Tomo III (1)

Tránsito

Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte

Bogotá, D.C., Colombia, octubre de 2005

Tránsito

Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte

Tomo III. Tránsitovi

MANUAL DE PLANEACIÓN Y DISEÑO PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL TRÁNSITO Y EL TRANSPORTE

Alcaldía Mayor de Bogotá, D.C.

Secretaría de Tránsito y Transporte

Secretario de Tránsito y Transporte Carlos Eduardo Mendoza Leal

Subsecretario técnico Heriberto Triana Alvis

Interventor William Fernando Camargo Triana

ISBN 958-97712-2-x

Contrato 133 de 2004

Bogotá, D.C., octubre de 2005

Dirección editorial, Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería

diseño y diagramación Avenida 13 No. 205-59

Directora editorial Jimena Lemoine Garzón

Coordinación editorial Jorge Cañas Sepúlveda

Diseño de carátula Luisa Fernanda Manrique

Impresión digital Logoformas S.A.

Manual de Planeación y Diseño para la

Administración del Tránsito y el Transporte

Primera edición: 1998

Segunda edición: octubre de 2005

Tomo III. Tránsito

Presentación vii


CONTENIDO GENERAL

RECONOCIMIENTOS ....................................................................................................................... IX

AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................................... XI

PRESENTACIÓN ............................................................................................................................ XIII

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ XIX

RESUMEN ................................................................................................................................... XXI

CAPÍTULO 1. CAPACIDAD Y NIVEL DE SERVICIO DEL TRÁNSITO NO MOTORIZADO

1.1 Peatones ............................................................................................................... 1-71.2 Ciclorrutas ........................................................................................................... 1-34

Referencias bibliográficas ............................................................................................... 1-44

CAPÍTULO 2. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO, FLUJO CONTINUO

2.1 Evolución y filosofía del HCM ............................................................................. 2-72.2 Definiciones ......................................................................................................... 2-112.3 Corrientes vehiculares continuas ......................................................................... 2-13Referencias bibliográficas ............................................................................................... 2-82

CAPÍTULO 3. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO, FLUJO DISCONTINUO

3.1 Intersecciones controladas con semáforo ............................................................ 3-73.2 Intersecciones de prioridad con señal de “pare” ................................................. 3-243.3 Glorietas ............................................................................................................... 3-383.4 Arterias urbanas .................................................................................................. 3-54Referencias bibliográficas ............................................................................................... 3-74

CAPÍTULO 4. PROGRAMAS DE INGENIERÍA DE TRÁNSITO

4.1 Software para la planeación y evaluación (HCS 2000) ....................................... 4-9

4.2 Software para la evaluación y la optimización ..................................................... 4-464.3 Software para la microsimulación ....................................................................... 4-70Referencias bibliográficas .............................................................................................. 4-102

CAPÍTULO 5. ESTUDIOS DE CAMPO PARA TRÁNSITO VEHICULAR

5.1 Volúmenes de tránsito en tramos viales .............................................................. 5-55.2 Volúmenes de tránsito direccionales ................................................................... 5-75.3 Volúmenes de tránsito en estaciiones maestras .................................................. 5-125.4 Velocidad puntual ................................................................................................ 5-13

Tomo III. Tránsitoviii


5.5 Tiempo de reocrrido por el método del vehículo en movimiento ........................ 5-205.6 Tiempo de recorrido por el método de las placas de matrícula ........................... 5-295.7 Tiempo de detención en intersecciones controladas por semáforo ..................... 5-325.8 Ocupación vehicular ............................................................................................ 5-38Referencias bibliográficas ............................................................................................... 5-41

CAPÍTULO 6. ESTUDIOS DE CAMPO USUARIOS

6.1 Estudio del comportamiento de los conductores ante los dispositivos

del control del tránsito ......................................................................................... 6-56.2 Estudios de peatones ........................................................................................... 6-136.3 Estudios para bicicletas ....................................................................................... 6-33Referencias bibliográficas ............................................................................................... 6-40

Presentación ix


De la Secretaría de Tránsito y Transporte de Bogotá

Dr. Carlos Eduardo Mendoza Leal : Secretario de Tránsito y Transporte (STT)

Dr. Heriberto Triana Alvis : Subsecretario técnico de la STT

Esp. Luis Eduardo Acosta Medina : Asesor Subsecretaría Técnica

Esp. Betty Luz Castro Morales : Asesor Subsecretaría Técnica

Esp. William Fernando Camargo Triana : Interventor

Esp. Elber Pérez Walteros : Interventor

Esp. Martha Constanza Coronoado Fajardo : Supervisora. Toma de información parámetros tránsito

Esp. Juan Carlos Montenegro Arjona : Semaforización Electrónica

Esp. Ricardo José Peña Lindarte : Estacionamientos

Ing. Luis Manuel Puentes Vega : Asesor Subsecretaría Técnica

Del consultor (Cal & Mayor y Asociados, S.C.)

MSc. Marcos Noguerón : Director de Consultoría C&M

Esp. Jenny Landaeta Espinosa : Gerente de proyecto

MSc. Santiago Henao Pérez : Director del proyecto

MSc. Óscar Salcedo Yusti : Aseguramiento de la calidad

MSc. Mauricio Carvajal Benítez : Especialista general y líder del desarrollo del Manual

MSc. James Cárdenas Grisales : Asesor en Ingeniería de Tránsito

MSc. Marco Antonio Hinojosa : Asesor en Planeación del Transporte

PhD. Domingo Ernesto Dueñas : Asesor en Transporte Público

Ing. Jean Christian Trujillo Gómez : Asesor en Modelación del Transporte

MSc. Luis Ángel Guzmán : Ingeniero de apoyo. Calibración de Parámetros del Tránsito

y Métodos

Esp. Nidia Castellanos Acosta : Ingeniero de apoyo. Transporte Público

Esp. Maritza Villamizar Ropero : Ingeniero de apoyo. Seguridad Vial

Esp. Edna Rodríguez Alemán : Ingeniero de apoyo. Seguridad Vial y Glosario

Esp. Pedro Julián Gómez Higuera : Ingeniero de apoyo. Tránsito

Esp. Andrés Felipe Guzmán Valderrama : Ingeniero de apoyo. Modelos y Planeación del Transporte

RECONOCIMIENTOS

Tomo III. Tránsitox


Presentación xi


Como soporte técnico para mejorar lanormalización y estandarización deprocesos de contratación, supervisión

y ejecución de estudios y monitoreos al tránsi-to, relacionados con la planeación, diseño, ope-ración y mantenimiento de proyectos y ele-mentos del tránsito y transporte de la capitaldel país, la Alcaldía de Bogotá, a través de la

Secretaría de Tránsito y Transporte, se com-prometió con la actualización del Manual de

planeación y diseño para la administración

del tránsito y el transporte versión 1998, quecontribuirá al desarrollo organizado, sosteni-ble y armónico de la ciudad y del país, espe-rando trascender las fronteras y llegar a nues-tros países vecinos, por tratarse de un esfuerzopionero en esta región del mundo.

Cal & Mayor y Asociados, S.C., empresaconsultora encargada de la ejecución de estetrabajo, manifiesta su profundo agradecimien-to a todas las personas y entidades que de una

u otra manera contribuyeron positivamente enla actualización del Manual, en especial a laAlcaldía de Bogotá, la Secretaría de Tránsito yTransporte, al Instituto de Desarrollo Urbano,el Departamento Administrativo de PlaneaciónDistrital, Transmilenio, así como a la Univer-sidad Nacional de Colombia, la UniversidadTecnológica y Pedagógica de Colombia enTunja, la Universidad de los Andes y la Escue-la Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.

Se agradece muy especialmente al grupoconsultor “Consorcio Movilidad Urbana2004”, constituido por las empresas consulto-ras presididas por los ingenieros consultoresAlfredo Ardila Ariza y Sergio Pabón Lozano,quienes a través de un contrato de toma dedatos de campo con la STT, obtuvieron la ma-yor parte de los datos necesarios para la cali-

bración de parámetros de tránsito, con excep-ción de la determinación de los límites de losniveles de servicio para vías multicarriles en elcontexto urbano y el factor de ajuste para obs-trucción de peatones en giro derecho en inter-secciones semaforizadas, estudios que realizódirectamente la empresa Cal & Mayor y Aso-ciados.

Agradece también a su grupo de profe-sionales y asesores, con especial mención parael doctor Guido Radelat Egües quien ademásde su reconocida experiencia en el ámbitomundial e indiscutible calificación profesional

y humana, aportó la concepción general delmanual anterior. Adicionalmente se da graciasal ingeniero Domingo Ernesto Dueñas por susaportes, los cuales representan muchos añosde investigación en el tema del transporte pú-blico y generan un importante soporte técnicoy una visión fresca sobre el tema.

Por otro lado, agradecemos la participa-ción en los talleres de divulgación de profesio-nales, consultores independientes y empresas,

AGRADECIMIENTOS

Tomo III. Tránsitoxii


así como también de entidades públicas, ya quesus valiosos aportes, recomendaciones y suge-rencias sirvieron para terminar de estructurary consolidar la primera actualización del Ma-

nual. Especialmente se agradece la informa-ción suministrada por el ingeniero RichardBlanco, del Instituto de Desarrollo Urbano, en-cargado de proyectos en el área de ciclorrutas,y al licenciado Óscar Ruiz Brochero, jefe de la

oficina de recreación del Instituto Distritalpara la Recreación y el Deporte.

