Teoría de flujo vehicular T Temporales l Intervalo B h Brecha Paso Espaciales Espaciamiento Separación Longitud Microscópicos Parámetros Volumen Macroscópicos Absoluto o total Promedio diario Horario Velocidad media D Densidad id d Parámetros microscópicos TIEMPO ESPACIO intervalo paso brecha longitud separación espaciamiento Parámetros macroscópicos Volumen Al p proyectar y una calle o carretera,, la selección del tipo p de vía, las intersecciones, los accesos y los servicios, dependen fundamentalmente del volumen de transito DEMANDA que circulará en un intervalo de tiempo *DEMANDA* dado, de su variación, de su tasa de crecimiento y de su composición. Numero de vehículos que pasa por un punto durante un periodo de tiempo específico Parámetros macroscópicos Volumen 1. Volúmenes de transito absolutos o totales ( ) Tránsito anual: vehículos q (TA) que pasan p durante un año (TM) Tránsito mensual: vehículos que pasan durante un mes (TS) Tránsito semanal: vehículos que pasan durante una semana ((TD)) Tránsito diario: vehículos q que pasan p durante un día (TH) Tránsito horario: vehículos que pasan durante una hora 2. Volúmenes de transito promedio diarios TDPA: Tránsito diario promedio anual = TA/365 TDPM: Tránsito diario promedio mensual = TM/30 TDPS: Tránsito diario promedio semanal = TS/7 Parámetros macroscópicos Volumen 3. Volúmenes de transito horarios Transito horario máximo anual Transito horario décimo, vigésimo, trigésimo y quincuagésimo Transito horario de diseño o volumen horario de proyecto (VHP) Volumen horario de máxima demanda (VHMD) Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Objetivo Obtener datos reales relacionados con el movimiento de vehículos sobre puntos específicos dentro de un sistema de carreteras o calles expresados p en relación al tiempo. p Se p pueden realizar en redes viales, intersecciones, puentes, casetas de cobro, túneles, etc El tipo de información y el tiempo de duración del estudio dependen de la finalidad del estudio. Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Aplicaciones Planeación • Estimación de los cambios anuales de los volúmenes de transito • Clasificación sistemática de carreteras • Modelos de asignación g y distribución de transito • Desarrollo de programas de mantenimiento, mejoras y prioridades • Análisis económicos • Estimativos de la calidad del aire • Estimativos del consumo de combustibles Diseño • Ampliaciones A li i • Determinación de requerimientos de nuevas carreteras Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Aplicaciones Seguridad e ingeniería de tránsito • Evaluación de mejoras por seguridad • Calculo de tasas de accidentes • Justificación de la necesidad de dispositivos p de control del transito • Determinación de capacidad y niveles de servicio • Zonificación de velocidades • Estudios stud os de a antes tes y después • Estudios sobre el medio ambiente y la energía Comercial • Estudios de impacto vial (hoteles, restaurantes, centros comerciales y recreativos etc) Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación de volúmenes • Diaria • Semanal • Anual • Por sentido • Extraordinarias Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación diaria 500 450 Vo olum en (veh/hr) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 H Hora d dell día dí 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación semanal Día Aforo promedio diario Promedio porcentual del aforo diario Factor de ampliación Lunes 450 0.74 1.36 Martes 700 1.15 0.87 Miércoles 600 0.98 1.02 Jueves 550 0.90 1.11 Viernes 625 1.02 0.98 Sábado 850 1.39 0.72 Domingo 500 0 82 0.82 1 22 1.22 Total 4275 Promedio 610 Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación semanal 900 800 700 600 500 400 300 lunes martes miércoles jueves viernes sábado domingo Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación mensual Mes Aforo automático ( promedio diario) Promedio porcentual del aforo diario Factor de ampliación Enero 1700 0.61 1.64 Febrero 1660 0.60 1.67 Marzo 1800 0.65 1.54 Abril 1900 0.68 1.46 Mayo 2000 0.72 1.39 Junio 3300 1.19 0.84 Julio 4700 1.69 0.59 Agosto 5200 1 87 1.87 0 53 0.53 Septiembre 3900 1.40 0.71 Octubre 2500 0.90 1.11 Noviembre 2600 0.94 1.07 Diciembre 2100 0.76 1.32 Total 33360 Promedio 2780 Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación mensual 5500 5250 5000 4750 4500 4250 4000 3750 3500 3250 3000 27 0 2750 2500 2250 2000 1750 1500 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación subhoraria P i d Periodo V l Volumen 7:00 – 7:15 450 7:15 – 7:30 700 