico. DYNA, 81(0012–
7353), 33–43.
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ANEXOS
Imagen 1: Ubicación del proyecto de investigación
Ámbito de investigación del
proyecto
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