Estas personas, con su dedicación y ex-periencia, elaboraron una obra de calidad in-ternacional, que será de gran utilidad para elmedio latinoamericano y que, sin duda, cons-tituye un orgullo y ejemplo de alta gestión dela administración distrital.

PATRICIO CAL Y MAYOR LEACH

PRESIDENTE

Presentación xiii


La actualización del HCM (Highway

Capacity Manual, Manual de capaci-

dad de autopistas) en su versión 2000,fue uno de los aspectos fundamentales en eldimensionamiento general de la presente ac-tualización, ya que se constituye en el Manual

de mayor consolidación teórica y conceptual,así como también en el de mayor utilización

en nuestro medio. En este sentido, se recopi-lan los conceptos y metodologías más impor-tantes, coherentes con los estipulados en elHCM 2000; aunque las condiciones de nues-tro medio y entorno son diferentes de las pro-pias del medio en que se desarrollan manua-les como el HCM 2000, los conceptos ymetodologías son de carácter universal y lo quese requiere principalmente son procesos deadaptación metodológicos y en los parámetrosde tránsito. Por tal razón se incluyeron los demayor relevancia en el funcionamiento deltránsito local y en las nuevas condiciones del

sistema de transporte de Bogotá, y por consi-guiente algunas adaptaciones metodológicascontenidas en el HCM 2000, especialmente enel tema de calibración de parámetros, glorie-tas, peatones y ciclorrutas.

Las condiciones del tránsito y el transpor-te de Bogotá han cambiado en los últimos añosdebido a las nuevas obras de infraestructuradesarrolladas por la administración distrital ytambién por la modernización del sistema de

transporte público de la ciudad, especialmen-te con la entrada en operación de Transmilenio,la ejecución e implantación de la reorganizacióndel transporte público colectivo y la construc-ción de ciclorrutas como elemento vital y futu-

ro del sistema complementario de transporte.El Manual de planeación y diseño para

la administración del tránsito y el transporte

sirve como soporte y referencia para el desa-rrollo de los contratos de toma de datos querealiza la entidad periódicamente, y en gene-ral se convierte en la herramienta local en laplaneación, concepción, desarrollo y supervi-sión de estudios relacionados con el sistemade transporte de la ciudad.

Es importante anotar que la presente ac-tualización se hizo mediante contrato 133 del2004, suscrito entre la STT y la empresa con-sultora Cal & Mayor y Asociados.

A continuación se describen los objetivos,el alcance y la estructura del Manual.

OBJETIVO GENERAL

El objetivo general del presente Manual

es fortalecer los procesos de planificación, di-seño, ejecución, supervisión de estudios, segui-mientos y monitoreos al sistema de transporteurbano, elementos básicos para la planeacióny diseño de la administración del tránsito ytransporte urbano, aplicados al contexto de

PRESENTACIÓN

Tomo III. Tránsitoxiv


Bogotá, a través de la presentación general yparticular de los temas específicos relaciona-dos con los sistemas de transporte.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

w Dar a conocer conceptos generales y es-pecíficos de la mayor actualidad utiliza-dos en la planeación, diseño, ejecución ysupervisión de estudios relacionados conla ingeniería de tránsito y del transporte,como guía para los usuarios potencialesque en una u otra forma deben atendercotidianamente la resolución de proble-mas en este campo.

w Brindar lineamientos y aspectos técnicosrelacionados con las metodologías, mo-delos, programas, parámetros y estudiosque se deben tener en cuenta en el proce-so de planeación del transporte urbano.

w Dar a conocer los lineamientos y aspec-tos técnicos relacionados conmetodologías para la determinación de lacapacidad, calidad y niveles de servicio ensistemas de tránsito y transporte públi-co. Se incluyen también las guías o tuto-riales de los programas de mayor utiliza-ción, especialmente para el cálculo de la

capacidad y niveles de servicio en los ele-mentos de mayor importancia del siste-ma de transporte, lineamientos genera-les para el desarrollo de estudios detránsito y transporte público, entre éstoslos estudios de campo necesarios para ladeterminación y caracterización de la ofer-ta y demanda, al igual que los lineamientosgenerales para el cálculo de tarifas.

w Ofrecer los lineamientos y aspectos téc-nicos relacionados con los conceptos ymétodos para la evaluación de la seguri-dad vial, metodologías para la identifica-ción y estudio de sitios, corredores y sec-

tores peligrosos y medidas para el

mejoramiento del sistema de transporte,destacando la descripción de las técnicasde tráfico calmado y cruces pompeyanos,usadas principalmente para mitigar el im-pacto de la accidentalidad.

w Calibración de estándares y parámetrosde tránsito propios para la ciudad de Bo-gotá, utilizados fundamentalmente paraetapas de planeación del transporte, re-ferentes a los siguientes temas:– Estimación de las variables del tránsi-

to para la determinación de la veloci-

dad a flujo libre en vías multicarriles yvías arterias, y los límites de velocidadque definan criterios para los nivelesde servicio en vías multicarriles.

– Estimación de las variables del tránsi-to para la determinación del flujo desaturación básico y las variables queinciden en la pérdida de eficiencia dadapor condiciones como tiempos perdi-dos por arranque y despeje, por pre-sencia de vehículos pesados, manio-bras de estacionamiento, operación debuses y presencia de peatones en girosderechos.

– Estimación de las variables para la de-terminación de brechas críticas y tiem-po de seguimiento para intersecciones deprioridad reguladas con señales de pare.

– Estimación de variables del tránsito depeatones, como volúmenes y velocida-des, para la determinación de los cri-terios de niveles de servicio, según eltipo de estructuras o facilidades peato-nales como andenes, escaleras, rampas,estaciones y cruces peatonales.

– Estimación de volúmenes en glorietaspara la determinación de las relacio-nes entre las tasas de flujo máxima por

acceso y la tasa de flujo correspondien-te al tránsito predominante en la glo-rieta.

Presentación xv


– Estimación de los criterios que deter-minan los niveles de servicio en estetipo de infraestructura.

– Estimación de flujos de saturación tí-picos para la ciudad de Bogotá, inclu-yendo buses articulados.

ALCANCES DEL MANUAL Y PROCESO

DE ACTUALIZACIÓN

El sistema de transporte urbano en Bo-gotá se ha transformado con cambios estruc-turales, siendo relevante que se incluyan en elManual los cambios de mayor importancia encuanto a la caracterización de la infraestruc-

tura actual y proyectada, la normatividad, laproblemática, el marco institucional, los dis-positivos para su control, autoridad competen-te, entre otros.

Así mismo se incluyen las últimas técni-cas para la realización de los análisis de capaci-dad y niveles de servicio en cada uno de los ele-mentos de la infraestructura vial, en especiallo relacionado con el cálculo de la capacidaden intersecciones semaforizadas, interseccio-nes reguladas con señales de pare, interseccio-nes tipo glorieta, vías multicarriles, accesospeatonales, ciclorrutas y arterias urbanas, con

la base fundamental del HCM 2000 e investi-gaciones y experiencias nacionales e interna-cionales de los últimos años, entre las que seconsideraron, como es natural, las propias delconsultor y las desarrolladas durante el pro-ceso de la elaboración del presente Manual.

Igualmente, se ha visto la necesidad derealizar la calibración de los parámetros detránsito y de esta manera actualizar y validarlos valores utilizados en el Manual de planea-

ción y diseño del año 1998, teniendo en cuen-ta las nuevas condiciones que ofrece el desa-rrollo y el crecimiento de la ciudad en laactualidad; por esta razón, parámetros como

flujos de saturación, velocidades a flujo libre,

brechas críticas, tiempos de seguimiento, tiem-pos perdidos en el arranque y despeje, facto-res de ajuste para vehículos pesados, manio-bras de estacionamiento, obstrucción de buses,y pasos peatonales, brechas críticas, tiempo deseguimiento, niveles de servicio para facilida-des peatonales, velocidades medias en crucespeatonales, volúmenes en glorietas, volúme-nes, velocidades y densidades en ciclorrutas,que resultan afectados con cambios en el com-portamiento de los usuarios del sistema detransporte urbano, condiciones socioeco-

nómicas y cambios en la tecnología vehiculary en la infraestructura vial. Variables dinámi-cas que están sujetas a condiciones de espacioy tiempo que dependen también de las carac-terísticas socioeconómicas, del entorno y delmedio ambiente, condiciones diferentes y cam-biantes con respecto a las establecidas en 1998,fecha en la que se editó el último manual, y quepor este motivo se deben actualizar y analizartendencias.

Vale la pena anotar que los parámetros

establecidos dentro del marco del presente ma-nual se deberán utilizar para fases o etapas de

proyectos circunscritos en un proceso deplaneación, es decir, para prediseño de inter-secciones, arterias, calles y demás elementos de

infraestructura, proyectados, los cuales debentener características similares a los medidos.

Por otra parte, los manuales para estu-dios de campo de mayor uso en la ingenieríade tránsito y transporte se actualizaron con-forme a experiencias e investigaciones recien-tes en el medio y teniendo en cuenta la racio-nalización de los estudios donde es aplicable,así como también exigencias de la Secretaríade Transito y Transporte. Adicionalmente, seincluyeron instructivos adicionales para com-plementar las actividades relacionadas con latoma de datos de campo.