7:30 – 7:45 600 7:45 – 8:00 550 Total 2300 Factor Horario de Máxima Demanda (FHMD) V FHMD = 4*V15 2300 FHMD = 4*700 4 700 FHMD = 1 significa que el flujo de vehículos es constante En áreas urbanas el FHMD fluctua entre 0.80 y 0.98 V = Volumen horario V15 = Volumen de los 15 minutos máximos en la hora de máxima demanda = 0.82 Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Variación por sentido Distribución direccional “D” D Durante una hora en particular, el volumen de tránsito puede ser mayor en un sentido que en el otro. otro A la porción del tránsito que ocurre en el sentido de máxima demanda se le denomina “D” Parámetros macroscópicos Estudio de volúmenes de tránsito Relación entre el VHMD y el TDPA K = VHMD/TDPA Para carreteras suburbanas K = 0.08 Para carreteras rurales secundarias K = 0.12 Para carreteras rurales principales K = 0 0.16 16 Por cuestiones practicas K = 0 0.11 11 Parámetros macroscópicos Ejemplo j p 23 4 5 6 1 Parámetros macroscópicos FHMD 1=0 0.90 90 2 = 0.83 3 = 0.81 4 = 0.87 5 = 0.87 6 = 0.90 Resultados 5 = 551 4 = 843 6 = 464 1 = 1167 Parámetros macroscópicos Resultados 1394 1622 1297 1631 Resultados D = 0.53 Parámetros macroscópicos Volumen total Volumen total 3016 D = 0.54 2928 D = 0.56 Parámetros macroscópicos Obtención del TDPA Considerar un factor de ampliación de 0.87 y K = 0.16 Volumen total Volumen total 3016 2928 Parámetros macroscópicos Obtención del TDPA TDPA TDPA 16400 15921 Parámetros macroscópicos Estudio de velocidad Velocidad puntual Velocidad instantánea de un vehículo cuando pasa por un punto de una vía Velocidad de recorrido Es el cociente que resulta de dividir el espacio andado por un vehículo entre el tiempo de recorrido correspondiente a ese espacio Velocidad de marcha Se calcula por la relación entre la distancia recorrida por un vehículo y su tiempo de marcha al recorrer esa distancia. No se tiene en cuenta el tiempo p en q que p pudiera haber estado detenido el vehículo. Velocidad a flujo libre La velocidad de marcha de aquellos vehículos cuyo avance no está impedido ni por la interacción vehicular ni por la regulación del tránsito Parámetros macroscópicos Estudio de velocidad La velocidad de los vehículos es un indicador de la eficiencia de un sistema vial Estudio de velocidad de punto E t di diseñado Estudio di ñ d para medir di las l características t í ti d la de l velocidad l id d en un lugar l especifico. Tiene las siguientes aplicaciones: • Tendencias de velocidades g con p problemas de velocidad • Lugares • Planeación de la operación del tránsito, regulación y control • • • • • Establecer límites de velocidad, tanto máxima como mínima Determinar las velocidades seguras para curvas horizontales y aproximaciones a intersecciones g de zonas de rebase prohibido Establecer longitudes Localizar y definir tiempos de semáforos Analizar zonas de protección en escuelas Estudio de velocidad de recorrido Evalúa la calidad del movimiento vehicular a lo largo de una ruta y determina la ubicación, tipo y magnitud de las demoras del tránsito Parámetros macroscópicos Estudio de velocidad de punto p N° VELOCIDAD (km/h) CARRIL TIPO DE VEHÍCULO 1 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 2 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 3 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 4 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 5 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 6 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 7 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 8 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 9 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 10 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 11 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO 12 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO Parámetros macroscópicos Estudio de velocidad de punto p 1. Rango o amplitud A= mayor - menor A= 89 2. Intervalo de clase C = A/N prponiendo N = 10 C = 8.9 lim inf lim sup mci 40 49 44.5 49 58 53.5 58 67 62.5 67 76 71.5 76 85 80.5 85 94 89.5 94 103 98.5 103 112 107.5 112 121 116.5 121 130 125.5 125 5 130 139 134.5 fi 2 2 3 19 21 25 13 14 13 7 1 120 %fi %Fi 1.67 1.67 1.67 3.33 2.50 5.83 15.83 21.67 17.50 39.17 20.83 60.00 10.83 70.83 11.67 82.50 10.83 93.33 5 83 99.17 5.83 99 17 0.83 100.00 Fi 2 4 7 26 47 72 85 99 112 119 120 Mci*fi 89 107 188 1359 1691 2238 1281 1505 1515 879 135 10983 Parámetros macroscópicos Estudio de velocidad de punto p Punto 1 100 90 P85 Velocidad máxima para control P15 Velocidad