Ingeniería de Tránsito Fundamentos y Aplicaciones

7~~~ nm~ m 1 ngen iera de Trnsito

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Fundamentos y aplicaciones 8a. Edicin

.

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f1.Alfaomega

Los autores:

Rafael Cal y Mayor Reyes Spndola t Ingeniero Civil, Universidad Autnoma de Mxico Ingeniero de Trnsito, University of Yale, New Haven, Connecticut, U.S.A. Fundador de Cal y Mayor y Asociados, S. C., Mxico, D.F.

James Crdenas Grisales Ingeniero Civil, Universidad del Cauca, Popayn, Colombia Maestro en Ciencias en Ingeniera de Trnsito, University ofMaryland, College Park, Md, U.S.A. Profesor titular, Universidad del Valle, Cali, Colombia

Participacin especial (captulo 16): Ing. ngel Alceda Hernndez

Participacin especial (captulo 17): lng. Osear Salcedo Yusti

Prlogo: Ing. Guido Radelat Eges

Coordinador de la edicin: L.D.G. Antonio Peralta Arellano

Diseo y diagramacin: L.D.G. Dulce Karina Zaldivar Caldern

Trazos tcnicos: Ing. James Crdenas Grisales Tec. Walther Delgado Melo

Fotografia: Sr. Hugo Tllez Gutirrez

2007 Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C. V. Pitgoras 1139, Col. Del Valle, 03100, Mxico D.F.

Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro No. 2317

Pg. Web: http://www.alfaomega.com.mx E-mail: [email protected]

ISBN: 978-970-15-1238-8

Octava edicin: Mxico, enero 2007 Primera reimpresin: Mxico, octubre 2007

Esta obra es propiedad intelectual de su autor y los derechos de publicacin en lengua espaola han sido legalmente transferidos al editor. Prohibida su reproduccin parcial o total por cualquier medio sin permiso por escrito del propietario de los derechos del Copyright.

Impreso en Mxico. Printed in Mexico.

Presentacin

2006 es el ao en que la empresa Cal y Mayor y Asociados celebra su treinta aniversario, situacin que motiv la actualizacin y rediseo de este libro y da paso a la octava edicin del mismo; est apoyada en las versiones que se publicaron en los aos de 1962, 1966, 1972, 1974, 1978 y 1982, todas ellas escritas por el Ingeniero Rafael Cal y Mayor Reyes Spndola, pionero en Amrica Latina de la Ingeniera de Trnsito y fundador de la empresa, y en la versin de 1994 en la que ya intervino el Ingeniero James Crdenas Grisales. A l se le encomend nuevamente la tarea de actualizar el libro. Es menester mencionar que una vez ms, el Ingeniero Crdenas dando muestra de su conocimiento, profesionalismo y capacidad acadmica, logra un excelente trabajo de modernizacin de esta obra.

El conocimiento acumulado en las diferentes versiones, la invaluable intervencin de James Crdenas como coautor, la participacin especial del Ingeniero ngel Alceda Hernndez y las aportaciones de un nutrido nmero de especialistas de distintas reas de la empresa Cal y Mayor y Asociados, han hecho de esta octava edicin, un libro fundamental para la consulta y el desarrollo de las personas vinculadas a la Ingeniera de Trnsito. Estudiantes, ingenieros, educadores, legisladores y administradores, entre otros, encontrarn en estas pginas informacin muy completa sobre las distintas tcnicas que se aplican en dicha rama de la ingeniera.

As tambin, fiel a su origen y como su autor lo deseaba, este texto seguir sirviendo como apoyo acadmico en las carreras de ingeniera e incluso a nivel posgrado; en la presente edicin se ha ampliado y profundizado en su contenido, renovado el diseo , y las imgenes, trazado nuevos esquemas y colocado ejemplos ms acordes con la realidad actual. En otras palabras, se ha trado al presente este libro ya clsico en el mundo de la ingeniera.

Patricio Cal y Mayor Lea eh, l. C., M. B.A. Presidente de Cal y Mayor y Asociados

Agradecimientos

Cal y Mayor y Asociados, S. C.

A manera de sencillo reconocimiento agradece a todas las personas, empresas e instituciones que participaron y 1 o aportaron informacin para la actualizacin de este libro.

De manera muy especial al Ing. Osear Salcedo Yusti, vicepresidente de la empresa por conformar, coordinar y supervisar al equipo de profesionales que dieron forma a este esfuerzo.

Al Ing. James Crdenas Grisales, quien nuevamente asume el reto de actualizar esta obra, realizando una labor invaluable al dejar plasmada toda su experiencia profesional, siendo coautor del libro.

Al Ing. ngelAlceda Hernndez por escribir el captulo diecisis Transporte Pblico, y compartirnos su amplio conocimiento en el tema.

Al Ing. Guido Radelat Eges persona que goza de gran reconocimiento en el medio de la ingeniera y que prologa este trabajo.

Al Ing. Gustavo Manzo Garca quien enriquece el captulo siete Dispositivos para el control del trnsito.

1

Al Ing. Enrique Gonzlez Prado por dirigir al equipo de edicin, diseo y fotografa, que da cuerpo a este trabajo.

Al personal directivo que nos permiti y apoy la participacin de integrantes de sus diferentes reas de especialidad:

VI

Ing. Marcos Noguern Espinosa Director de Consultora

Ing. Luis Rosales Correa Director de Ingeniera

Ing. Marco Antonio Hinojosa Hinojosa Director de Sudamrica

Al grupo de especialistas integrantes de la empresa quienes con sus amplios conocimientos en diversos temas de la ingeniera, logran hacer de esta octava edicin la ms completa versin del libro Ingeniera de Trnsito:

Ing. Mauricio Alamillo De Ibarrola Ing. Osear Ivn Aristizbal Ocampo Ing. Nicols Corts Malagn Ing. Gabriel De la Flor Fuentes Ing. Hctor Daz Cabrera Ing. Geovanni Infante Malagn Ing. Sergio Lugo Serrato Ing. Jenny Maritza Landaeta Espinosa Ing. Wilder Martnez Riao Ing. Jos Alejandro Saniger Alba

A especialistas externos que tambin aportaron sus conocimientos:

Ing. Andrs Felipe Guzmn Arq. Miguel Angel Torres Soto

Y a toda la gente que de alguna forma u otra logr con su esfuerzo entusiasta que este proyecto llegara a un feliz trmino.

VIl

Prlogo

El desarrollo mundial cada vez ms acelerado y globalizado, ha hecho del transporte de bienes y personas una necesidad creciente que requiere soluciones eficaces e integrales. El rpido incremento poblacional concentrado en zonas urbanas, los extraordinarios avances tecnolgicos en la fabricacin de vehculos, las necesidades de movilidad y la atencin generalmente deficiente de los sistemas de transporte pblico de pasajeros, la mejora en los niveles de ingreso de las personas y las facilidades crecientes para adquisicin de vehculos privados, presionan da tras da por una mayor oferta vial y por eficaces sistemas de control del trnsito.

En el acuerdo que no se puede crecer en oferta de infraestructura y de servicios a la misma tasa de la demanda de espacio pblico y de sistemas de control, es obvio que se genera un rezago que propicia condiciones adversas para la sociedad, al traducirse en congestin, en accidentes y en influencia negativa al ambiente, que de manera acelerada contribuyen al deterioro de la calidad de vida de las personas. La ingeniera de trnsito juega un papel importante dentro de este contexto, al ser una rama que busca hacer estos desplazamientos de manera segura, fluida y con el rrienor impacto a la sociedad.

Gran parte de la teora y de los textos de ingeniera de trnsito han sido elaborados en pases de gran capacidad econmica y con mejores esquemas de organizacin, con posibilidad de inversiones cuantiosas tanto para incrementar la oferta requerida como para invertir en sistemas de control avanzados y en otros elementos colaterales de gran importancia, como son: legislacin - control- capacitacin - cultura ciudadana. Sin emb~rgo, la realidad de nuestros pases es diferente y estos aportes "forneos", en la mayora de los casos no son aplicables directamente a los pases latinoamericanos, en donde la escasez de recursos es un factor constante, que obliga al ingenio y a la aplicacin de medidas austeras que garanticen un alto grado de efectividad.

La octava edicin del libro "Ingeniera de Trnsito, fundamentos y aplicaciones" es un material ambicioso, exquisitamente estructurado, muy completo y til, el cual con el solo hecho de estar escrito en lengua espaola y adecuado a las condiciones latinoamericanas, atiende de inmediato las necesidades de una regin vida de :::onocimientos, necesitada de herramientas y de aplicaciones prcticas.

111

En la octava edicin del libro se introducen varios elementos que lo hacen muy especial y que garantizan su xito y el beneficio que generar a la sociedad profesional. Uno de ellos es que se haya escrito con el auspicio de la empresa mexicana Cal y Mayor y Asociados, S. C. con vasta experiencia profesional en Mxico, Centro y Sudamrica, que cuenta en su equipo de trabajo con profesionales de diversas nacionalidades. Otro factor fundamental es la coautora del libro, que al igual que la edicin anterior estuvo a cargo del Ing. James Crdenas Grisales, reconocido especialista en la materia, consultor internacional y acadmico de importantes universidades del continente. Un elemento relevante adicional lo constituye la colaboracin y aportaciones de profesionales del medio latinoamericano, que contribuyen a darle mayor riqueza al libro y a convertirlo en un material de gran utilidad y beneficio para ser aplicado con alta efectividad en nuestro entorno.

La octava edicin del libro "Ingeniera de Trnsito, fundamentos y aplicaciones" tiene, adems, otra caracterstica especial que lo distingue de todas las ediciones anteriores: la renovacin total del captulo de transporte pblico. Para su desarrollo se cont con la valiosa colaboracin del Ing. ngel Alceda Hernndez, profesional con vasta y reconocida experiencia en el tema del transporte, quien le dio un enfoque renovado y prctico a este trabajo, logrando que en un solo captulo, el usuario obtenga una visin precisa y amplia del contexto integral del transporte pblico, desde una ptica general de los diversos sistemas existentes, repasando sus caractersticas importantes, hasta presentar de manera sucinta pero muy completa, la metodologa bsica para realizar los diversos estudios y anlisis del transporte pblico.

El libro Ingeniera de Trnsito de Rafael Cal y Mayor publicado por primera vez en 1962 y sus posteriores ediciones, han llenado un vaco sensible en el medio profesional de la ingeniera de trnsito, lo que le ha permitido convertirse en el libro gua en diversos sectores: estudiantil y acadmico; profesionales, autoridades y tcnicos que han encontrado gran utilidad en el libro. Asimismo, se ha constituido en el texto de universidades en donde se aplica en niveles de pregrado y de posgrado. Luego de revisar con detalle la Octava Edicin, no queda duda que seguir siendo el libro por excelencia y que su aplicacin se extender e intensificar.