Si hay un elemento que ha ido avanzadovertiginosamente en la actualidad es la crea-

Tomo III. Tránsitoxvi


ción y adaptación de programas de cómputo

usados como herramientas en la modelacionesdel tránsito en situaciones actuales y futuras;

por esta razón se incorporan en esta versión

los tutoriales de algunos de los programas con

mayor utilización.Adicionalmente se incluyen lineamientos

para la realización de estudios que estén rela-cionados con la operación del tránsito y eltransporte en la ciudad, al igual que términosde referencia generales, útiles para laplaneación, ejecución y supervisión de estudios

y proyectos. Se incluye también la descripciónde los elementos de infraestructura que la ciu-dad ha adoptado para la integración del siste-ma de transporte urbano, como las ciclorrutasy elementos de pacificación de tránsito.

ESTRUCTURA DEL MANUAL

El Manual está constituido por:

Tomo I : Marco conceptualTomo II : Planeación del transporte urbanoTomo III : TránsitoTomo IV : Transporte públicoTomo V : Seguridad vial y medidas de gestión

Los anexos los constituyen los ejemplosde Calibración de parámetros de tránsito y losformatos de campo recomendados por el Ma-

nual. El glosario de términos especializadosutilizados dentro del texto se incorporó como

elemento independiente en el tomo V.A continuación se relacionan los temas

que integran cada uno de los tomos que for-man parte del Manual.

Tomo I. Marco conceptual

El marco conceptual está constituido porlos siguientes temas:

w Presentación del Manual

w Capítulo 1: Planeación del transporte ur-bano

w Capítulo 2: Tránsito vehicularw Capítulo 3: Transporte públicow Capítulo 4: Seguridad vialw Capítulo 5: Tránsito y transporte en Bo-

gotáw Capítulo 6: Técnicas de muestreo

Tomo II: Planeación deltransporte urbano


w Capítulo 1: Conceptos generales deplaneación del transporte urbano

w Capítulo 2: Programas de la planeacióndel transporte urbano

w Capítulo 3: Grandes generadores de viajes

w Capítulo 4: Estudios de campo para ofer-ta y demanda de transporte

w Capítulo 5: Términos de referencia gene-rales.

w Capítulo 6: Parámetros de tránsito, casoBogotá. Flujo no motorizado.

w Capítulo 7: Parámetros de tránsito, casoBogotá. Flujo continuo.

w Capítulo 8: Parámetros de tránsito, casoBogotá. Flujo discontinuo.

Tomo III: Tránsito


w Capítulo 1: Capacidad y niveles de servi-cio. Tránsito no motorizado

w Capítulo 2: Capacidad y niveles de servi-cio. Flujo continuo

w Capítulo 3: Capacidad y niveles de servi-cio. Flujo discontinuo

w Capítulo 4: Programas en ingeniería detránsito

w Capítulo 5: Estudios de campo para eltránsito vehicular

w Capítulo 6: Estudios de campo para usua-rios

Presentación xvii


Tomo IV: Transporte público


w Capítulo 1: Atributos en sistemas detransporte público

w Capítulo 2: Programas de transporte pú-blico

w Capítulo 3: Lineamientos para la ejecu-ción de estudios de transporte público

w Capítulo 4: Estudios de campo para lademanda del transporte público

w Capítulo 5: Estudios de campo para laoferta del transporte público

w Capítulo 6: Calidad del servicio de trans-

porte público

w Capítulo 7: Lineamientos para el cálculode tarifas

Tomo V: Seguridad vial ymedidas de gestión


w Capítulo 1: Lineamientos para la evalua-ción de la seguridad vial

w Capítulo 2: Identificación y estudio de si-tios, corredores y sectores peligrosos

w Capítulo 3: Medidas de mejoramiento delsistema de transporte

w Capítulo 4: Tráfico calmadow Glosario

Tomo III. Tránsitoxviii


INTRODUCCIÓN

La ciudad de Bogotá, especialmente en

la última década, ha venido afrontan-

do problemas de congestión vehicular,

comunes a las grandes capitales y ciudades del

mundo que han consolidado sistemas de

transporte orientado al transporte privado.

Sin embargo, la administración del Distrito

Capital ha sido pionera en tomar medidas de

regulación y de moderación de la demanda

vehicular, restricciones del uso del vehículo

particular, colectivo e individual en ciertos

horarios, así como en la implantación de una

ambiciosa red de ciclorrutas y del sistema de

transporte masivo en carriles troncales exclu-

sivos, conocido como Transmilenio.

En el presente tomo se han caracterizado

los lineamientos necesarios para realizar di-

versos estudios de tránsito, cumpliendo con los

parámetros de recolección y muestreo de da-

tos, la medición y confiabilidad estadística, te-

mas básicos de capacidad y niveles de servicio,

y actualizando las metodologías del Manual de

capacidad de carreteras HCM– 1994 para

adaptarlas a la última versión del año 2000.

La Ingeniería de tránsito busca optimizar

el uso de la infraestructura para el tipo apro-

piado de vehículos y la seguridad, economía y

eficiencia. Los estudios de tránsito tratan de

identificar y prever el comportamiento del flu-

jo vehicular en redes viales, explicado a través

de modelos matemáticos que incluyen las tres

variables de la ecuación fundamental del trán-

sito: velocidad, densidad u ocupación vial y

capacidad.

Este tomo presenta los conceptos básicos

de la Ingeniería de Tránsito: corrientes vehi-

culares, parámetros de tránsito macroscópi-

co, parámetros de tránsito microscópico,

teoría de flujo vehicular, relaciones entre co-

rrientes vehiculares y teoría del congestiona-

miento y, en general, las relaciones con otros

sistemas.

La matemática, y en particular la probabi-

lidad y la estadística, proporcionan unas herra-

mientas muy valiosas para la modelación o

simulación de las condiciones del tránsito en

una red. Su utilización permite contemplar de

manera fácil y rápida diferentes escenarios que

ayudan en la toma de decisiones sin interferir

en la circulación normal de vehículos, permi-

tiendo prever variaciones en sus comporta-

mientos en cuanto a tiempos de demora,

longitudes de cola, tiempos de espera, flujos de

saturación y demás parámetros requeridos en

el estudio.

La clasificación del Manual Americano en

cuanto al tipo de vías es clara para las condi-

ciones de Estados Unidos. Sin embargo, la ca-

racterización de las vías de Bogotá debe

adaptarse a las condiciones propias de com-

posición vehicular, comportamiento de usua-

rios y otros factores planteados en el capítulo


dedicado a la determinación de los paráme-

tros de capacidad y nivel de servicio.

La modelación puede llevarse a cabo en

modelos estáticos o dinámicos; los primeros

arrojan datos puntuales sobre condiciones

dadas, mientras que los segundos permiten

analizar de forma visual las condiciones de

movimiento mediante la animación gráfica y

tienen el atractivo de retardar o acelerar el

paso de los cuadros. También permiten veri-

ficar detalles imperceptibles a simple vista

cuando las situaciones se dan en tiempo real

o tamaño natural.

Los trabajos de campo resultan funda-

mentales para el planteamiento de un modelo

adecuado. Es corriente escuchar que si en un

modelo ingresan inconsistencias, sus resulta-

dos serán inconsistentes. La responsabilidad

de los profesionales involucrados en la toma

de información de campo es muy alta pues al

final repercute en medidas que pueden llegar

a comprometer seriamente la seguridad de las

personas.

Tradicionalmente se ha considerado que

el “usuario” es el conductor de vehículo mo-

torizado (automóvil), pero el sentido am-

pliado que le da el presente manual abarca a

los ciclistas, peatones y demás actores del

tránsito. El capítulo final se ocupa de los es-

tudios que deben realizarse en el campo

para los aspectos relacionados con los usua-

rios mencionados.

Como el tránsito es un subsistema de la

infraestructura de los sistemas de transporte

de una ciudad, debe articularse y lograr la me-

jor coordinación para el transporte público,

particular, masivo, colectivo y el transporte

alternativo, pues existe una estrecha correla-

ción entre los conceptos de tránsito o tráfico y

el de Transporte como aceptó recientemente

la Real Academia Española.

El tema de la regulación y control semafó-

rico tiene particular importancia dentro del

flujo vehicular. Al mismo tiempo que brinda

seguridad a usuarios, busca optimizar el uso

de la red, asignando tiempos a flujos encon-

trados o conflictivos dentro de ciertas restric-

ciones mínimas establecidas que se muestran

en detalle en el manual.


xx Tomo III. Tránsito

RESUMEN

TOMO III. TRÁNSITO

El enfoque general del Tomo III, Tránsi-

to, es presentar los principales funda-

mentos conceptuales que se tienen en

cuenta en el desarrollo de los estudios de trán-

sito: metodologías para la determinación de la

capacidad vial y niveles de servicio, programas

de Ingeniería de Tránsito, estudios de campo

para el tránsito vehicular y estudios de campo

para usuarios. A continuación se describen los

diferentes temas que se tratan en el presente

documento.

Capacidad y niveles de servicio.Flujo no motorizado

En este capítulo se tratarán los temas re-

lacionados con peatones y ciclistas. En lo re-

ferente a peatones, se adaptó la metodología

expuesta en el Manual de capacidad para

carreteras (HCM–2000) para diferentes ti-

pos de infraestructuras peatonales como an-

denes, senderos, zonas de espera,

intersecciones semaforizadas y de priori-

dad, entre otros.