mínima para control P98 Velocidad de proyecto Fre ccue ncia Acum u ula da 80 70 60 50 40 30 20 10 0 30 40 50 60 70 80 90 Velocidades 100 110 120 130 Parámetros macroscópicos Estudio de velocidad de punto p México, D.F. km 0 00 9 km /h /h km 91 + 69 10 km /h 83 /h Vel.l operación V ió = 106 kkm/h /h Vel. media = 86 km/h Vel. mínima = 45 km/h Vel. máxima = 136 km/h 111 Km Km 69+ 4 00 Puebla Vel. operación = 110 km/h Vel. media = 96 km/h Vel. mínima = 48 km/h Vel. máxima = 139 km/h Capacidad vial y niveles de servicio Demanda de tránsito Número de vehículos que quieren pasar por un punto de una vía en cierto momento Of t vial Oferta i l Número de vehículos que pueden pasar por un punto de una vía en cierto momento Demanda > Oferta Congestión Congestión Accidental Sistemática Capacidad vial y niveles de servicio Definición de Capacidad Máximo volumen horario de personas o vehículos que razonablemente se pueda esperar pasen por un punto o tramo uniforme de un carril o calzada durante un periodo de tiempo dado en condiciones imperantes de vía, tránsito y control. Nivel de servicio Medida cualitativa que describe las condiciones de circualción de una corriente vehicular,, caracterizada g generalmente p por cierto p parámetros tales como la velocidad y tiempo de recorrido, libertad para maniobrar, interrupciones de la circulación, comodidad y seguridad. A B, A, B C, C D, D EyF Capacidad vial y niveles de servicio Flujo libre Cuando prácticamente todos los vehículos circulan libremente. Flujo restringido Ocurre si la interacción vehicular restringe la velocidad de la mayoría de los vehículos, aunque pocos vehículos forman pelotones Flujo j forzado La inmensa mayoría de los vehículos van en pelotones, es decir, siguiéndose unos a otros. La velocidad de los vehículos se hace irregular y disminuye mucho, pero generalmente éstos no llegan a detenerse Flujo congestionado Aquí el volumen de tránsito que llega al tramo considerado excede el volumen máximo que permiten las condiciones de vía y tránsito. Muchos vehículos tienen que detenerse y estas detenciones se repiten en serie, rompiendo la continuidad de la circulación. Capacidad vial y niveles de servicio Nivel de Servicio A Representa al flujo libre. Los usuarios no se ven afectados por la presencia de otros en la corriente de tránsito. Nivel de Servicio B Esta en el rango g de un flujo j estable p pero la p presencia de otros usuarios en la corriente de tránsito empieza a ser notoria. Nivel de Servicio C Esta en el rango de un flujo estable pero marca el inicio del rango de flujo en el cual la operación de los usuarios en forma individual empieza a ser afectada por la interacción con otros en la corriente del tránsito. Capacidad vial y niveles de servicio Nivel de Servicio D Representa alta densidad pero un flujo estable. Nivel de Servicio E Representa condiciones de operación a ó cerca del nivel de la capacidad. Nivel de Servicio F Se usa para definir un flujo forzado y a los embotellamientos. Capacidad vial y niveles de servicio Ti Tipo d de vía í M did d Medida de eficiencia fi i i Tramos básicos de autopista Densidad (vl/ m/ carr) Zonas de entrecruzamiento Velocidad promedio de viaje (m/ h) Enlaces Valores de flujo (vl/ h) Carreteras de carriles múltiples Densidad (vl/ m/ carr) Carreteras de dos carriles % de demora y velocidad promedio de viaje (m/ h) Intersecciones semaforizadas Demora (seg/ veh) Intersecciones no semaforizadas Capacidad de reserva (vl/ h) Arterias Velocidad promedio de viaje (m/ h) Transporte público Factor de carga (per/ asiento) Peatones Espacio (pies2/ peatón) Capacidad vial y niveles de servicio Valores de capacidad Carreteras de dos carriles 2800 vl/hr(ambos sentidos) A t i t (2 carriles Autopistas il por sentido) tid ) 2200 vl/hr/carril l/h / il Autopistas (3 o mas carriles por sentido) 2300 vl/hr/carril Estos valores son para condiciones ideales Factor F t por la l presencia i de d vehículos hí l pesados d Factor por el ancho de la calzada Factor poblacional Factor horario de máxima demanda Capacidad vial y niveles de servicio Valores de capacidad Carreteras de dos carriles 3200 vl/hr(ambos sentidos) A t i t (2 carriles Autopistas il por sentido) tid ) 2400 vl/hr/carril l/h / il Autopistas (3 o mas carriles por sentido) 2200 vl/hr/carril Estos valores son p para condiciones ideales Factores de corrección para las condiciones estudiadas Capacidad vial y niveles de servicio Utilidad de un análisis de capacidad p Análisis operacional Análisis de diseño Análisis de planificación