En su octava edicin el libro presenta en sus primeros captulos una visin general que va llevando al lector por una reflexin conceptual sobre el problema del trnsito y su solucin; por el concepto del trnsito como un componente de la ingeniera de transporte; por el papel que desempea cada uno de los elementos empleados: usuario - vehculo - sistema vial; y por la interrelacin funcional y operativa que se genera entre ellos. En los captulos intermedios y finales, el libro trata temas muy especializados como dispositivos de regulacin, volmenes, velocidades, congestin,

IX

estacionamientos, accidentalidad y otros, tratados de manera concienzuda y clara, con un detalle metodolgico que permite al usuario del libro entrar en la profundidad de la teora de cada uno de estos temas, pero a su vez, permitindole salir a la superficie con la capacidad de desarrollar aplicaciones prcticas. Apoyado adems con una variedad de ejemplos y problemas propuestos que se plantean en cada captulo el libro redondea su contenido.

Concluyo manifestndoles mi firme conviccin sobre la calidad, actualidad y utilidad de la octava edicin de este libro, el cual tengo el gusto de prologar, con la absoluta seguridad de que llegar a satisfacer las necesidades de los medios acadmicos y profesionales, y se convertir en un excelente aporte a la sociedad en general, pues de su adecuado estudio y de la aplicacin de sus fundamentos, se generarn grandes beneficios que contribuirn a reducir la congestin, la accidentalidad y a minimizar el impacto negativo al ambiente.

Dr. Guido Radelat Eoes.

X

Introduccin

La infraestructura del sistema vial es uno de los patrimonios ms valiosos con el que cuenta cualquier pas, por lo que su magnitud y calidad representa uno de los indicadores del grado de desarrollo del mismo. En los ltimos aos, con el aumento cada vez mayor del parque vehicular, la circulacin en las calles y carreteras se ha tornado ms compleja, motivo por el cual, cobra gran importancia la realizacin de anlisis operacionales ms detallados de los sistemas viales, donde es precisamente la INGENIERA DE TRANSITO, aquella rama de la ingeniera, la llamada a tratar estos aspectos.

Los Ingenieros de Trnsito han podido demostrar la conveniencia de emplear simultneamente la vigilancia, la educacin y la ingeniera en el logro de la meta de una circulacin segura y eficiente. De all que, la mejor manera de utilizar la Ingeniera de Trnsito consiste en estructurar planes adecuados, prcticos y bien meditados para mejorar la seguridad y la movilidad de los flujos vehiculares, sobre todo en reas crticas, donde la interaccin con otras disciplinas es fundamental.

Continuando con la idea original, desarrollada en las ediciones anteriores, relacionada con la difusin de esta materia y acorde con los avances tecnolgicos y cientficos del momento, la actual edicin de la obra INGENIERA DE TRANSITO: Fundamentos y Aplicaciones, presenta los nuevos enfoques del anlisis operacional de la circulacin de automviles por calles y carreteras, que sustentan a esta rama de la ingeniera como una profesin dinmica.

Para lograr este objetivo, esta s edicin se ha realizado, abordando cada tema mediante su sustentacin terica y conceptual de fcil comprensin, desarrollando una diversidad de ejemplos tpicos como una aplicacin directa de la teora, y seleccionando una serie de problemas propuestos al final de cada captulo con el objetivo de que sean resueltos por el lector como una prctica final. En este sentido, se vierte en este libro, la experiencia profesional y acadmica ganada en este campo, dndole un enfoque pedaggico.

Los captulos 1 y 2, Antecedentes histricos y el Problema del trnsito y su solucin, dan al lector un ampli conocimiento de los antecedentes del problema del trnsito, a travs de la evolucin histrica de las carreteras, las calles, el transporte y el vehculo automotor. Con el propsito de entender los problemas de trnsito, se realiza una interpretacin de manera grfica y analtica de los dos elementos que la originan: la demanda vehicular y la oferta vial. Como corolario del pla,nteamiento presentado se

XI

ntro de un contexto metodolgico, las principales vertientes del transporte como lo n: el transporte urbano y suburbano de pasajeros, el transporte forneo de pasajeros ~1 transporte de bienes. En lo referente a sistemas de transporte masivo, se presenta la resea histrica del Tren Metropolitano de la Ciudad de Mxico, conocido por el >mbre de Metro.

Por ltimo, en el captulo 17, se hace una presentacin de la empresa Cal y Mayor Asociados, S. C., promotora de esta nueva edicin. Se presenta una semblanza de. su ndador el Ing. Rafael Cal y Mayor Reyes Spndola, de los lineamientos estratgicos ~ la empresa y de los diversos estudios que realiza y su relacin estrecha con el m tenido del libro INGENIERA DE TRANSITO, como una excelente gua de conceptos, mdamentos y aplicaciones de esta rama de la ingeniera, que lo convierte en un 1aterial obligado de consulta en los sectores acadmicos y profesionales.

Rafael Cal y Mayor Reyes Spndola t James Crdenas Grisales

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Contenido

Captulo 1 Antecedentes Histricos 1 . 1 Primeros caminos 1 . 2 Evolucin del transporte

Captulo 2 Problema del trnsito y su solucin 2.1 Trazo de las carreteras y calles en uso 2.2 Trazo urbano actual 2. 3 Progreso del vehculo de motor 2.4 Relacin entre la demanda vehicular y la oferta vial

2. 4. 1 Patrn urbano 2. 4. 2 Patrn rural

2.5 Factores que intervienen en el problema del trnsito 2.6Tipos de solucin 2. 7 Bases para una solucin 2. 8 Metodologa 2. 9 Especializacin Referencias bibliogrficas

Capt1,1lo 3 Transporte e ingeniera de trnsito 3. 1 Generalidades 3. 2 Definiciones 3. 3 Sistema de transporte

3. 3. 1 Estructura del sistema de transporte 3. 3. 2 Sistemas y modos de transporte

3. 4 Alcances de la ingeniera de trnsito Referencias bibliogrficas

01 02 04

09 10 11 11 14 15 16 17 19 23 24 26 28

29 30 31 32 32 35 37 39

XV

Captulo 4 Usuario 41 4. 1 Generalidades 42 4.2 Peatn 43 4. 3 Ciclista 48 4.4 Conductor 50 4.5 Visin 51 4 . 6 Reacciones fsicas y psicolgicas 55 4. 7 Distancia para detener un vehculo 57 4. 8 Problemas propuestos 71 Referencias bibliogrficas 73

Captulo 5 Vehculo 75 5.1 Registro mundial 76 5. 2 Estadstica de mxico 80 5. 3 Inspeccin del vehculo 81 5.4 Caractersticas de los vehculos de proyecto 83 5. 5 Radio y peralte de curvas 8 9 5. 6 Problemas propuestos 100 Referencias bibliogrficas 1 O 1

Captulo 6 Sistema vial 103 6. 1 Generalidaes 1 04 6. 2 Clasificacin de una red vial 1 06

6. 2. 1 Clasificacin funcional 1 06 6. 2. 2 Sistema vial urbano 1 08 6. 2. 3 Tipo de carreteras 11 O

6. 3 Estructura de una carretera 112 6. 4 Especificaciones geomtricas de las carreteras 114 6. 5 Desarrollo de las carreteras en Mxico 115 Referencias bibliogrficas 120

Captulo 7 Dispositivos para el control dd trnsito 121 7.1 Antecedentes 122 7. 2 Clasificacin de los dispositivos de control 124 7. 3 Requisitos 12 6 7.4 Seales preventivas 127

7 . 5 Seales restrictivas 129 7. 6 Seales informativas 134

7. 6.1 Seales informativas de identificacin 134 7.6.2 Seales informativas de destino 135 7. 6. 3 Seales informativas de recomendacin 135 7.6.4 Seales de informacin general 139 7. 6. 5 Seales informativas de servicios y tursticas 141

7. 7 Seales di versas 14 3 7.8 Marcas 143 7. 9 Dispositivos para proteccin en obras 14 7

7.9.1 Sealamiento horizontal 147 7. 9. 2 Sealamiento vertical 14 7 7.9. 3 Dispositivos de canalizacin 150

7. 1 O Semforos 15 1 7. 11 Proyectos de sealamiento tipo 15 5

7. 11 . 1 Un caso particular 15 5 7. 11.2 Ejemplos de proyectos de sealamiento 160

Referencias bibliogrficas 164

Captulo 8 Vlumen de trnsito 167 8. 1 Generalidades 168 8. 2 Definiciones 168

8. 2.1 Volumen, tasa de flujo, demanda y capacidad 168 8. 2. 2 Volmenes de trnsito absolutos o totales 170 8. 2. 3 Volmenes de trnsito promedio diarios 171 8 . 2. 4 Volmenes de trnsito horarios 172

8. 3 Uso de los volmenes de trnsito 17 5 8.4 Caractersticas de los volmenes de trnsito 178

8.4.1 Distribucin y composicin del volumen de trnsito 178 8.4.2 Variacin del volumen de trnsito en la hora de mxima 179

demanda 8. 4. 3 Variacin horaria del volumen de trnsito 18 3 8. 4. 4 Variacin diaria del volumen de trnsito 18 3 8. 4. 5 Variacin mensual del volumen de trnsito 185

8. 5 Volmenes de trnsito futuros 189 8.5 .1 Relacin entre el volumen horario de proyecto y el 189

trnsito promedio diario anual

XVI I

8. 5. 2 Relacin entre los volmenes de trnsito promedio 191 diario, anual y semanal

8. 5 . 3 Ajuste y expansin de volmenes de trnsito 196 8.5.4 Pronstico del volumen de trnsito futuro 202 8. 5. 5 Regresin matemtica para el clculo de volmenes de 21 O

trnsito futuro 8 .6 Estudio de volmenes de trnsito 223 8.7 Problemas propuestos 225 Referencias bibliogrficas 229

Captulo 9 Velocidad 231 9.1 Generalidades 232 9.2 Antecedentes 232 9. 3 Definiciones 2 35

9.3.1 Velocidad en general 235 9.3.2 Velocidad de punto 237 9. 3. 3 Velocidad instantnea 238 9.3.4Velocidad media temporal 238 9. 3. 5 Velocidad media espacial 2 3 9 9. 3. 6 Velocidad de recorrido 2 4 7 9.3.7Velocidad de marcha 248 9.3.8Velocidad de proyecto 250

9. 4 Estudios de velocidad 2 50 9 .4.1 Estudios de velocidad de punto 251 9.4.2 Estudios de velocidad de recorrido 263

9. 5 Problemas propuestos 271 Referencias bibliogrficas 274

Captulo 10 Anlisis del flujo vehicular 275 10.1 Generalidades 276 10.2 Conceptos fundamentales 276

1 O. 2. 1 Variables relacionadas con el flujo 277 10.2. 2 Variables relacionadas con la velocidad 282 1 O. 2. 3 Variables relacionadas con la densidad 2 8 3 10.2.4 Relacin entre el flujo,Ja velocidad, la densidad, el 290

intervalo y el espaciamiento

XVIII

10.3 Modelos bsicos del flujo vehicular 293 10.3.1 Modelo lineal 294 10.3.2 Modelos no lineales 305

1 O. 4 Descripcin probabilstica del flujo vehicular 31 O 10.5 Problemas propuestos 320 Referencias bibliogrficas 325

Captulo 11 Anlisis de la congestin 327 11 .1 Generalidades 328 11 .2 Significado analtico de la congestin 329 11 . 3 Elementos de un sistema de filas de espera 3 30 11 . 4 Anlisis determinstico del congestionamiento 3 3 3