Para el análisis de capacidad y niveles de

servicio de instalaciones para ciclistas se

concentró solamente en las ciclorrutas. En

este caso, y debido a que no se consideró

oportuno utilizar la metodología descrita en

el HCM – 2000, se estudiaron las bases para

empezar a generar un método más ajustado

a las condiciones de circulación e infraes-

tructura prevalecientes en la red de ciclorru-

tas de la ciudad. Una de estas metodologías

experimentales se basa en la teoría de flujo

vehicular, en la que se requiere medir volú-

menes, velocidades y densidades sobre un

mismo tramo en intervalos de tiempo prede-

terminados, de manera que posteriormente

se puedan obtener correlaciones entre estas

variables. Se desarrolló una metodología ba-

sada en la percepción del usuario con base

en unas encuestas cuyo objetivo es estable-

cer la percepción de los ciclousuarios, con

respecto al ancho disponible para tránsito,

obstáculos, adelantamientos y detenciones

que se pudieron presentar en su recorrido.

Esta primera aproximación al tema en el

medio bogotano plantea un punto de partida

para desarrollos posteriores que tomen la me-

todología que se propone y se dé un desarrollo

más amplio desde el punto de vista práctico y

académico.

Capacidad y niveles de servicio.Flujo continuo

En este capítulo y en el siguiente se reco-

ge la vasta experiencia obtenida por el

“Transportation Research Board”, descrita

en el Manual de capacidad para carreteras


(HCM– 2000) en el análisis de capacidad y

nivel de servicio, así como la experiencia re-

conocida del país en infraestructuras viales

con características de flujo continuo, como

vías multicarriles, secciones básicas de au-

topistas, rampas de convergencia y diver-

gencia, tramos de entrecruzamientos y la

experiencia colombiana respecto a carrete-

ras de dos carriles.

Capacidad y niveles de servicio.Flujo discontinuo

Continuando el tema del anterior capítulo

se presenta la experiencia estadounidense en

estructuras viales con características de flujo

discontinuo, como las intersecciones contro-

ladas con semáforo, las intersecciones de

prioridad controlada con señal de PARE y las

arterias urbanas. Para las glorietas se ha in-

corporado además de la experiencia nortea-

mericana, expuesta en el HCM 2000, la

inglesa, de acuerdo con las indicaciones del

“Transport Research Laboratory”, TRL y la

metodología francesa CETUR–86, adaptada a

partir de ésta última.

Programas en Ingeniería deTránsito

En este capítulo se encuentran los tutoria-

les generales de los programas de mayor utili-

zación en nuestro medio, como HCS, SIDRA,

TRANSYT 7F, CORSIM SYNCHRO.

Estudios de campo para eltránsito vehicular

En el capítulo de estudios de campo para

el tránsito vehicular, se incluyeron en pri-

mera instancia unas recomendaciones gene-

rales para su ejecución. En seguida, se

describen los instructivos de los estudios de

campo más utilizados en nuestro medio: vo-

lúmenes de tránsito direccionales en inter-

secciones, en tramos viales y en estaciones

maestras, ocupación vehicular, velocidades,

tiempos de recorrido y de detención en in-

tersecciones controladas por semáforo.

Estudios de campo para usuarios

El texto incluye la descripción del estudio

del comportamiento de los conductores ante

los dispositivos del control del tránsito y es-

tudios de peatones.


xxii Tomo III. Tránsito

Capacidad y Nivel deServicio del Tránsitono Motorizado

CONTENIDO

1.1 PEATONES · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-7

1.1.1 Principios del flujo peatonal · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-8

1.1.1.1 Relaciones velocidad-densidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-8

1.1.1.2 Relaciones flujo-densidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-9

1.1.1.3 Relaciones velocidad-flujo· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-9

1.1.1.4 Relaciones velocidad-espacio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-10

1.1.2 Medidas de funcionamiento· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-10

1.1.3 Pelotones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-12

1.1.3.1 Peatones en un pelotón · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-15

1.1.4 Aplicaciones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-15

1.1.5 Limitaciones de la metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-16

1.1.6 Requerimientos de espacio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-16

1.1.7 Datos de entrada y valores estimados · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-17

1.1.7.1 Velocidad de caminata · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-17

1.1.7.2 Tiempo de arranque y reacción · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-17

1.1.7.3 Ancho efectivo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-18

1.1.7.4 Radios en esquinas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-19

1.1.7.5 Período de análisis · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-20

1.1.8 Flujo continuo en instalaciones peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-22

1.1.8.1 Andenes y senderos peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-22

1.1.8.2 Zonas de espera · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-24

1.1.8.3 Zonas peatonales compartidas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-24

1.1.9 Flujo discontinuo en instalaciones peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-26

1.1.9.1 Intersecciones semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-26

1.1.9.2 Intersecciones de prioridad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-32

1.1.9.3 Senderos peatonales en vías urbanas· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-33

1.2 CICLORRUTAS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-34

1.2.1 Concepto de nivel de servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-35

1.2.2 Niveles de servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-36

1.2.3 Calidad del servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-37

1.2.4 Funcionamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-39

1.2.4.1 Sobrepasos y circulación en pares · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-39

1.2.4.2 Trayectoria de sobrepaso · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-40

1.2.4.3 Estimación de la capacidad con base en intervalos · · · · · · · · · · · · · · · 1-42

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-44


FIGURAS

Figura 1.1 Relación entre velocidad y densidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-9

Figura 1.2 Relación entre flujo peatonal y espacio· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-10

Figura 1.3 Relación entre flujo peatonal y velocidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-10

Figura 1.4 Relación entre velocidad y espacio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-11

Figura 1.5 Tráfico en cruces, probabilidad de conflictos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-11

Figura 1.6 Nivel de servicio para andenes · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-13

Figura 1.7 Nivel de servicio para zonas de espera · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-14

Figura 1.8 Variaciones minuto a minuto en flujos peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-15

Figura 1.9 Elipse para requerimientos de espacio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-16

Figura 1.10 Distribución típica de velocidades a flujo libre · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-18

Figura 1.11 Ajustes de ancho debido a obstáculos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-20

Figura 1.12 Geometría de la intersección y movimientos peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · 1-28

Figura 1.13 Condición 1: cruce sobre la calle secundaria · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-29

Figura 1.14 Condición 2: cruce sobre la calle principal · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-30

Figura 1.15 Niveles de servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-39

Figura 1.16 Trayectoria de maniobras de sobrepasos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-41

Figura 1.17 Distribución de la diferencia en la posición lateral de pares · · · · · · · · · · · · · · 1-42

Figura 1.18 Definición del intervalo para estimar la capacidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-43

TABLAS

Tabla 1.1 Datos de entrada y valores por defecto para peatones · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-17

Tabla 1.2 Velocidades de caminata - instalaciones peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-18

Tabla 1.3 Tiempos estándar de arrancada · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-19

Tabla 1.4 Anchos típicos de obstáculos en instalaciones peatonales · · · · · · · · · · · · · · · 1-19

Tabla 1.5 Radios estándar en esquinas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-20

Tabla 1.6 Radios en esquina para sectores desarrollados (M) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-21

Tabla 1.7 Radios en esquina para sectores no desarrollados (M) · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-21

Tabla 1.8 Criterios de nivel de servicio para andenes y senderos peatonales HCM · · · · · · · 1-23

Tabla 1.9 Criterios de nivel de servicio para andenes y senderos peatonales estimados

para Bogotá · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-23

Tabla 1.10 Ajuste del criterio de nivel de servicio para pelotones · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-23

Tabla 1.11 Criterio de nivel de servicio para escaleras HCM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-24

Tabla 1.12 Criterio de nivel de servicio para escaleras, estimados para Bogotá · · · · · · · · · · 1-24

Tabla 1.13 Criterios de nivel de servicio para flujos peatonales cruzados · · · · · · · · · · · · · 1-24

Tabla 1.14 Criterios de nivel de servicio para zonas de espera · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-25

Tabla 1.15 Criterios de nivel de servicio para vías peatonales compartidas* · · · · · · · · · · · 1-26

Tabla 1.16 Criterios de nivel de servicio para peatones en intersecciones semaforizadas,

HCM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-26

Tabla 1.17 Criterios de nivel de servicio para peatones en intersecciones semaforizadas · · · · 1-27


1-4 Tomo III. Tránsito

Tabla 1.18 Criterios de nivel de servicio para peatones en intersecciones de prioridad · · · · · 1-34

Tabla 1.19 Criterios de nivel de servicio para zonas peatonales en vías urbanas · · · · · · · · · 1-34

Tabla 1.20 Niveles de servicio de acuerdo con el criterio de interferencia · · · · · · · · · · · · · 1-37

Tabla 1.22 Volúmenes y frecuencia de eventos - información local · · · · · · · · · · · · · · · · 1-38

Tabla 1.21 Volúmenes y frecuencia de eventos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-38

Tabla 1.23 Características de las maniobras de sobrepaso · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-40

Tabla 1.24 Percentil 50 de posición lateral para bicicletas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-42

Tabla 1.25 Efecto de la altura del bordillo en la posición lateral · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-42

Tabla 1.26 Resultados de la estimación de capacidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1-43

Capacidad y nivel de servicio del tránsito no motorizado 1-5


El flujo no motorizado en este caso serefiere a peatones y ciclistas. En estecapítulo se dan los lineamientos para

calcular la capacidad y estimar el nivel de ser-vicio en diferentes instalaciones peatonales,como andenes, escaleras, rampas, puentespeatonales. Para los ciclistas, se presenta unesfuerzo interesante con el fin de desarrollaruna metodología propia para el caso local. Eneste caso se dejaron las bases para el desarro-llo de dos metodologías fundadas en dos pun-tos de vista diferentes: la primera se basa enlas teorías de flujo vehicular; la segunda, en lapercepción del usuario de la ciclorruta.