11.4.1 Anlisis de intersecciones con semforos con rgimen 333 D/D/1

11 . 4. 2 Anlisis de cuellos de botella 3 3 9 11 . 5 Anlisis probabilstico de lneas de espera 34 3

11.5.1 Sistema de lneas de espera con una estacin de 343 servicio

11 . 5. 2 Sistema de lneas de espera con varias estaciones de servicio

11 . 6 Problemas propuestos Referencias bibliogrficas

Captulo 12 Capacidad vial 1 2. 1 Generalidades 12. 2 Principios y conceptos generales

12.2. 1 Concepto de capacidad vial 12.2. 2 Concepto de nivel de servicio 12.2. 3 Condiciones prevalecientes 12.2. 4 Condiciones base o ideales

12. 3 Criterios de anlisis de capacidad y niveles de servicio 12.3. 1 Criterios 12. 3. 2 Niveles de anlisis

12 .4 Segmentos bsicos de autopistas 12.4.1 Niveles de servicio 12.4. 2 Caractersticas bsicas

346

349 352

353 354 355 355 355 356 357 357 357 360 361 362 364

XIX

12.4. 3 Anlisis operacional 364 12.4. 4 Anlisis de proyecto o diseo 376 12.4. 5 Anlisis de planeamiento 380

12.5 Carreteras de carriles mltiples 382 1 2. 5. 1 Caractersticas bsicas 382 12.5. 2 Anlisis operacional 382 12. 5. 3 Anlisis de proyecto 390 12.5. 4 Anlisis de planeamiento 390

12.6 Carreteras de dos carriles 390 12. 6. 1 Caractersticas generales 390 12. 6. 2 Condiciones base 391 12.6. 3 Ni veles de servicio 392 12.6. 4 Segmentos bidireccionales 393 12.6. 5 Segmentos direccionales 403

12.7 Intersecciones con semforos 409 12.7. 1 Caractersticas generales 409 12.7. 2 Niveles de servicio 410 12.7. 3 Metodologa de anlisis operacional 411

12.8 Procedimientos computarizados 428 12.9 Problemas propuestos 429 Referencias bibliogrficas 433

Captulo 13 Semaforizacin 435 1 3. 1 Generalidades 436 13.2 Ventajas y desventajas 437 13.3 Nmero de lentes y caras 438 13.4 Semforos de tiempo fijo 441 13.5 Distribucin de los tiempos del semforo 444

13.5. 1 Trminos bsicos 444 13.5. 2 Clculo de los tiempos del semforo 446

1 3. 6 Coordinacin de semforos 465 13.6. 1 Sistemas de coordinacin 465 13.6.2 Diagrama espacio-tiempo 467

13.7 Semforos accionados por el trnsito 469 1 3. 7. 1 Caractersticas generales 469 13.7. 2 Control semiaccionado 471 13.7. 3 Control totalmente accionado 472

XX

13.7 .4 Control volumen-densidad o adaptable 13.7. 5 Detectores

13.8 La nueva tecnologa 1 3. 8. 1 Sistemas computarizados de semforos 13.8.2 Programas de cmputo

13.9 Problemas propuestos Referencias bibliogrficas

Captulo 14 Estacionamientos 14. 1 Generalidades 14. 2 Definiciones 14. 3 Tipos de estacionamientos

14. 3. 1 Estacionamientos en la va pblica 14.3. 2 Estacionamientos fuera de la va pblica

14.4 Oferta y demanda 14. 5 Normas de proyecto

14. 5. 1 Estacionamientos fuera de la va pblica 14.5. 2 Recomendaciones generales


Captulo 15 Accidentalidad 15. 1 Generalidades 15. 2 Estudios de accidentes

15.2. 1 Causas aparentes y reales 15.2. 2 Magnitud del problema

15 .3 Causas de los accidentes 15 .4 Estadsticas de accidentes 15.5 Anlisis de los accidentes 15.6 Programa preventivo 15.7 Auditoras de seguridad vial

15 . 7. 1 Marco conceptual 15.7. 2 Fases de las auditoras de seguridad vial


473 474 475 475 476 480 483

485 486 486 490 490 491 492 497 497 498 501 507

509 510 511 511 512 516 520 521 526 531 531 532 534 535

XXI

Captulo 16 Transporte pblico 537 16. 1 Generalidades S 3 8 16.2 Tipos de transporte pblico S41 16.3 Transporte pblico urbano S43 16.4 El funcionamiento del transporte como un todo SS3 16 .S Transporte pblico forneo SS4 16. 6 El transporte pblico irregular S S S 16.7 Otros medios de transporte SS6 16 .8 Pros y contras del transporte pblico S57 16 .9 Forma de cobro a los usuarios 557 16 . 1 O Viabilidad econmica 560 16. 11 Sustentabilidad 5 61 16. 12 Contexto m etodolgico 5 61

16.12.1 El Transporte urbano y suburbano de personas 561 16.12. 2 ElTransporte forneo de pasajeros 566 16 . 12. 3 El transporte de bienes (carga) 5 67 16.12.4 El caso de los taxis 568

16.13 Reflexin pertinente 568 Referencias bibliogrficas 570

Captulo 17 Cal y Mayor 571 17.1 Semblanza del fundador 572 17.2 Cal y Mayor y Asociados 574

17.2.1 Visin 575 17 .2.2 Misin 575 17 .2.3 Valores empresariales 575 1 7 . 2. 4 Caractersticas de liderazgo 57 5 17.2.5 Poltica de calidad 575

17.3 Tipos de estudios 576 17.3 .1 Estudio de aforos e ingresos en carreteras y autopistas 577 17.3.2 Sistemas de administracin de trnsito 578 1 7. 3. 3 Estudios de movilidad y transporte urbano 5 81 17.3.4 Diseo geomtrico y proyecto ejecutivo 583

Para empezar, se har un breve repaso en la escala del tiempo para darnos cuenta de cmo el vehculo, que actualmente satura las calles y

Los primeros caminos construidos cientficamente aparecen con el advenimiento del Imperio Romano. Cabe citar la mundialmente famosa Va Appia, de Roma a Hidruntum, ilustrada en el mapa de la figura 1.1, cuya construccin fue iniciada por Appius Claudius en el ao 312 A.C. La evidencia justifica el conceder el mrito a los romanos por iniciar el mtodo cientfico de la construccin de caminos. Las culturas antiguas de Amrica, entre ellas la de los mayas (posiblemente antes de la era Cristiana), en el sur de Mxico y norte de Centro Amrica; la de los toltecas, que se establecieron en la Meseta Central, en Mxico, por el ao 752; los aztecas (que fundaron Tenochtitlan, hoy Ciudad de Mxico, en el ao 1325), y los incas ( 1100 A. C.), en el Per, dejaron huellas de una avanzada tcnica en la construccin de caminos, siendo notables los llamados Caminos Blancos de los mayas. Estos ltimos, formados con terraplenes de uno y dos metros de elevacin, eran cubiertos con una superficie de piedra caliza, cuyos vestigios existen actualmente en Yucatn, Mxico.

Figura 1.1 Va Appia, de Roma a Hidruntum

Los incas, en el Per, realizaron verdaderas obras de ingeniera dada la accidentada topografa de su suelo, para construir caminos que, aunque no destinados al trnsito de vehculos, denotaban un movimiento importante. El imperio azteca, en Mxico, pudo extenderse desde la costa del Golfo de Mxico hasta la zona costera del Pacfico, gracias a rutas trazadas por los indgenas. Las crnicas espaolas de la poca de la conquista (ao 15 21) mencionan que la capital azteca estaba situada en una isla al centro de un lago y que grandes calzadas la comunicaban con tierra firme. Estas calzadas incluan puentes levadizos por la gran cantidad de barcas que cruzaban de un lado a otro.

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1.2 Evolucin del transporte

A travs de los siglos se puede observar la evolucin que ha tenido el trnsito a medida que tambin evolucionan, tanto el camino como el vehculo.

Durante los siglos I, II y III de nuestra era, el Imperio Romano fue factor dominante para la comunicacin desde la Pennsula Ibrica hasta China. Los siglos IV, V y VI ven la declinacin del Imperio, la desaparicin de la red caminera y el retorno a la bestia de carga. En el siglo VI(el sistema feudal fuerza la reduccin de la poblacin y los viajes, y a mediados del siglo se abandona todo esfuerzo por conservar las rutas imperiales. Durante este siglo y el siguiente, el comercio vuelve a extenderse a travs de rutas terrestres, precedido por la invasin de los vikingos, desde el norte, y de los sarracenos, desde el sur.

Hasta el siglo IX la economa feudal, las guerras civiles y las invasiones, incluyendo la de los turcos, contrarrestan los esfuerzos por extender el comercio y conservar las rutas terrestres. El siglo X, iniciacin de la Edad Media, registra un incremento en la poblacin, en el comercio y, como consecuencia, mayor trnsito, influido principal-mente por los vikingos del norte, los mercaderes de Venecia y el renovado contacto con el Lejano Oriente. Las Cruzadas, que principian en el siglo XI, vienen a contribuir grandemente a la apertura de muchos caminos y al incremento de la poblacin y los viajes.

En el siglo XII las ciudades crecen extraordinariamente, emergiendo muchas nuevas vinculadas en forma estrecha con el comercio; su trazo es bsicamente el de calles angostas agrupadas segn una cuadrcula geomtrica. Dicho trazo, que algunos atribuyen a Hipodamo de Mileto, data de varios siglos antes de Cristo y se observa an en las ruinas de algunas ciudades anteriores a la Era Cristiana. Las ciudades griegas de Asia se planearon como un tablero de ajedrez, introducidas por primera vez en Mileto al ser reconstruida despus de la derrota persa, en el ao 479 A.C., por Hipodamo l31. Durante el siglo XIII la poblacin llega a un mximo, aumentando el trnsito en los mal conservados caminos. Los caballeros armados contribuyen a conservar los caminos abiertos al trnsito de cabalgaduras y los religiosos brindan amparo al viajero.

Excepto Pars y algunas ciudades italianas, poco se hace para mejorar las calles de la mayora de las ciudades. En algunos casos se pavimentan las vas principales, pero, en general, no existen programas para mejorarlas. En el siglo XIV el aumento del transporte y del trnsito llega a un mximo y, a la vez, se inicia una rpida reduccin debido a la erosin social y econmica que mina la cimentacin de la sociedad feudal.

Hay varios factores que contribuyen a reducir el trnsito en los caminos, tales como la poca proteccin a los viajeros, la multiplicacin de los asaltantes, la gran peste (1348-50) y la invasin de los turcos, en la parte sudorienta! de Europa.