En cuanto a análisis peatonales, se adap-taron las metodologías expuestas en el Ma-

nual de capacidad para carreteras (HCM-

2000) al entorno local peatonal existente yproyectado en la ciudad, lo cual será gran uti-lidad para evaluar desde el punto de vista decapacidad el sistema.

1.1 PEATONES

En este numeral se trata el tema relacio-nado con la capacidad y la estimación de losniveles de servicio para instalaciones peato-nales. La metodología descrita se aplica enlos siguientes tipos de infraestructura:

u Senderos y zonas peatonales. Termina-les, andenes, escaleras, rampas y rutas

diseñadas exclusivamente para peato-nes.

u Zonas de espera. Áreas donde los peato-nes se detienen temporalmente esperan-do ser atendidos. Estos lugares puedenser ascensores, plataformas de espera ycruces peatonales.

u Zonas peatonales fuera de vía. Están se-paradas físicamente de las calzadas vehi-culares para el uso de peatones, ciclistas,patinadores y, en general, para el tráficono motorizado.

u Zonas de cruce. Cruces peatonales en in-tersecciones semaforizadas y de prioridad.

u Zonas peatonales a lo largo de vías urba-nas. Se refieren a tramos de senderos ycaminos afectados por intersecciones;presentan flujo discontinuo e interrup-ciones fijas.

Los siguientes términos son importantespara el análisis de la capacidad y nivel de ser-vicio en instalaciones peatonales:

u La velocidad peatonal (de caminata) es elpromedio de velocidad de caminata, elcual generalmente se expresa en metrospor minuto [m/min] o por segundo[m/s].

u La tasa de flujo peatonal es el número depeatones que pasan por un punto fijo enun período determinado, expresado enpeatones por 15 minutos o en peatones


por minuto [peat/min]. Al referirse a unpunto, se quiere decir una línea de refe-rencia (puede ser visual) perpendicular ala zona peatonal.

u El flujo peatonal por unidad de longitud(ancho de la instalación) es el flujo peato-nal promedio por unidad de ancho efecti-va de la instalación (generalmenteandenes o cruces), expresado en peatonespor minuto por metro [peat/ min/m].

u La densidad peatonal es el número pro-medio de peatones por unidad de áreadentro de una zona peatonal dada, expre-sado en peatones por metro cuadrado[peat/m2].

u El espacio peatonal es el promedio deárea que cada peatón ocupa en una zonapeatonal, expresado en metros cuadra-dos por peatón [m2/peat]. Este valor esel inverso de la densidad; a menudo esmás práctico para utilizarlo en el análisisde capacidad.

u Los pelotones se refieren al número depeatones que caminan juntos en un gru-po, generalmente de manera voluntaria,como resultado de un cruce semaforiza-do u otros factores.

1.1.1 Principios del flujo peatonal

Las medidas cualitativas utilizadas paramedir el flujo peatonal son similares a las uti-lizadas para el tráfico vehicular; por ejemplo,elegir la velocidad de circulación y la libertadde hacer sobrepasos. Otras medidas se refie-ren específicamente al flujo peatonal, como lahabilidad de cruzar corrientes peatonales, ca-minar en sentido contrario al mayor flujo pre-sente, libertad de maniobrar libremente y sinque se presenten conflictos y cambios en la ve-locidad de caminata. También se presentanlas demoras ocasionadas en intersecciones se-maforizadas y no semaforizadas.

Existen otros factores relacionados con elentorno, los cuales afectan la experiencia decaminar y la percepción del nivel de servicio,como el confort, la comodidad, la seguridad(tanto en seguridad ciudadana como vial) y laeconomía. Entre los factores de confort seencuentran la protección del tiempo, el cli-ma, refugios del tránsito, paraderos, entreotros. Los factores de comodidad incluyenlas distancias de caminata, el trazado, pen-dientes, rampas en andenes, señalización y,en general, los factores que hacen del cami-nar una actividad fácil y descomplicada.

La seguridad en la instalación está dadapor la separación de las zonas peatonales deltráfico vehicular. En el plano horizontal seencuentran las alamedas y otras zonas libresde vehículos; en el plano vertical, se encuen-tran pasos elevados y, en algunas ocasiones,deprimidos. Los dispositivos de control detráfico dan tiempos de separación entre eltráfico peatonal y vehicular. Las característi-cas de seguridad y control en la vía incluyeniluminación, zonas de visibilidad abierta y engeneral el uso que tenga el sector.

Estos factores alternos pueden afectar lapercepción general de los peatones acerca dela calidad del entorno de la vía. Aunque elusuario del automóvil tiene un control razo-nable sobre la mayoría de estos factores, elpeatón casi no tiene ninguno. Este capítulohace énfasis en el análisis del nivel de serviciode las medidas presentes en los flujos peato-nales como la velocidad, el espacio y la demo-ra. Los factores presentes en el entornotambién pueden considerarse como influ-yentes en la actividad peatonal.

1.1.1.1 Relaciones

velocidad-densidad

La relación fundamental entre velocidad,densidad y volumen para flujos peatonales es



análoga al de flujos vehiculares. A medidaque el volumen y la densidad aumentan, lavelocidad peatonal disminuye. Cuando au-menta la densidad y el espacio peatonal dis-minuye, el grado de movilidad del peatóndisminuye, al igual que la velocidad media enel flujo peatonal.

La Figura 1.1 muestra la relación entre lavelocidad y la densidad entre tres tipos dife-rentes de clases de peatones.

1.1.1.2 Relaciones flujo-densidad

La relación entre densidad, velocidad yflujo de peatones es similar a la del tráficovehicular, y se expresa según la siguienteecuación:

v S Dpeat peat peat= * 1.1

dondevpeat = flujo peatonal unitario [peat/

min/m]Speat = velocidad peatonal [m/min]Dpeat = densidad peatonal [peat/m2]

El flujo variable en esta expresión es elflujo unitario, definido anteriormente.

Como alternativa, existe una ecuación másútil, análoga a la de densidad, o espacio:

vS

Mpeat

peat= 1.2

dondeM = espacio peatonal [m2/peat]

La relación básica entre flujo y espacio estratada en diferentes investigaciones y semuestra en la Figura 1.2.

Las condiciones donde se presenta el flu-jo máximo representan la capacidad de lainstalación peatonal. En la figura anterior,según el HCM, es evidente que todas las ob-servaciones presentan sus flujos máximos enun pequeño rango de densidad que varía en-tre 0.4 y 0.9 m2/peat. Cuando el espacio sereduce a menos de 0.4 m2/peat, el flujo pea-tonal unitario decrece rápidamente. Todoslos movimientos se detienen cuando se llegaa la mínima asignación de espacio entre 0.2 y0.3 m2/peat. Estas relaciones muestran queel tráfico peatonal puede ser evaluado cuali-tativamente usando conceptos similares denivel de servicio a los del tráfico automotor.Para flujos con valores cercanos a la capaci-dad, se requiere un promedio de 0.4 y 0.9m2/peat para que cada peatón pueda mover-

se. Sin embargo, en este nivelde flujo el área disponible res-tringe la velocidad y la libertadde maniobra.

1.1.1.3 Relaciones

velocidad-flujo

La Figura 1.3 muestra la rela-ción entre el flujo y la velocidadpeatonal. Estas curvas muestranque cuando hay pocos peatonesen determinada zona peatonal,hay espacio disponible para ele-



Figura 1.1

Relación entre

velocidad y

densidad

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

gir velocidades más altas quelas normales. A medida que elflujo aumenta, la velocidaddisminuye debido a las inte-racciones entre peatones.Cuando se llega al nivel críticodonde hay una gran cantidadde peatones, el movimiento seempieza a dificultar y ambos,tanto la velocidad como el flu-jo, disminuyen.

1.1.1.4 Relaciones

velocidad-espacio

La Figura 1.4 confirma larelación entre la velocidad decaminata y el espacio dispo-nible y sugiere algunos pun-tos para definir los rangosdonde desarrollar el criteriode nivel de servicio. Los valo-res de la Figura 1.4 indicanque en un espacio promediode menos de 1.5 m2/peat, in-cluso los peatones más lentosno pueden alcanzar su veloci-dad deseada.

Los peatones más rápidos, quienes al-canzan velocidades mayores de 1.8 m/s, nopueden alcanzar este valor a menos que el es-pacio disponible sea 4.0 m2/peat o mayor.

1.1.2 Medidas de funcionamiento

El criterio para estimar el nivel de servi-cio en instalaciones peatonales está basadoen medidas subjetivas, que pueden ser im-precisas. Sin embargo, es posible definir ran-gos de valores para espacio por peatón, tasasde flujo y velocidades, los cuales pueden utili-zarse para desarrollar el criterio de calidadde flujo.

La velocidad es un importante criteriodes nivel de servicio debido a que puede serobservada y medida fácilmente, y porque esuna medida descriptiva de la percepción delservicio por parte de los peatones. Según elHCM, a velocidades de 42 m/min (0.7 m/s) omenos, la mayoría de los peatones recurren arutas alternas no recomendadas. La Figura1.4 muestra que esta velocidad corresponde aun espacio por peatón entre 0.6 y 0.7m2/peat. Para espacios iguales o menores de1.5 m2/peat, incluso los peatones más lentosson obligados a bajar la velocidad. Los peato-nes más rápidos no pueden alcanzar una ve-locidad de 108 m/min (1.8 m/s) hasta que elespacio disponible sea mayor de 4.0 m2/peat.



Figura 1.2

Relación entre

flujo peatonal

y espacio

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Figura 1.3

Relación entre

flujo peatonal y

velocidad

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Como se puede ver en la Figura 1.2, estos tresvalores de espacio, 0.6, 1.5 y 4.0 m2/peat co-rresponden aproximadamente al máximoflujo operando a capacidad, a las dos terceraspartes de la capacidad y a una tercera partede la capacidad, respectivamente.

Existen otros indicadores importantesdel nivel de servicio. Por ejemplo, la habili-dad de una persona para cruzar una corrientepeatonal disminuye en espacios menores de3.5 m2/peat, como se muestra en la Figura1.5. En este nivel, la probabilidad de parar oromper el paso de caminata se reduce a cero.Debajo de 1.5 m2/peat, casi en cada movi-

miento de cruce se presenta unconflicto. De forma similar, lahabilidad de cruce de los peato-nes más lentos se conserva enlos 3.5 m2/peat, pero se pierdeprogresivamente a medida queeste espacio llega a 1.8 m2/peat,punto donde el paso se vuelvecasi imposible.

Otro indicador de nivel deservicio es mantener el flujopeatonal en la dirección de me-

nor importancia cuando hay unmayor flujo opuesto de peato-nes. En flujos peatonales convolúmenes importantes y simi-lares en ambas direcciones, sepresenta una pequeña reduc-ción en la capacidad de la zonapeatonal en comparación conuna de un solo sentido, debidoa que los flujos direccionalestienden a separarse y a ocupar(compartir) una porción simi-lar de espacio dentro de la vía(andén). Sin embargo, si la dis-tribución de los flujos direccio-nales es cercana al 90-10 y elespacio es 1.0 m2/peat, la re-

ducción en la capacidad está cerca del 15%,según observaciones previas. Esta reduc-ción resulta de la incapacidad del flujo me-nor de utilizar una porción de la vía.

Estudios fotográficos muestran que losmovimientos peatonales en andenes sonafectados por otros peatones, incluso cuandoel espacio disponible es mayor de 4.0 m2/peat. Cuando el espacio es 6.0 m2/peat se haobservado que los peatones caminan siguien-do un patrón de tablero de ajedrez, en vez decaminar uno detrás de otro o al lado de otro.Estas mismas observaciones sugieren que



Figura 1.4

Relación entre

velocidad y

espacio

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Figura 1.5

Tráfico en

cruces,

probabilidad

de conflictos

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000) Superficie peatonal [m2/pect]

Pro

babili

dad

de

confli

cto

hasta 10.0 m2/peat son necesarios antes que

ocurra un movimiento completamente libre

sin conflicto y que en 13 m2/peat ya no hay in-

fluencia alguna de peatón a peatón. Los pelo-

tones no desaparecen totalmente hasta que

el espacio disponible llega a 50 m2/peat o

más. En la Figura 1.6 se ilustra y describe el

nivel de servicio para andenes. Este criterio

de nivel de servicio está basado en flujos pro-

medios y no tiene en cuenta flujos de peloto-

nes.

El concepto de utilizar el espacio prome-

dio disponible de peatones en andenes para

estimar el nivel de servicio también puede

aplicarse a colas o zonas de espera. En estas

zonas el peatón se detiene temporalmente es-

perando ser atendido. El nivel de servicio para

zonas de espera está relacionado con el espa-

cio promedio disponible para cada peatón y el

grado de movilidad disponible.

En casos en que se presenten aglomera-

ciones densas, hay poco espacio para mo-

verse, pero es posible la circulación porque

se incrementa el espacio promedio por pea-

tón.

Las descripciones de nivel de servicio

para zonas donde se formen colas (con peato-

nes detenidos) están basadas en el promedio

de espacio por peatón, la comodidad perso-

nal y la movilidad interna, como se muestra

en la Figura 1.7. Las áreas donde se presenta

un NS E con 0.2 a 0.3 m2/peat se encuentran

solamente en ascensores y en vehículos. El

NS D entre 0.3 y 0.6 m2/peat describe tam-

bién aglomeraciones densas, pero con cierto

nivel de maniobra. Esto comúnmente ocurre

en andenes cuando grupos de peatones espe-

ran cruzar una calle en una esquina. Las zo-

nas de espera requieren más espacio para la

circulación, como vestíbulos y plataformas

de tránsito, y deben tener un nivel de servicio

más alto.

1.1.3 Pelotones

El promedio de las tasas de flujo en dife-

rentes niveles de servicio tiene una utilidad

limitada, a menos que se especifiquen los in-

tervalos de tiempo. La Figura 1.8 muestra ta-

sas de flujo promedio que pueden llegar a ser

engañosas. La información mostrada se

tomó en dos sectores de la ciudad de Bogotá.

El máximo flujo presente en períodos de 5 mi-

nutos promedió entre 50 y 120 peat/min/m

del ancho efectivo de la zona peatonal duran-

te el período aforado.

Según los patrones de tráfico, una insta-

lación peatonal diseñada para un flujo pro-

medio puede permitir una calidad más baja

en el servicio para una porción de sus usua-

rios. Sin embargo, no es prudente diseñar

para flujos máximos presentes en los interva-

los de un minuto debido a que estos sólo se

presentan en 1 o 2% del tiempo. Se debe de-

terminar un período relevante con una eva-

luación precisa de las fluctuaciones del

tráfico peatonal a corto plazo.

Estas fluctuaciones están presentes en la

mayoría de los flujos no regulados de peato-

nes, debido al arribo aleatorio de las personas.

En los andenes, estas fluctuaciones aleatorias

son exageradas por la interrupción del flujo y

por la formación de colas, debido a los dispo-

sitivos de control de tránsito. Las instalacio-

nes peatonales pueden originar oleadas de

demanda liberando grandes grupos de peato-

nes en cortos intervalos de tiempo, seguidas

de intervalos en los cuales no se presentan flu-

jos. Hasta que se dispersan, los peatones en

estos tipos de grupos se mueven conjunta-

mente como pelotones. Los pelotones tam-

bién pueden formarse si el paso es impedido

por la insuficiencia de espacio o porque los

peatones más rápidos deben bajar la veloci-

dad, debido a los peatones más lentos.





Figura 1.6

Nivel de

servicio para

andenes

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000).

Nivel de servicio A

Espacio peatonal > 5.6 m2/peat Flujo £ 16 peat/min/m

En un andén con nivel de servicio A, los usuarios se mueven en zonas ideales sin

interferencias de otros peatones. Las velocidades de marcha son elegidas libre-

mente y los conflictos entre peatones son improbables.

Nivel de servicio B

Espacio peatonal > 3.7-5.6 m2/peat Flujo > 16-23 peat/min/m

En el nivel de servicio B, hay suficiente área para que el peatón camine li-

bremente a la velocidad que desee. A este nivel, los peatones comienzan a

enterarse de la presencia de otros y a seleccionar una trayectoria adecua-

da.

Nivel de servicio C


En el nivel de servicio C, el espacio es suficiente para velocidades de marcha nor-

males y para sobrepasos sobre otros peatones en la dirección principal. El movi-

miento en dirección contrario o la realización de cruces pueden causar pequeños

conflictos, lo cual hará que las velocidades y flujos sean un poco menores.

Nivel de servicio D


En este nivel de servicio, la libertad de elegir la velocidad de marcha individual o

realizar sobrepasos, están restringidos. Los movimientos en la dirección secunda-

ria o en cruce, presentan una alta probabilidad de conflictos y requieren frecuen-

tes cambios de posición y velocidad. Este nivel de servicio indica una circulación

razonablemente fluida, pero la fricción e interacción entre los peatones es muy

probable.

Nivel de servicio E


En el nivel de servicio E, los peatones restringen su velocidad de marcha ajustando

con frecuencia su paso. En su nivel más bajo, el movimiento hacia adelante es po-

sible solamente arrastrando los pies. El espacio no es suficiente para hacer sobre-

pasos sobre los peatones más lentos. Los movimientos en la dirección secundaria

o la realización de cruces son posibles, pero con dificultad extrema. Los volúmenes

de diseño se acercan al límite de la capacidad peatonal, con cuellos de botella e in-

terrupciones del flujo.

Nivel de servicio F

Espacio peatonal £ 0.17 m2/peat

En el nivel de servicio F, todas las velocidades de marcha están totalmente restrin-

gidas y el movimiento hacia adelante se realiza solamente arrastrando los pies.

Hay un contacto frecuente e inevitable con otros peatones. Los movimientos en la

dirección secundaria o la realización de cruces son virtualmente imposibles de

realizar. El flujo es esporádico e inestable. El espacio es más característico de zo-

nas de espera que de zonas de paso peatonales.



Figura 1.7

Nivel de

servicio para

zonas de

espera

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Aunque la magnitud y la frecuencia de los

pelotones debe ser verificada con estudios de

campo, el nivel de servicio en pelotones es ge-

neralmente un nivel más bajo que el criterio de

flujo promedio, excepto algunos casos de NS A

y E, los cuales abarcan un amplio rango de flu-

jos peatonales. Seleccionar un diseño para aco-

modar flujos promedios en un largo período u

oleadas de demanda presentes en pelotones

requiere una evaluación de comodidad, espa-

cio disponible, costos y otras consideraciones.