En el siglo XV, la poblacin y el trnsito, restringidos hasta 1453 por la guerra de 100 aos entre Inglaterra y Francia, empieza a resurgir. En el siguiente siglo la poblacin de Europa se duplica y el trnsito se multiplica en razn directa, surgiendo los primeros mapas de caminos y reaparecen los vehculos, los cuales haban sido desplazados por el caballo y las bestias decarga; es decir, es hasta el siglo XVI en que

4 FUNDAMENTOS Y APLICACIONES

el vehculo vuelve a influir en la vida econmica de Europa. A mediados de ese mismo siglo los conquistadores espaoles inician la construccin de caminos en Amrica como medio para extender su colonizacin y explotacin de recursos en la Nueva Espaa.

Durante este siglo y el XVII, a pesar de una falta de gobiernos centrales que se preocupen por los caminos, siguen hacindose esfuerzos por mejorar algunos existentes y se multiplica el nmero de vehculos tirados por los animales. La industrializacin de algunas regiones contribuye a aumentar el uso de los mismos. La carreta fue introducida en Amrica durante el siglo XVI por el espaol Sebastin de Aparicio. l construy la primera carretera del Nuevo Mundo, entre Mxico y Veracruz, aproximadamente entre 1540 y 1550. Ms tarde construy la carretera Mxico-Zacatecas, uno de cuyos puentes ms antiguos se muestra en la fotografa de la figura l. 2, el cual est localizado a un kilmetro de la carretera entre San Juan del Ro y Tequisquiapan, Quertaro, a unos 1 O kilmetros de esta ltima poblacin.

Finura 1.2 Puente antiauo en ruta colonial Mxico-Zacatecas, 1561

El siglo XVIII marca la iniciacin de la Era Moderna. El trnsito se incrementa con grandes esfuerzos, debido al mal estado de los caminos. A su desarrollo contribuye enormemente la introduccin del cobro de cuotas de peaje, que permiten la construccin y conservacin de estos caminos. Esta prctica se hace comn tanto en Europa como en las colonias americanas. En los Estados Unidos el desarrollo de estos caminos influye grandemente en la expansin del territorio y, a la vez, en su fortale -cimiento econmico. En este siglo las diligencias dominan el trnsito, extendiendo bastante las zonas de influencia de la industria y el comercio.

El siglo XIX se inicia con un incremento inusitado de la poblacin y la "poca de Oro" de las diligencias (1800-1830). Tambin, desde principios del siglo, empieza


a experimentarse con vehculos de autopropulsin, utilizando la fuerza del vapor. El ferrocarril de vapor inicia servicios comerciales en Inglaterra entre 1825 y 1830.

De 1837 a 1876 el ferrocarril progresa, se desarrolla y se coloca a la vanguardia de los medios de transporte, haciendo que los caminos queden relegados a un segundo trmino.

Con la aparicin del vehculo de motor y por la tendencia a su uso privado, se fueron incrementando los problemas de trnsito urbano, debido a que paralelamente surgieron los vehculos de transporte pblico. As, los sistemas de transporte frreo masivo, como transporte pblico, tuvieron sus orgenes en los tranvas, los cuales se desarrollaron en la segunda mitad del siglo XIX, inicialmente propulsados por animales y posteriormente con traccin mecnica, y para finales de ese mismo siglo ya operaban con fuerza elctrica [41.

El tren subterrneo (metro) naci hace ms de un siglo en Londres, Inglaterra, el 1 O de enero de 1863, que en aquel entonces era la ciudad ms poblada del mundo. En el perodo comprendido entre 1848 y 1873, la Gran Bretaa se convirti en uno de los pases de mayor libertad de comercio en toda Europa. Como reflejo de esa integracin de mercados que produjeron rpidos aumentos de productividad, nuevas tecnologas de fabricacin y desarrollo de la industria local, ciudades como Nueva York y Chicago, construyeron el tren subterrneo (metro) en los aos 1867 y 1882, respectivamente [41.

Las ltimas dcadas del siglo XIX ven la aparicin del automvil con motor de gasolina y renace el deseo de conservar en buen estado los caminos que haban sido abandonados una vez ms.

Puede afirmarse que el vehculo de motor de combustin interna en la forma que se conoce actualmente, forma parte y naci con el siglo XX. Al iniciar su vida y considerado como un artefacto de lujo y deporte , encontr serios obstculos por los malos caminos y leyes anacrnicas, adems de la natural oposicin de las empresas y particulares habituados al ferrocarril y los carruajes tirados por animales, por lo que hubo de esperar para su florecimiento hasta principios del siglo XX.

Como lo hemos vivido, al final del siglo XX, el transporte en el mundo experimenta importantes cambios, influenciando grandemente la poblacin y tratando de adaptarse al crecimiento de la economa mundial, a la globalizacin y al acelerado desarrollo de la informtica.

Los nuevos sistemas de transporte del siglo XXI, debern ser seguros, eficientes, integrados y en especial ambientalmente sostenibles. Pero el automvil como medio de transporte estar cuestionado, pues si se sigue con ese aumento tan vertiginoso, para atender a unos pocos usuarios, ser necesario tener ms calles y carreteras, que finalmente terminarn saturadas y ya no habr espacio para ms. Es aqu donde la solucin que se nos avecina son los sistemas integrados de transporte pblico, que traten de sustituir los actuales sistemas privados, fortaleciendo el uso de la bicicleta y las zonas peatonales en ncleos urbanos. Se har ms uso de la electricidad, la electrnica y los sistemas ~atelitales , y posiblemente el transporte ya no ser de superficie sino elevado.

6 FlJN[>AMFNI(', Y APUCACI

En cuanto al automvil, como medio de transporte, su tecnologa se apoyar en la disminucin del consumo de combustible, reduccin de emisiones contaminantes, ms confortables, ms seguros y ms econmicos, haciendo uso de la llamada inteligencia artificial y la simulacin por computador para tener modelos ms aerodinmicos que ofrezcan menos resistencia al aire, con trazos mucho ms curvilneos y ms livianos.

Volviendo a lo que se dijo en un principio: aceptemos que el hombre apareci en la tierra hace unos 100,000 aos; que hasta hace slo unos 10,000 aos conoci la agricultura y que desde hace 6,000 aos estableci los primeros centros de civilizacin. Si se va imaginado una lnea recta en la que, a escala conveniente, se representen 1 00,000 aos divididos en diez partes, habr que hacer la primera marca donde empieza la dcima divisin, del lado derecho, indicando 10,000 aos, o sea la aparicin de la agricultura. A corta distancia, a 61 100 del extremo derecho, se colocar otra marca para indicar 6,000 aos del establecimiento de las primeras civilizaciones. A la mitad de la distancia entre la aparicin de la agricultura y la poca actual, es decir, a 51 100 del extremo derecho, se pondr una raya indicando la aparicin de la rueda, hace aproximadamente 5, 000 aos. Se sigue as y al final de la escala, en una fraccin casi imperceptible como 9/10,000, se tendr que marcar la aparicin del vehculo de combustin interna tal como existe ahora .. . hace tan slo 90 y tantos aos. Por lo tanto, se puede concluir que el vehculo es un juguete novedoso que se acaba de incorporar a nuestra vida diaria.

7 FUNDAMENTOS Y APLICACK)NES

n.t::erenCias OI01iogrficas

[ 1] Cal y Mayor, Rafael y Crdenas, James. lnaen iera de Trn sito: Fundam entos y Aplicaciones. Sptima edicin, Alfaomega Grupo Editor, Mxico, D.F., 1994.

[2] American Association of S tate Highway Officials. Public Roads '![ the Past. The First Roadbui lders, pgina 9, 1952.

[3] Parkinson, Northcote C. El Este Contra el Oeste. Crcu lo de Lectores, S.A., Barcelona, 1973.

[4 ] Secretara General de Obras, Comisin de Vialidad y Transporte Urbano, Sistema Metropolitano de Transporte, Departamento del Distrito Federal. Crecimiento de Puesta en Operacin de Redes de Ferrocarriles Urbanos. Construccin del Metro, No. 7, Ciudad de M~i co, Abril 1993.

FUNDAMENTOS Y APLICACIONES

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~

2.1 Trazo de las carreteras y calles en uso Los constructores contemporneos de carreteras son "descendientes" y hechura

de los ingenieros de ferrocarriles. Estos estaban interesados principalmente en tender una base para los rieles, sabiendo que el movimiento de trenes sera controlado con seales y que los conductores seran disciplinados en cuanto a la violacin de las reglas. La intencin de los primeros constructores de carreteras destinadas a vehculos de combustin interna, era la de proporcionar una buena superficie de rodamiento. La actitud de muchos de ellos, puede resumirse en lo siguiente: nosotros les proporcionamos una carretera con supeiflcie lisa; si el automovilista es lo sziflcientemente insensato para matarse uno al otro, eso es cosa de l y no del proyectista de la carretera.

La mayora de las carreteras y calles del mundo estn trazadas siguiendo las rutas de las diligencias y es comn observar que las velocidades de proyecto son superadas por las de los vehculos que actualmente las transitan. Sus caractersticas de curvatura, pendiente, seccin transversal y capacidad de carga, corresponden, ms bien, a un trnsito de vehculos lentos, pequeos y ligeros, como lo eran los vehculos tirados por animales y los primeros automviles.

Muchas carreteras y calles actuales quedaran mal relacionadas al compararlas con los caminos del Imperio Romano ... y en aquel entonces no existan los vehculos de ahora. Adems, buena parte de las carreteras y calles consideradas de la Era Motorizada, fueron proyectadas para los vehculos de hace 50 60 aos, y en ese lapso el vehculo de motor ha variado tanto, que ya esas carreteras resultan anticuadas y las calles, en ciertos casos, de acuerdo a su clasificacin funcional y jerarqua para una mayor circulacin vehicular, podran tambin ser obsoletas .

Hace 60 aos se proyectaba una carretera con velocidad de proyecto de 60 km~h y se consideraba avanzada; actualmente se considera conservadora una velocidad de 100 km/h para hacer frente a las altas velocidades desarrolladas.


2.2 Trazo urbano actual

Considrese ahora el trazo de nuestras ciudades; no porque se haga de hecho una simple diferenciacin entre carretera y calle, ya que se sabe que la una es continuacin de la otra, sino que las variables de entorno y la existencia de personas que interactan y usan la calle como espacio pblico, hacen la diferencia, lo cual define condiciones especiales para el desplazamiento vehicular en las ciudades.

La actual conformacin urbana de las reas centrales corresponde a la de una ciudad antigua crecida; a un patrn de cuadrcula rectangular, multiplicada. Los planos de la figura 2. 1 muestran esquemticamente tal correspondencia, entre el trazo de la ciudad antigua de Pompeya y el trazo actual de la Ciudad Jurez, Mxico. Este trazo es el que data de cientos de aos antes de la Era Cristiana, cuando slo haba vehculos tirados por animales y cabalgaduras. Hoy, se insiste en cometer el error de conservar las calles angostas, el trazo rectangular, trazo ... para cabalgaduras, no para la Era Motorizada.