1.1.3.1 Peatones en un pelotón

En cruces en intersecciones semaforiza-

das, una señal ubicada aguas arriba puede au-

mentar o disminuir la demora peatonal en la

señal ubicada aguas abajo. De esta manera, el

número de pelotones en una intersección se-

maforizada depende de la sincronización de

los semáforos y del tiempo de verde de la señal

de aguas arriba.

El número de peatones que cruzan por

una intersección no semaforizada es deter-

minado por el flujo peatonal y vehicular. La

siguiente ecuación puede utilizarse para de-

terminar el número de peatones en un pelo-

tón:

Nv e v e

v v ec

p

v t v t

p

v v t

p c c

p c

=+

+

−

−

* *

( )

*

( )

1.3

donde

Nc = tamaño del pelotón típico en cru-ces [peat]

vpeat = volumen peatonal [peat/s]

v = volumen vehicular [vh/s]

tc = brecha crítica para un peatón [s]

1.1.4 Aplicaciones

En el análisis para el tipo de infraes-

tructura antes indicada se debe tener en

cuenta dos puntos fundamentales. Prime-

ro, se deben identificar con claridad las sa-

lidas principales. Esto incluye el nivel de

servicio y el ancho efectivo (WE). Segundo,

se deben identificar los valores estimados



Figura 1.8

Variaciones

minuto a

minuto en

flujos

peatonales

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000) y

elaboración

propia

(o por defecto), como datos de entrada parael análisis. Básicamente, hay tres fuentesde datos de entrada:

u Los valores estándar descritos en este do-cumento.

u Valores o estimaciones derivadas de in-formación local.

u Valores derivados de información decampo

Una aplicación común de este método esestimar el nivel de servicio de instalacionesque van a cambiar o han cambiado en sus ca-racterísticas. Esto sería un análisis operacio-nal y su resultado principal sería el nivel deservicio. Además, el ancho efectivo (WE) pue-de ser considerado el resultado principal; deesta manera, sería un análisis de diseño. Si setiene un valor de nivel de servicio preestable-cido, el resultado se utiliza generalmentepara estimar la conveniencia de un anchoefectivo dado.

Otro tipo de análisis es el planeamiento,que puede utilizar estimaciones, valores es-tándar de este documento y valores locales(como datos de entrada) para determinar elnivel de servicio o el ancho efectivo de unainstalación peatonal. La diferencia en-tre análisis de planeamiento, de diseñoy operacional es que la mayoría (o la to-talidad) de los valores de entrada enplaneamiento son estimados o estan-darizados. Los análisis operacional yde diseño utilizan valores tomados deinformación de campo o valores loca-les conocidos en todas o en la mayoríade sus variables.

1.1.5 Limitaciones de la

metodología

En este capítulo, el material es el re-sultado de la investigación patrocinada

por la Administración Federal de Carreterasde Estados Unidos. La metodología para aná-lisis de andenes a mitad de cuadra no puededeterminar los efectos de altos volúmenespeatonales que ingresan en edificios de ofici-nas o estaciones subterráneas. Tampoco de-termina los efectos de altos volúmenesvehiculares que entran y salen de un garaje so-bre el cruce peatonal. Esta metodología notiene en cuenta la pendiente longitudinal, yaque se considera válida para pendientes entre±3%.

1.1.6 Requerimientos de espacio

Los diseñadores de zonas e instalacio-nes peatonales utilizan el cuerpo humanopara definir medidas estándares de requeri-mientos de espacio, al menos implícitamen-te. Una simple elipse de 0.50 x 0.60 m conun área total de 0.30 m2, se usa como el es-pacio básico que ocupa un peatón, como semuestra en la Figura 1.9. En la evaluación deinstalaciones peatonales, se usa un área de0,75 m2 como zona de amortiguación paracada peatón.



Figura 1.9

Elipse para

requerimientos

de espacio

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Un peatón que esté caminando necesita

cierta cantidad de espacio disponible hacia

delante. Este espacio es una dimensión críti-

ca, puesto que determina la velocidad de via-

je y el número de peatones que pueden pasar

por un punto determinado en un período de

tiempo.

1.1.7 Datos de entrada y valores

estimados

En la Tabla 1.1 se muestran los valores

que pueden ser usados como datos de entra-

da en el caso en que no haya disponibilidad

de información local. Una vez se esté desa-

rrollando el análisis, se debe tener en cuenta

que la información de campo es el medio más

confiable para obtener parámetros igual-

mente confiables. Solamente cuando esto no

sea posible se deben considerar los paráme-

tros sugeridos en la Tabla 1.1.

Parámetro Valor

Datos geométricos

Longitud -

Ancho efectivo 1.5 m

Radio de la esquinaVer Tabla 1.5,

Tabla 1.6 yTabla 1.7

Longitud cruce -

Datos de demanda

Período de análisis -

No. de peatones en un pelotón Ver Ecuación 1.3

Velocidad de caminata 1.2 m/s

Tiempo de arranque 3.0 s

1.1.7.1 Velocidad de caminata

La velocidad a que un peatón camina es

altamente dependiente de la proporción de

peatones mayores (de más de 65 años) en la

población de muestra. Según el HCM, si esta

proporción se encuentra entre 0 y 20%, el

promedio de velocidad en zonas peatonales

se estima en 72 m/min (1.2 m/s). Si la pobla-ción mayor constituye más del 20% del totalde la población peatonal, esta velocidad cae a60 m/min (1.0 m/s). Además, una rampa de10% o más de pendiente reduce la velocidaden 6 m/min (0.1 m/s). En andenes, la veloci-dad a flujo libre de los peatones es aproxima-damente 90 m/min (1.5 m/s). Existen otroselementos que podrían reducir la velocidadmedia, como el porcentaje de niños que ca-minan lentamente en el tráfico peatonal.

Los peatones muestran un rango bastan-te amplio de velocidades de caminata, lascuales varían desde 48 hasta 108 m/min (0.8m/s a 1.8 m/s). Los peatones mayores estángeneralmente en el grupo más lento dentrode este rango. El Manual de Capacidad paraCarreteras (HCM-2000) asume una veloci-dad de 72 m/min para cruces regulados consemáforo. Las velocidades alcanzadas lejosde intersecciones son mayores que en éstas.Se presentan velocidades más altas en loshombres que en las mujeres a su vez, éstas es-tán afectadas por escaleras. La temperatura,la hora del día, el propósito de viaje y las con-diciones climatológicas también afectan lasvelocidades de los peatones.

Sin embargo, según los resultados obte-nidos en el Capítulo 6 del Tomo II, Paráme-tros de tránsito, flujo no motorizado, lasvelocidades de caminata en nuestro mediopueden sufrir algunas variaciones respecto alas propuestas en el HCM. En la Tabla 1.2 sepueden observar algunos resultados delHCM.

1.1.7.2 Tiempo de arranque y

reacción

Un tiempo de arranque de 3 segundos esun valor aceptable para evaluar cruces pea-tonales en intersecciones semaforizadas.Una capacidad de 75 peat/min/m o 4,500



Tabla 1.1

Datos de

entrada y

valores por

defecto para

peatones

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

peat/h/m es un valor lógico para instalacio-nes peatonales, si no se dispone de informa-ción local. En capacidad, el HCM considerauna velocidad de caminata de 48 m/min(0.80 m/s) como un valor razonable. En laFigura 1.10 se muestra la distribución típicade velocidades de caminata en terminales.

Estudios previos referentes a los tiemposde percepción y arrancada se han realizadoen más de 4,000 peatones disciplinados. Lapresencia de peatones mayores y muy jóve-nes en los pelotones no afectó sus tiempos dearrancada. La Tabla 1.3 muestra un tiempoestándar de arrancada que puede usarse encasos en que no haya disponibilidad de infor-mación local.

1.1.7.3 Ancho efectivo

El concepto de carriles peatonales hasido utilizado para evaluar el flujopeatonal, de manera similar acomo se analizan carriles de auto-pistas. Sin embargo, este conceptode carril no se debe utilizar en unanálisis de este tipo, ya que inves-tigaciones previas en Estados Uni-dos han demostrado que lospeatones no caminan en carrilesorganizados. El concepto de ca-rril es útil solamente para deter-minar cuántas personas puedencaminar paralelamente en un an-

cho peatonal dado, por ejemplo, en la de-terminación del ancho mínimo de andénque permita que dos peatones se sobrepa-sen cómodamente.

Para evitar interferencias cuando un pea-tón realiza una maniobra de sobrepaso aotro, cada uno debe disponer de 0.80 m deancho en la zona peatonal. Cuando los peato-nes caminan juntos (conocidos), cada unoocupa 0.70 m de ancho, y hay una gran pro-babilidad de contacto entre ellos, debido a losmovimientos al caminar. El menor espacia-miento lateral se da en las situaciones másapretadas (alta densidad de peatones).

Una zona peatonal limpia se refiere a laporción de esa zona que puede utilizarseefectivamente para los movimientos peato-nales. Los movimientos peatonales tienden aevitar el bordillo y a no acercase mucho a lasparedes de los edificios cercanos, por lo tan-



VelocidadesCruces peatonales

m/min

Escaleras

m/min

Puentes (aceras)

m/min

Rampas

m/min

Velocidad promedio 85.91 111.69 82.96 68.83

Percentil 50 85.48 109.76 85.76 81.28

Percentil 85 93.94 126.95 90.93 87.82

Percentil 90 97.99 136.68 93.69 90.04

Velocidad mínima 57.19 80.85 59.49 23.47

Velocidad máxima 147.61 152.44 96.04 96.16

Tabla 1.2

Velocidades

de caminata -

instalaciones

peatonales

Fuente:

elaboración

propia.