Casi todo intento de reforma urbanstica ha sido derrotado por interese:; creados y ceguera de particulares y autoridades. Pero adems de eso, cuando se han proyectado nuevas ciudades o nuevas secciones urbanas, especialmente en el Nuevo Mundo, no se ha dudado mucho en concebirlas ... sobre la misma base de la cuadrcula rectangular! En cualquiera de las ciudades del mundo, el vehculo moderno es para las autopistas y facilidades expresas donde se puede desplazar a grandes velocidades y los cruces son a desnivel. En tal sentido, se tiene presente la seguridad de los habitantes y se prevn los accidentes fatales. Desde otro punto de vista, decir que el automvil puede desplazarse a grandes velocidades por toda la ciudad, es anacrnico ... no cabe ... est

juera del momento histrico actual, donde se busca sistemas de transporte amigables en espacios urbanos dinmicos donde tambin se da prioridad al peatn, al ciclista y al transporte pblico. En consecuencia, es necesario compatibilizar en el diseo vial, la velocidad de operacin de los vehculos con la jerarqua y funcin del sistema vial urbano.

2.3 Progreso del vehculo de motor

En 1875, Sieafred Marcus (1831-1898) en Viena, conduce un automvil de gasolina Pl. En 1876, Nicols A. Otto, de Alemania, desarrolla la idea de comprimir el combustible en forma de gas, antes de la explosin. Su proyecto bsico del motor de cuatro tiempos tiene actualmente uso mundial. En 1878, se registr en Estados Unidos la primera patente para un motor de gasolina. En 1887, Gottlieb Daimler, en Alemania, fabrica su primer automvil. En 1888 la Connelly Motor Company, de Nueva York, puso en venta sus productos, siguindole los automviles Daimler y Duryea en 1891 y 1892 [21. En 1894 se corre la primera carrera automovilstica entre Pars y Rouen, Francia. En 1895 se celebr la carrera de 100 millas entre Chicago y Libertyville, EE. UU., ganando Duryea con velocidad promedio de 13 km/h. En ese ao existan en Estados Unidos tan slo 4 vehculos; [21 en 1896 haban ya 16 automviles; en 1900 lleg a 8,000 y para 191 O el nmero se haba elevado a 468,500 vehculos.


POMPEYA SIGLO VI A.C.

Finura 2.1 Traz~ de las ciudades antigua y actual


En 1898 entr a Mxico el primer automvil [31. El auto era francs, marca Delaunay Belleville, hecho a mano en las fbricas de Curvier, en Toln. D e 3 que llegaron ese ao a la poblacin de El Paso, Texas, ste fue adquirido por el millonario Manuel Cuesta y llevado a Guadalajara. El que lo condujo, Andrs Sierra Gonzlez, lo registr como el automvil nmero 1, en Monterrey, N.L. el mismo ao.

Cabe hacer notar la enorme influencia que tuvo la Primera Guerra Mundial en el desarrollo del vehculo de combustin interna . Fue notable la ventaja que militares y civiles observaron en el vehculo automotor, por lo que se dio rienda suelta a la produccin.

El impacto que recibi este m edio de transporte puede verse claramente en el incremento tan extraordinario que ha tenido el nmero de vehculos a travs de los aos, segn lo muestra la tabla 2.1, considerando el total de vehculos , que incluye automviles, autobuses y camiones.

11

Tabla 2.1 Aumento de vehculos a travs de los aos (automviles + autobuses + camiones)

Mxico : Estados Total en el Unidos Mundo

1895 - 4 -1896 - 16 -1897 - 90 -1898 1 800 -1899 - 3,200 -1900 - 8,000 -1910 - 468,500 -1920 - 9,239,161 -1924 42,858 17,612,940 -1930 87,665 26,531,999 1940 145,708 32,453,233 45,422,411 1950 302,798 49,161,691 63,200,500 1960 802,630 73,901 ,500 121 ,541 ,265 1970 1,773,868 105,096,603 226,167,572 1979 5,683,484 148,778,235 364,443,491 1989 7,795,000 183,468,000 536,278,520 1990 10,165,715 193,057,376 553,321 ,114 1995 11,961,930 205,427,212 632,277,569 1996 12,395,935 210,441,249 648,321 '111 1997 13,245,240 211,580,033 664,271,005 1998 14,278,739 215,496,003 681 ,423,211 1999 15,126,784 220,461,056 697,097,998 2000 16,508,142 225,821 ,241 712,871 ,123 2001 18,337,659 235,331 ,381 727,144,465 2002 20,049,318 234,624,135 7 44,543,534 2003 21,238,641 236,760,033 760,323,251

Fuente: lnstitute ofTraffic Engineers. Traffic Engineering Handbook. 1950. Rojas Gonzalez, Guillermo. "Coloril", Peridico "Polica". 1955. Automvil Internacional. Censo Mundial de Automotores. 1989. INEGI. Sntesis Metodolgica de las Estadsticas de Vehculos de Motor. 2003.

Como puede observars~ en la tabla, en 1898 se registraba el primer vehculo en Mxico, mientras que en Estados Unidos ya se contaba con 800 vehculos . A partir de


1940 se tienen registros comparativos con el total en el mundo, marcando en este ao para Mxico 145,708 vehculos, para Estados Unidos 32,453,233 vehculos y para todo el mundo 45,422,411 vehculos. Ya en el ao 2003, se registraron en el mundo un total de 760,323,251 vehculos, correspondindole a Mxico 21,238,641 vehculos (el 2. 79 %) y a Estados Unidos 236,760,033 vehculos (el 31.14 %).

Durante los ltimos 90 aos, prcticamente desde 1910, el vehculo de motor por su incremento vertiginoso ha experimentado cambios extraordinarios. Inici su vida siendo un artefacto de lujo y deporte, al que no se le daba mayor importancia; del que nadie imaginaba que llegara a influir tanto en la economa del transporte.

Los cambios principales que ha sufrido el vehculo de motor son bsicamente los de su potencia, velocidad y comodidad . A travs de ese perodo, la potencia del motor de gasolina se ha incrementado en una relacin aproximada de 1 a 10. Natural-mente, aunada a esta potencia, el vehculo ha adquirido mayor capacidad de carga. Sin embargo, la produccin de automviles pequeos se ha incrementado y la demanda de espacio vial, por la mayor cantidad de automviles, ha aumentado; as mismo, los vehculos de transporte pblico y los de carga han incrementado sus dimensiones. En la actualidad un gran porcentaje de la carga es movida en camiones y una proporcin importante de pasajeros son transportados en autobuses y automviles. La velocidad de estos vehculos tambin ha variado extraordinariamente . Si se recuerda que en 1895 la carrera automovilstica entre Chicago y Libertyville fue ganada con un promedio de velocidad de 13 kilmetros por hora, se ver el cambio si se la compara con el promedio de velocidad de los ganadores de este tipo de justas deportivas en los ltimos tiempos, con 250 y 350 kilmetros por hora, como es el caso de la Frmula l . Tan slo considerando las velocidades que desarrollan los modernos automviles catalogados estndar, se ve que sus viajes normales pueden realizarse a la velocidad de 120 kilmetros por hora, cuando no hay limitaciones por parte de la carretera.

En comodidad, los vehculos han evolucionado para convertirse de un vehculo frgil, ruidoso, humeante y saltarn, en una prolongacin del sof del hogar en el que, cmodamente sentado, sin ruidos y sin fatiga, el usuario recorre cientos de kilmetros en una jornada.

Y finalmente, se puede decir que el vehculo no solamente ha llegado al grado de las altas velocidades conocidas actualmente y de la enorme potencia de su motor, sino que ese cambio se sigue sucediendo ao con ao y no se ve fin a su interminable evolucin. Con tal consideracin, la canalizacin del vehculo debe ser adecuadamente planteada en el funcionamiento del sistema vial con la finalidad de lograr equilibrio entre la velocidad, la seguridad y la calidad ambiental, principalmente en las ciudades.

2.4 Relacin entre la demanda vehicular y la oferta vial

Con el propsito de entender los problemas de trnsito, es importante realizar una interpretacin de manera grfica de los dos elementos que la originan: la demanda vehicular y la oferta vial.


La demanda vehicular es la cantidad de vehculos que requieren desplazarse por un determinado sistema vial u ciferta vial. Se entiende que dentro de la demanda vehicular se encuentran aquellos vehculos que estn circulando sobre el sistema vial, los que se encuentran en cola esperando circular (en el caso de existir problemas de congestin) y los que deciden tomar rutas alternas (para evitar la congestin, si existe). Para obser var si la operacin 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 fsico (calles y carreteras), se puede indicar en trminos de su seccin transversal o capacidad. De esta manera , la ciferta vial o capacidad representa la cantidad mxima de vehculos que finalmente pueden desplazarse o circular en dicho espacio fsico .

2.4.1 Patrn urbano

En la figura 2. 2, se ilustra en forma de esquema una parte de una zona urbana, donde se identifican la demanda vehicular (los vehculos) y la ciferta vial (las calles).

Vehicular \_,-Demanda Oferta

Vial

Figura 2.2 Patrn urbano de demanda vehicular y '!ferta vial


La demanda es generada por los vehculos que circulan y los que acceden a los lotes adyacentes a las calles segn su densidad de edificacin. La oferta vial es caracterizada por su capacidad con base en el nmero de carriles y las velocidades de desplazamiento.

Si Demanda Vehicular < Oferta Vial , el flujo ser no saturado y los niveles de operacin variarn de excelentes a aceptables. Es lo deseable.

Si Demanda Vehicular =Oferta Vial, se llega a la capacidad del sistema. El trnsito se torna inestable y se puede llegar a la congestin.

Si Demanda Vehicular > Oferta Vial, el flujo ser forzado, presentndose detenciones frecuentes y grandes demoras. Es lo no deseable.

Por lo tanto, si Demanda Vehicular :::::Oferta Vial, no existir mayor problema en el manejo del trnsito. Por el contrario, si Demanda Vehicular > Oferta Vial, se presentarn los problemas de trnsito, que habr que analizar y resolver.

En la figura 2. 3, se muestra de manera grfica, la variacin de la demanda vehicular (q) a travs de las horas del da en una seccin transversal de una calle comparada con su capacidad (e).

u;-0 :; " :e ! z UJ ::2 ::::J ....J o >

....--e~=~::~--Demanda Vehicular = q

00:00

q

a) CARRETERAS DE DOS CARRILES

b) CARRETERAS DE MLTIPLES CARRILES

Oferta Vial

Oferta Vial

Vehicular

1

~ ~ -~--

Finura 2.4 Patrn rural de demanda vehicular y ?Jerta vial

A su vez, en la figura 2. 5, se muestra de manera grfica la demanda histrica en una seccin transversal de una carretera, representada en los volmenes vehiculares ao tras ao. Dicha demanda histrica puede ser utilizada para realizar los pronsticos de la demanda vehicular futura (q), de tal manera que se podr comparar con la capacidad vial (e) disponible.

2.5 Factores que intervienen en el problema del trnsito

Las ciudades dependen grandemente de sus sistemas de calles, ofreciendo servicios de transporte. Muchas veces, estos sistemas tienen que operar por arriba de su capacidad, con el fin de satisfacer los incrementos de demanda por servicios de transporte, ya sea para trnsito de vehculos livianos, trnsito comercial, transporte pblico, acceso a las distintas propiedades o estacionamientos, etc. , originando obviamente problemas de trnsito, cuya severidad por lo general se puede medir en trminos de accidentes y congestionamiento.


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Problemas de congestin

Oferta Vial = Capacidad = e

~--r=--------~-,;'1 1 Demanda Histonca

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~ Aceras insuficientes. ~ Carreteras que no han evolucionado.

3. Falta de planijicacin en el trnsito

~ Calles, carreteras y puentes que se siguen construyendo con especificaciones inadecuadas a las caractersticas funcionales, rol, clasificacin y calificacin de las nuevas vialidades, obras de infraestructura (tal como puentes, tneles, etc.) y otros. ~ Intersecciones proyectadas con una mala concepcin, desarrolladas e imple-

mentadas sin base tcnica. ~ Inadecuada poltica de estacionamiento, con la carencia de una estrategia que

permita prever espacios para estacionamiento, coherente con los lineamientos preestablecidos. ~ -Incoherencia en la localizacin de zonas residenciales en relacin con el

funcionamiento de las zonas industriales o comerciales.

4. El automvil no considerado como una necesidad pblica

~ Falta de percepcin y criterio objetivo en la apreciacin de las autoridades sobre la necesidad del vehculo dentro de la economa del transporte. ~ Falta de ponderacin en la apreciacin del pblico en general a la importancia

del vehculo automotor.

5. Falta de asimilacin por parte del 9obierno y del usuario

~ Legislacin y reglamentos del trnsito anacrnicos que tienden ms a forzar al usuario a asimilar el uso de los mismos, que adaptarse a las necesidades del usuario. ~ Falta de educacin vial del conductor, del pasajero y del peatn.

2.6 Tipos de solucin

Si el problema del trnsito causa prdida de vidas y bienes, o sea que equivale a una situacin de falta de seguridad para las personas y de ineficiencia econmica del trans-porte, la soluci~, lgicamente, se obtendr haciendo el trnsito seguro y eficiente.

Hay tres tipos de solucin que se pueden dar al problema del trnsito:

l. Solucin intenral

Si el problema es causado por un vehculo moderno sobre carreteras y calles antiguas, la solucin integral consistir en construir nuevos tipos de vialidades que sirvan a este vehculo, dentro de la previsin posible. Se necesitar crear ciudades


con trazo nuevo, revolucionario, con calles destinadas al desplazamiento del vehculo moderno, con todas las caractersticas inherentes al mismo.

La figura 2.6 ilustra en forma esquemtica el trazo propuesto para nuevas ciudades, el cual se inspira en los sistemas circulatorios de la naturaleza, como el de la sangre en el hombre, el de los ros y el de las plantas. En este proyecto se busca el equilibrio de 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 habitacin y trabajo hacia el lgico desfogue que las lleve a las zonas centroidales.

Esta solucin es casi imposible de aplicar en las ciudades actuales, por el alto costo que ello significa, ya que se tendra que reestructurar el sistema vial y el de los edificios y se necesitara empezar por eliminar casi todo lo existente, llevndose a cabo una renovacin urbana total. Las carreteras y calles actuales tendran que ser sustituidas por otras cuya velocidad de proyecto fuese, por ejemplo, de 130 kilmetros por hora o ms.

2. Solucin parcial de alto costo

Esta solucin equivale a sacar el mejor partido posible de lo que actualmente se tiene, con ciertos cambios necesarios que requieren fuertes inversiones. Los casos crticos, como calles angostas, cruceros peligrosos, obstrucciones naturales, capacidad restringida, falta de control en la circulacin, etc., pueden atacarse mediante la inversin necesaria que es, siempre, muy elevada. Entre las medidas que pueden tomarse estn: el ensanchamiento de calles, modificacin de intersecciones rotatorias, creacin de intersecciones canalizadas, sistemas de control automtico con semforos, estaciona-mientos pblicos y privados, etc.

Las fotografas de la figura 2. 7 ilustran tipos de soluciones parciales de alto costo.

3. Solucin parcial de bajo costo

Consiste en el aprovechamiento mximo de las condiciones existentes, con el mnimo de obra material y el mximo en cuanto a regulacin funcional del trnsito, a travs de tcnica depurada, as como disciplina y educacin por parte del usuario, y a la coherente localizacin de actividades con respecto al patrn de usos del suelo y a las caractersticas fsicas del sistema vial de acceso. Incluye, entre otras cosas, la legislacin y reglamentacin adaptadas a las necesidades del trnsito; las medidas necesarias de educacin vial; la organizacin del sistema de calles con circulacin en un sentido; el estacionamiento de tiempo limitado; el proyecto especfico y apropiado de seales de trnsito y semforos; la canalizacin del trnsito a bajo costo; la priorizacin y eficiente organizacin del transporte pblico, de calles y aceras peatonales; as como, las facilidades para la construccin de terminales y estacionamientos; etc.


TRAZO DEL FUTURO

SIGNOS

Finura 2. 7 Tipos de soluciones parciales de alto costo


La fotografa de la figura 2. 8 muestra una solucin parcial de bajo costo, consistente en una interseccin a nivel, donde se observa la vuelta a la izquierda canalizada y la calle arterial con circulacin en un solo sentido aumentando de manera importante la capacidad al disponer de mayor nmero de carriles.

Finura 2. 8 Solucin parcial de bajo costo

2. 7 Bases para una solucin

De cualquier manera, la experiencia demuestra que en determinado tipo de solu-cin debern existir tres bases en que se apoye la misma. Son los tres elementos que, trabajando simultneamente, van a dar lo que se quiere: un trnsito seguro y eficiente.

Estos tres elementos son:

l. La inneniera de trnsito 2. La educacin vial 3. La lenislacin y vioilancia policaca

Aquel medio en el que falta alguno de estos tres elementos, tambin llamados columnas del Templo de la Seguridad, no tendr un trnsito exento de accidentes y de congestionamientos. Es necesario que, cualquiera que sea el tipo de solucin que se adopte, tome en cuenta estas tres herramientas indispensables. Es esencial que un tcnico especializado en ingeniera de trnsito resuelva los problemas del proyecto fsico de la carretera o calle con todos sus detalles; que las instituciones educativas y el


gobierno tomen por su cuenta la preparacin del individuo para la era motorizada en que vive y, finalmente, que las autoridades sepan crear leyes y reglamentos adaptados a las necesidades del trnsito moderno y que las hagan cumplir por medio de agentes de trnsito especialmente preparados para tal fin.

Las fotografas de la figura 2. 9 ensean los tres elementos bases para una solucin: la superior la ingeniera de trnsito, la del medio la educacin vial y la inferior la legislacin y vigilancia policaca.

2.8 Metodologa

Para atacar este problema, se deben seguir seis pasos sucesivos que permitirn el planteamiento del mismo, de tal manera que la solucin sea lgica y prctica. Los seis pasos necesarios son los siguientes:

1. Observacin de la problemtica 2. Formulacin de hiptesis de la problemtica y su solucin 3. Recopilacin de datos 4. Anlisis de los datos 5. Proposicin concreta y detallada 6. Estudio de los resultados obtenidos

Como primer paso se requiere tomar contacto directo con el rea fsica del problema, tal que se defina .la informacin indispensable a reunir, con base en una buena formulacin del marco de hiptesis. En la recopilacin de datos, lo que se necesitan son precisamente las estadsticas, los informes oficiales y los hechos veraces. No es suficientemente til conocer la opinin del amigo o del comerciante de la esquina; se necesitan datos estadsticos obtenidos oficialmente, en el lugar de los accidentes u obtenidos de fuentes de informacin dignas de crdito.

Segundo, para el anlisis de estos datos se necesita una mente entrenada que pueda dar una interpretacin real a los mismos. De estos anlisis se desprende una parte muy importante de la solucin y slo un especialista en la materia deber llevarlo a cabo.

Despus del anlisis, el encargado de resolver el problema deber presentar un proyecto de solucin, cubriendo los tres elementos bsicos. Incluyendo el aspecto fsico y el uso del suelo en el entorno urbanstico en caso de calles urbanas, adaptando las caractersticas del vehculo y el comportamiento del usuario, a las modalidades necesarias que el proyecto requiere en cuanto a educacin vial, as como las reformas y sistemas legislativos y policacos, que coadyuven a implementar la solucin.

Finalmente, es conveniente observar, durante cierto perodo posterior, el resul-tado que tuvo la solucin aplicada. Este resultado se observar directamente a travs de las estadsticas levantadas en cuanto a la eficiencia del movimiento vehicular y de peatones, as como en cuanto a la disminucin o aumento de accidentes. Es posible que m uchas soluciones requieran una revisin y perfeccionamiento, por lo que este ltimo paso es de gran importancia.


Figura 2.9 Los tres elementos bases para una solucin al problema del trnsito: la insenierfa de trnsito, la educacin vial y la lesislacin y vi&ilancia policaca

FUNDAMENTOS Y APLICACIONES 25

2.9 Especializacin

Pero, quin es ese tcnico especializado que se encargar de enfrentarse a este problema; de saber qu datos buscar; de poder analizarlos y, finalmente, encontrar una solucin atinada? Definitivamente no lo ha sido el Ingeniero Civil, preocupado princi-palmente por la parte estructural de sus obras, ni lo han sido tampoco el Arquitecto, ni el Urbanista, ni el Ingeniero de Vas Terrestres, ni el Ingeniero Municipal. Como consecuencia del mismo problema, ha surgido una nueva especializacin de la ingeniera; aquella a la que concierne especficamente el aspecto funcional de la vialidad, la que tiene que ver con el movimiento de velculos y peatones, es la Inaeniera de Trnsito.

Desafortunadamente, los tcnicos preparados en esta materia son muy contados y slo hasta hace algunos aos las instituciones educacionales de algunos pases se han empezado a preocupar por formarlos.

Es el Inaeniero de Trnsito el capacitado especficamente para recolectar y analizar los datos del problema y buscar la solucin ms adecuada; es el que llevar la respon-sabilidad de ahora en adelante. He al pues su reto.

La administracin de las funciones de gobierno con respecto al trnsito de velculos es una parte importante del arte de gobernar. El objetivo en la administracin del trnsito es mantener la red vial en operacin; hacer posible que se muevan las personas y los velculos y permitir que todo el que quiera se traslade y desarrolle sus actividades en

. forma eficiente. Muchos administradores pblicos reconocen ya la necesidad de aplicar la Ingeniera de Trnsito; muchos se dan cuenta que la necesitan pero no saben cmo, o no pueden conseguirla. Otros, no saben an qu es y no se imaginan cmo puede servirles. Sobre todo se manifiesta la necesidad de esta nueva tecnologa en aquellas redes viales, urbanas o rurales, donde los volmenes de trnsito han crecido y se tienen problemas de accidentes y congestionamientos. Las dos principales razones por las que no todos los pases han incorporado un tratamiento tcnico a sus problemas de trnsito y transportes son la falta de conocimientos sobre la materia y la falta de medios econmicos.

Los ingenieros de trnsito han podido demostrar la conveniencia de emplear simultneamente la vigilancia, la educacin y la ingeniera de trnsito en el logro de la meta de un trnsito seguro y eficiente. Ellos han obtenido la debida evaluacin de la Ingeniera de Trnsito como uno de los elementos indispensables para ese fin. Muchos aos de experiencias, de pruebas y errores han eliminado toda duda de que el tratamiento al problema del trnsito requiere de la ingeniera tanto como de la vigilancia y de la educacin, y que si no la aplicamos nuestro programa estar incompleto.

La mejor manera de utilizar la ingeniera de trnsito consiste en estructurar planes adecuados, prcticos y bien meditados para mejorar la seguridad y la fluidez del trnsito, sobre todo en reas crticas, donde la interaccin con otras disciplinas es fundamental. Especialmente es necesaria la aplicacin de la ingeniera de trnsito, con enfoque interdisciplinario, en los grandes proyectos de vialidad, cuando se trata de construir sistemas arteriales de altas especificaciones, como autopistas urbanas. Pero tambin es

26 FUNDAMENTOS Y APIJCACIONES

indispensable para lograr abatir la incidencia de accidentes en un crucero conflictivo o en una arteria peligrosa. Por lo general, ya no bastan las medidas educativas o policacas, pues en muchos casos se requiere ya de una remodelacin fsica del crucero y del entorno, o de la utilizacin ptima de dispositivos de control. La canalizacin mediante isletas, la supresin de obstculos, u obras mayores, como pasos a desnivel, requieren de la ms avanzada ingeniera de trnsito. La instalacin de semforos y seales y la programacin de aqullos, respondiendo a las necesidades y a las caractersticas especficas del lugar, requieren de la tcnica especializada.

En los pases desarrollados, los nuevos dispositivos de control introducidos, desde la simple seal de ALTO y los primeros semforos manuales, empezaron a ordenar el movimiento de los vehculos en los centros urbanos. Conforme el trnsito se volva ms complicado, aument el inters por mejorar la red vial y los dispositivos de control. No solamente se logr mantener en movimiento la ciudad y los sistemas de carreteras, sino que el trnsito se hizo ms ordenado y menos riesgoso. Al organizarse las depen-dencias como Direcciones, Departamentos o Comisiones de Trnsito, con estructura tcnica y no policaca, se dio un gran paso hacia adelante. Si bien es cierto que las oficinas tcnicas originalmente estuvieron ubicadas en la organizacin policaca, pronto se hizo necesario separarlas, ya que sus funciones, aunque complementarias, son distintas.

Una parte fundamental de las aplicaciones de la ingeniera a los problemas de la circulacin, es el beneficio en vidas y bienes ahorrados, adems de las importantes ganancias econmicas. En esto ltimo no solamente cuentan las horas-hombre ahorradas al suprimir el nudo vial o al construir una va alterna de alivio, sino los ingresos que produce la organizacin mecanizada y racional del control de vehculos y _ de conductores; la aplicacin estricta de un reglamento enfocado a aumentar la seguridad y los ingresos producidos por estacionamientos y parqumetros de la ciudad:

Toda Direccin de Ingeniera de Trnsito ha tenido un comienzo modesto y difcil. Unos comenzaron con un pequeo taller de semforos y seales; otros empezaron con un equipo humano lleno de deseos de trabajar y muy poco presupuesto. En cambio, otros han empezado con un slo ingeniero, quizs ayudado por una secretaria y un dibujante. Las funciones bsicas que han sido cubiertas por estos departamentos especializados son, principalmente: planeacin, recopilacin de datos, anlisis y evaluaciones, proyectos, dispositivos de control, estacionamientos, transporte pblico, obras por contrato y talleres. Se empez con modestos estudios de volmenes de trnsito, de estacionamiento y de semforos. Con la instalacin de los primeros dispo-sitivos de control, se cre la necesidad de una oficina o grupo de personas que se hiciera cargo de ellos. Posteriormente se le dio a esa entidad otra jerarqua mayor, y as fueron creciendo. Ahora, muchas de esas oficinas, de origen modesto, tienen un rango semejante a las Direcciones de Obras Pblicas, de Planificacin y de Seguridad Pblica.

La aceptacin que ha tenido la Ingeniera de Trnsito a travs de los resultados obtenidos en mltiples aplicaciones y, el alarmante saldo adverso que se presenta por prdidas de vida y bienes en la vialidad, justifican, con creces, la atencin que se le d a esta nueva tecnologa.


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Referencias bibliogrficas

[1] American Association of State Highway Officials. Public Roads '!f the Past. The First Roadbuilders, pgina9, 1952.

[2] lnstitute ofTraffic Engineers. Tr

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3.1 Generalidades

Este captulo tiene como propsito ubicar la Ingeniera de Trnsito dentro del contexto de la Ingeniera de Transporte, puesto que el trnsito es una fase o parte del transporte. No se trata de realizar una presentacin exhaustiva del transporte, pero s conceptuar de una manera muy general y clara sobre su estructura bsica y sus sistemas y modos, para finalmente arribar a los alcances de la ingeniera de trnsito como tal.

Los dos captulos anteriores, antecedentes histricos del transporte y el problema del trnsito, certifican que el transporte ha jugado un papel muy importante en el desarrollo de las civilizaciones antigua y moderna. En la medida en que la sociedad se ha venido tornando ms compleja, se ha incrementado la necesidad de unir las distintas actividades que se llevan a cabo en lugares separados -orgenes y destinos- en busca de una utilidad o beniflcio, mediante el transporte de personas y mercancas sobre diversos medios de comunicacin. El transporte es til en dos aspectos: utilidad de lugar y utilidad de tiempo; trminos econmicos que significan contar con los pasajeros o mercancas en un lugar especfico en el momento oportuno. El xito en satisfacer esta necesidad, ha sido y ser uno de los principales contribuyentes en la elevacin del nivel de vida de las sociedades de todos los pases del mundo.

La velocidad, el costo y la capacidad del sistema de transporte disponible, tienen un impacto significativo en la vitalidad econmica de una regin y en la habilidad en el uso de sus recursos naturales. Las sociedades ms desarrolladas e industrializadas se distinguen por poseer servicios de transporte de alta calidad.

Si determinada rea, urbana o rural, desea crecer y prosperar, ser necesario planear, estudiar, proyectar, construir, operar, conservar y administrar nuevos sistemas lo suficientemente amplios, tanto para el transporte pblico como privado, que permitan conectar e integrar las actividades que se desarrollan en los diferentes lugares de la regin, mediante la movilizacin de personas y mercancas. Estos sistemas, al igual que los recursos existentes, debern ser manejados de tal manera que se produzca el mximo flujo libre en el trnsito. An ms, si se desea mantener un nivel de amenidad ms o menos razonable, los nuevos sistemas debern ser planeados manteniendo un uso


econmico y eficiente del suelo, y a la vez contribuyan estticamente al medio ambiente, tanto de los usuarios como de los circundantes.

Con estos objetivos, adoptados como los de la Ingeniera de Trnsito y Transporte, la actual sociedad est ms que comprometida. As, las entidades gubernamentales en todos sus niveles, las universidades y las compaas particulares estn de una u otra manera respondiendo a estas necesidades, mediante la conformacin de autoridades apropiadas, grupos de planeacin, profesionales y oficinas de estudios e investigacin.

3.2 Definiciones

Las

definida geomtricamente por el proyecto de su eje en planta (alineamiento horizontal) y en perfil (alineamiento vertical), y por el proyecto de su seccin transversal.

3.3 Sistema de transporte

3.3.1 Estructura del sistema de transporte

Segn M. L. Manheim !41, el anlisis de sistemas de transporte debe apoyarse en las dos premisas bsicas siguientes:

q El sistema global de transporte de una regin debe ser visto como un sistema multimodal simple .

q El anlisis del sistema de transporte no puede separarse del anlisis del sistema social, econmico y poltico de la regin.

Por lo tanto, en el anlisis del sistema alobal de transporte, se deben considerar:

q Todos los modos de transporte.

q Todos los elementos del sistema de transporte: las personas y mercancas a ser transportadas; los velculos en que son transportados; la red de infraestructura sobre la cual son movilizados los velculos, los pasajeros y la carga, incluyendo las terminales y los puntos de transferencia.

q Todos los movimientos a travs del sistema, incluyendo los flujos de pasajeros y mercancas desde todos los orgenes hasta todos los destinos.

q El viaje total, desde el punto de origen hasta el de su destino, en todos los modos y medios, para cada flujo especfico.

El sistema de transporte de una regin est estrechamente relacionado con su sistema socioeconmico. En efecto, el sistema de transporte usualmente afecta la manera en que los sistemas socioeconmicos crecen y cambian y, a su vez, las varia-ciones en los sistemas socioeconmicos generan cambios en el sistema de transporte .

32

En la figura 3.1, se ilustra esta relacin con base en tres variables bsicas:

q El sistema de transporte T.

q El sistema de actividades A, esto es, el patrn de actividades sociales y econ-micas que se desarrollan en la regin.

q La estructura de flujos F, esto es, los orgenes, destinos, rutas y volmenes de personas y carga que se mueven a travs del sistema.

FUNDAMENTOS Y APLCACIONES

Finura 3.1 Relacin entre el sistema de transporte, el sistema de actividades y los flujos (Fuente: Manheim, Marvin L. Fundamentals '![Transportation Systems Analysis)

En el diagrama se pueden identificar tres clases de relaciones entre las tres variables: la relacin 1 indica que los flujos F que se presentan en el sistema son el producto de las interacciones entre el sistema de transporte T y el sistema de actividades A . La relacin 2 seala que los flujos F causan cambios en el sistema de actividades A en el largo plazo, a travs del patrn de servicios ofrecido y de los recursos consumidos en proveerlos. Y la relacin 3 advierte que los flujos F observados en el tiempo generan cambios en el sistema de transporte T, obligando a que los operadores y el gobierno desarrollen nuevos servicios de transporte o modifiquen los existentes.

En este marco del sistema global de transporte, se puede concluir, que la sociedad utiliza el transporte como un servicio (necesidades), que se presta mediante la unin de los mltiples lugares donde se llevan a cabo las distintas actividades (beneficios). Es as, como en cada lugar donde la civilizacin ha encontrado un uso del suelo, el transporte forma parte de la economa que encierra una regin, una nacin y, porqu no decirlo, el mundo entero.

Adems, y tal como se expresa en la Publicacin Tcnica No.2 [51, del Instituto Mexicano del Transporte y la Secretara de Comunicaciones y Transportes, al considerar el sistema integral del transporte, ste, por sus caractersticas y funciones, concentra la participacin de los intereses e ideologas de mltiples grupos. Usuarios, operadores y gobierno perciben al transporte e intervienen en l de diferentes maneras, de acuerdo a su muy particular posicin e interpretacin de la realidad. La situacin se complica al reconocer que, coexisten subgrupos con distintos intereses y motivaciones.

Este mismo documento [S] plantea las tesis siguientes :

e} "El transporte est integrado al movimiento comercial, por lo que todos los proyectos de transporte deben tomar en cuenta esa integracin hasta en los ms mnimos detalles de su concepcin y ejecucin".


e> "Cualquier proyecto de desarrollo e infraestructura, que sin duda tendr una repercusin en la problemtica y la operacin del transporte, debe otorgar el debido valor a las realidades comerciales y debe atender los problemas de transporte que del proyecto emanen".

e> "Cuando un proyecto de transporte surge en respuesta a necesidades comer-ciales o sociales bien definidas, es contraproducente el resultado operativo al que se llega, si en el afn por recortar costos de construccin, se reducen sus especificaciones tcnicas".

La misin del transporte [61 se lleva a cabo mediante la provisin de redes compuestas por la siguiente estructura, esquematizada en la figura 3. 2:

Conexiones ,--- - --- o medios - - ------,

Unidades transportadoras

~------------Terminales------------~

Finura 3.2 Estructura fsica bsica del sistema de transporte

l. Las conexiones o medios

Son aquellas partes o elementos fijos, que conectan las terminales, sobre los cuales se desplazan las unidades transportadoras. Pueden ser de dos tipos:

34

e> Conexiones fsicas: carreteras, calles, rieles, duetos, rodillos y cables.

e> Conexiones navegables: mares, ros, el aire y el espacio.

2. Las unidades transportadoras

Son las unidades mviles en las que se desplazan las personas y las mercancas. Por ejemplo:

e> Vehculos: automotores, trenes, aviones, embarcaciones y vehcqlos no motorizados.

e> Cabinas, bandas, motobombas, la presin y la gravedad.

FUNDAMENTOS Y APliCACIONES

3. Las terminales

Son aquellos puntos donde el viaje o embarque comienza y termina, o donde tiene lugar un cambio de unidad transportadora o modo de transporte. Se tienen las siguientes terminales:

~ Grandes: aeropuertos, puertos, terminales de autobuses y de carga, estaciones ferroviarias y estacionamientos en edificios.

~ Pequeas: plataformas de carga, paradas de autobuses y garajes residenciales.

~ lriformales: estacionamientos en la calle y zonas de carga.

~ Otras: tanques de almacenamiento y depsitos.

3.3.2 Sistemas y modos de transporte

La mayora de las actividades globales de transporte se llevan a cabo en cinco arandes sistemas: carretero, ferroviario, areo, acutico y de flujos continuos. Cada uno de ellos se divide en dos o ms modos especficos, y se evalan en trminos de los siguientes tres atributos f61:

l. Ubicacin

Grado de accesibilidad al sistema, facilidad de rutas directas entre puntos extremos y facilidad para acomodar un trnsito variado.

2. Movilidad

Cantidad de trnsito que puede acomodar el sistema (capacidad) y la rapidez con la que ste se puede transportar.

3. Eficiencia

Relacin entre los costos totales (directos ms indirectos) del transporte y su productividad.

En la tabla 3. 1 se presenta, en trminos globales, los sistemas de transporte, sus medios, atributos, modos y el tipo de servicio que prestan.

35 FUNDAMENTOS Y APUCACIONE'S

Tabla 3.1 Sistema global de transporte

EJ[~]"~m~-~~~:~~: : J ..... ~ ~~~4 - l: ' , .... ,

., 1 Eficiencia

Muy alta. Velocidades limitadas por Carreteras Acceso directo a la propiedad factores humanos y controles. No tan alta en trminos de Carretero y lateral. seguridad, energa y algunos Calles Rutas directas limitadas por la Baja capacidad vehicular, pero costos.

topografa y el uso del suelo. alta disponibilidad de vehculos.

Limitada por la alta inversin en Mayor velocidad y capacidad Generalmente alta, pero los Ferroviario Rieles la estructura de las rutas y por que los modos por carretera. costos laborales pueden bajar la topografa. la eficiencia.

Los costos aeroportuarios Las velocidades son las ms Moderadamente baja en Areo Aire reducen la accesibilidad . altas, con capacidad vehicular trminos de energa y costos

Rutas completamente directas. limitada. de operacin .

Mares Rutas directas. Muy alta por los bajos costos y Acutico Accesibilidad limitada por la

Baja velocidad. poco consumo de energa. y disponibilidad de mares y ros Capacidad muy alta por vehculo. Ros navegables y puertos seguros. La seguridad es variable.

Duetos Generalmente alta. Flujos Rodillos Limitada a pocas rutas y puntos Bajas velocidades. Bajos costos por consumo de Continuos de acceso. Alta capacidad. energa. Cables Fuente: Adaptada de Homburger, W.S. Fundamentals of Traffic Engineering. 15th edition, University of California, Berkeley, 2000.

M,odo .,1 SeMcio de ~ros [ SeMcio de carga Interurbano, local y rural ,

Camin hacia centros de procesa-miento y mercados. Cargas pequeas y conte-nedores.

Autobs Interurbano y local. Paquetes (interurbano). Automvil Interurbano y local. Objetos personales. Bicicleta Local y recreacional. Insignificante.

Ferrocarril Interurbano. Interurbano. En volumen. Contenedores.

Metro Regional y urbano. Ninguno.

Aviacin Interurbano a grandes dis- Mercancas de alto valor. comercial tancias Transocenico. Contenedores. Aviacin Interurbano, recreacional Poco. general y de negocios.

Barcos Trnsito de crucero. En volumen (petrleo). Contenedores.

Cabotaje Transbordos en lanchas Volmenes medianos de y Fluvial y barcazas. carga.

Duetos Ninguno. Lquidos y gases. Bandas Escaleras y bandas a nivel. Manejo de materiales. Cables Transporte en cabinas. Manejo de materiales.

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3.4 Alcances de la ingeniera de trnsito

Definido de esta manera el marco de referencia de la Ingeniera de Trnsito, en esta importante rama se analiza en forma pormenorizada lo siguiente:

1. Caractersticas del trnsito

Se analizan los diversos factores y las limitaciones de los vehculos y los usuarios como elementos de la corriente de trnsito. Se investigan la velocidad, el volumen 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.

As se pone en evidencia la influencia de la capacidad y las limitaciones del usuario en el trnsito; se estudia al usuario particularmente desde el punto de vista psquico-fsico, indicndose la rapidez de las reacciones para frenar, para acelerar, para maniobrar, su resistencia al cansancio, etc., empleando en todo esto, mtodos modernos e instrumentos psicotcnicos, as como la metodologa estadstica .

2. Reglamentacin del trnsito

La tcnica debe establecer las bases para los reglamentos del trnsito; debe sealar sus objeciones, legitimidad y eficacia, as como sanciones y procedimientos para modificarlos y mejorarlos. As, por ejemplo, deben ser estudiadas las reglas en materia de licencias; responsabilidad de los conductores; peso y dimensiones de los vehculos; accesorios obligatorios y equipo de iluminacin, acsticos y de sealamiento; revista peridica; comportamiento en la circulacin, etc.

Igual atencin se da a otros aspectos, tales como: prioridad del paso; trnsito en un sentido; zonificacin de la velocidad; limitaciones en el tiempo de estacionamiento; control policiaco en las intersecciones; procedimiento legal y sanciones relacionadas con accidentes; peatones y transporte pblico.

3. Sealamiento y dispositivos de control

Este aspecto tiene por objeto determinar los proyectos, construccin, conserva-cin y uso de las seales, iluminacin, dispositivos de control, etc. Los estudios deben complementarse con investigaciones de laboratorio.

Aunque el tcnico en trnsito no es responsable de la fabricacin de estas seales y semforos, a l incumbe sealar su alcance, promover su empleo y juzgar su eficiencia.


4. Planificacin vial

Es indispensable, en la Ingeniera de Trnsito, realizar investigaciones y analizar los diferentes mtodos, para planificar la vialidad en un pas, en una municipalidad o en una pequea rea, para poder adaptar el desarrollo de las calles y carreteras a las necesidades del trnsito.

Parte de esta investigacin est dedicada exclusivamente a la planificacin de la vialidad urbana, que permite conocer los problemas que se presentan al analizar el crecimiento demogrfico, las tendencias al aumento en el nmero de vehculos y la demanda de movimiento de una zona a otra.

Es reconocido que el trnsito es uno de los factores ms importantes en el crecimiento y transformacin de un centro urbano y de una regin, y es por esto que el punto de vista del Ingeniero de Trnsito debe ser considerado en toda programacin urbanstica y en toda planificacin de poltica econmica.

El tcnico a su vez debe acostumbrarse a tener en cuenta en sus trabajos las distintas exigencias de la colectividad de la higiene, de la seguridad, de las actividades comerciales e industriales, etc.

5. Administracin

Es necesario examinar las relaciones entre las distintas dependencias pblicas que tienen competencia en materia vial y su actividad administrativa al respecto. Deben considerarse los distintos aspectos tales como: econmico, poltico. fiscal, de relaciones pblicas, de sanciones, etc.

A su vez, la Ingeniera de Trnsito del futuro, deber ir muy de la mano con temas tales como [7]: 1) los sistemas intermodales, donde el transporte masivo juega un papel importante; 2) el progreso en los sistemas de transporte inteligentes, a travs del uso de las comunicaciones y la tecnologa de las computadoras; 3) la preservacin de la

funcin y jerarqua del sistema vial, mediante el diseo o rediseo de buenas prcticas, que permitan el acceso a la tierra; 4) el manejo de la congestin, debido a que la expansin potencial para nuevas vialidades es muy limitada y a menudo no factible; 5) el asegu-ramiento de la movilidad; y 6) el impacto ambiental, relacionado con el ruido, la calidad del aire, humedales, zonas histricas, alamedas, fuentes naturales, especies animales y vegetales, energa, impactos sociales e impactos econmicos.

Finalmente, debe hacerse nfasis en lo siguiente: el Ingeniero de Trnsito debe estar capacitado para encontrar la mejor solucin al menor costo posible.

Naturalmente, puede pensarse en infinidad de soluciones por dems costosas, pero el tcnico preparado en la materia adems de estar capacitado para encontrar esta mejor solucin, debe desarrollar eficientemente acciones a largo plazo, que tiendan a mejorar las condiciones del trnsito sin poner restricciones innecesarias al mismo.

38 FUNDAMENTOS Y APLICACIONFS

Referencias bibliogrficas

[1] Real Academia Espaola. Diccionario de la Lenaua Espaola. Decimonovena edicin, Editorial Espasa-Calpe, S.A., Madrid, 1970.

[2] Institute ofTransportation Engineers. Trciffic Enaineerina Handbook. Fifth edition, James L. Pline Editor, Washington, D.C., 1999.

[ 3] Crdenas, G., James. Diseo Geomtrico de Carreteras. Primera edicin, Ecoe Ediciones, Bogot, D. C., 2002.

[4] Manheim, Marvin L. Fundamentals if Transportation Systems Analysis, Volume 1: Basic Concepts. Fourth printing, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, and London, England, 1984.

[S] Instituto Mexicano del Transporte, Secretara de Comunicaciones y Transportes . Sistema ]meara] de Transporte. Publicacin Tcnica No. 2, Mxico, 1992.

[6] Homburger, Wolfgang S.; Hall, Jerome W; Sullivan, Edward C. and Reilly, William R. Fundamentals if Trci

Documents

Ingeniería de Tránsito Fundamentos y Aplicaciones