Figura 1.10

Distribución

típica de

velocidades a

flujo libre

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000).

to, este espacio no utilizado debe ser descon-tado del ancho total de la zona peatonal.También debe descontarse espacios utiliza-dos por peatones parados cerca de edificios,o cerca de obstáculos físicos, como postes,bolardos, señales, hidrantes, buzones, entreotros tipos de mobiliario urbano.

Percentil 50 Percentil 85

Hombre joven 1.8 s -

Mujer joven 2.0 s -

Hombre mayor 2.4 s 3.7 s

Mujer mayor 2.6 s 4.0 s

ObstáculoAncho

aproximado

Mobiliario urbano

Postes 0.8 - 1.1 m

Postes de señales 0.9 - 1.2 m

Hidrantes 0.8 - 0.9 m

Poste de semáforos 0.6 - 0.8 m

Parquímetros 0.6 m

Buzones 1.0 - 1.1 m

Cabinas telefónicas 1.2 m

Cestas de basura 0.9 m

Bancas 1.5

Árboles 0.6 - 1.2 m

Cajas de plantas 1.5 m

Usos comerciales

Ventas en la calle Variable

Exhibiciones de publicidad Variable

Publicidad de almacenes Variable

Vitrinas 1.0 m

Extensiones de edificios

Fachadas 0.5 - 0.7 m

Acceso a edificios 1.5 - 2.1 m

Columnas 0.8 - 0.9 m

Conexiones de bomberos 0.3 m

Garajes Variable

El grado en que algunos de esos obs-táculos afecta la movilidad de los peatonesy reduce el ancho efectivo de la vía no estádocumentado extensamente. Aunque un

solo punto de obstrucción no reduciría elancho eficaz de una vía peatonal, si tendríaun efecto sobre sus áreas vecinas. Existeuna gran variedad de obstáculos (Tabla 1.4)sobre una vía peatonal, lo que incomoda elrecorrido de los peatones. El ancho efecti-vo puede calcularse utilizando la Ecuación1.4.

WE = WT – WO 1.4

donde

WE = ancho efectivo total [m]WT = ancho total [m]WO = suma de anchos debido a obs-

táculos [m]

Un diagrama esquemático que muestralas obstrucciones típicas y el ancho de unainstalación peatonal se observa en la Figura1.11. En la Tabla 1.4 se muestran valores quepueden utilizarse en caso que no sea posibleconocer la configuración de la vía.

La longitud efectiva de un obstáculo ge-neralmente se asume como cinco veces suancho efectivo. El efecto medio de estos obs-táculos, como árboles y postes, debe ser obte-nido multiplicando su ancho efectivo por sulongitud efectiva y la distancia promedio en-tre ellos.

En los cruces en intersecciones semafori-zadas, es necesario observar los vehículos querealizan el giro derecho en la intersección yocupan parte del cruce durante su recorrido.Si una parte significativa del cruce no es utili-zada por los peatones debido al giro vehicular,el ancho efectivo de este puede ser calculadorestando el espacio utilizado por los vehículosen un período dado.

1.1.7.4 Radios en esquinas

El radio de una esquina depende de va-rios factores, entre los cuales se incluyen la



Tabla 1.3

Tiempos

estándar de

arrancada

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Tabla 1.4.

Anchos típicos

de obstáculos

en

instalaciones

peatonales

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

velocidad del vehículo, el ángulo de la in-tersección, los tipos y volúmenes de losvehículos que hacen el giro y las restriccio-nes de giro derecho sobre los cruces peato-nales. Por ejemplo, el radio recomendadopara camiones y buses debe ser mucho ma-yor que para automóviles. En la Tabla 1.5 semuestran valores que el Manual de capaci-

dad en carreteras (HCM-2000) recomien-da y que se pueden usar en caso de ausenciade información local.

En nuestro medio, el Decreto 323 de1992 da una pauta para los radios de giro enesquinas según la tipología de las vías queconforman la intersección. Además, estos va-lores varían según el desarrollo del sector dela ciudad. En las Tablas 1.6 y 1.7, se muestranestos valores.

Composición

vehicularRadio

Camiones y buses 13.0 m

Automóviles 7.3 m

1.1.7.5 Período de análisis

El planeamiento, el diseño, las políticas ylos recursos determinan la duración de losperíodos de análisis. La duración de un pe-riodo de análisis típico para peatones cubreintervalos de 15 minutos. Es difícil predecirpatrones de flujo en pelotones, basados en unperíodo de análisis más largo. Una instala-ción peatonal con flujo continuo debe tenervarios períodos de análisis a diferentes horasdel día con el fin de establecer las variacionesen los flujos direccionales.



Figura 1.11

Ajustes de

ancho debido a

obstáculos

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Tabla 1.5

Radios

estándar en

esquinas

Fuente: Manual

de capacidad

de carreteras

(HCM-2000)



Tabla 1.7

Radios en

esquina para

sectores no

desarrollados

(M)

Fuente:

Decreto 323 de

1992, Anexo.

Alcaldía Mayor de

Bogotá, D.C.

Tabla 1.6

Radios en

esquina para

sectores

desarrollados

(M)

Fuente:

Decreto 323 de

1992, Anexo.

Alcaldía Mayor de

Bogotá, D.C.

1.1.8 Flujo continuo en

instalaciones peatonales

El flujo continuo en instalaciones peato-nales se presenta en las zonas exclusivas y enlas compartidas, destinadas para peatones.Este tipo de instalaciones son únicas debido aque los peatones no experimentan interrup-ciones, excepto la interacción con otros peato-nes y, en el caso de zonas compartidas, conotros modos de transporte no motorizado.Estos procedimientos deben utilizarse con lavelocidad de caminata, el tiempo de arranquey el espacio requerido por peatón, como sedescribe en el Capítulo 6 del Tomo II.

1.1.8.1 Andenes y senderos

peatonales

Este tipo de instalaciones están separa-das del tráfico vehicular, y generalmente nopermiten la circulación de otros modos detransporte (en el caso de alamedas, si hay ci-clorruta, está demarcada y separada de lazona peatonal). Esta infraestructura se cons-truye para servir a peatones en las vías urba-nas, aeropuertos, metros y terminales detransporte (estaciones Transmilenio).

Estas instalaciones incluyen tramos rec-tos en andenes, escaleras y zonas de crucedonde éstas sean necesarias. Esta clase deinstalaciones acomoda los más altos volúme-nes de peatones de los tres tipos de tráficocontinuo tratados en este numeral, y propor-ciona los mejores niveles de servicio, debidoa que los peatones no comparten estas insta-laciones con otros modos que pueden viajar avelocidades mayores.

La primera medida de funcionamientoque se toma en este tipo de infraestructura esel espacio, el cual es el inverso de la densidad.El espacio se puede observar directamenteen campo teniendo la geometría de la instala-

ción y determinando el número máximo depeatones en un período dado en esa área. Lavelocidad también puede observarse fácil-mente en campo y puede utilizarse como uncriterio suplementario para analizar estos ti-pos de instalaciones. Por simplicidad en latoma de información, el flujo peatonal porunidad de ancho es utilizado como una medi-da de desempeño. La estimación del periodopico de 15 minutos y del ancho efectivo sonnecesarios para calcular este valor del flujosegún la Ecuación 1.5.

VV

Wp

E

= 15

151.5

donde

WE = ancho efectivo total [m]

Vp = flujo peatonal por unidad de an-cho [peat/min/m]

V15 = periodo pico de 15 minutos[peat/15 min]

La relación volumen/capacidad (v/c)puede calcularse asumiendo 75 peat/min/mpara la capacidad. En la Tabla 1.8 se mues-tran los criterios de nivel de servicio para estetipo de instalaciones, según el HCM y en laTabla 1.9, se muestran los mismos criterios,pero obtenidos con base en información decampo local (soporte metodológico, Tomo II,Capítulo 6). Aquí se incluye el espacio y loscriterios suplementarios de flujo por unidadde ancho (volumen), velocidad de caminata yla relación v/c. En estos valores no se tieneen cuenta el efecto de los pelotones.

Es importante determinar si el efecto depelotones u otros patrones de tráfico alteranimplícitamente los supuestos del flujo pro-medio en la estimación del nivel de servicio,si estas alteraciones llegaran a presentarse.Aunque en las secciones siguientes se descri-be el impacto de los pelotones y otros patro-nes de tráfico en el flujo peatonal, siempre se



dispone del valor de flujo unitario. Las ecua-ciones 1.4 y 1.5 se aplican para cualquier tipode flujo.

NSEspacio(m2/peat)

Volumen *(peat/min/m)

A > 49 ≤ 1.6

B > 8 – 49 > 1.6 – 10

C > 4 – 8 > 10 – 20

D > 2 – 4 > 20 – 36

E > 1 – 2 > 36 – 59

F ≤ 1 > 59

* Estos valores representan el flujo promedio en

periodos de 5 a 6 minutos.

Efecto de pelotones

Los valores expuestos en la Tabla 1.10muestran los criterios de nivel de serviciopara andenes y zonas peatonales cuando haypelotones. Algunas investigaciones indicanque el flujo impedido empieza en 49 m2/peat,lo que equivale a 1.6 peat/min/m. Este valorse utiliza para el nivel de servicio A. Tambiénse indica que el flujo apiñado en pelotonesempieza en 1.0 m2/peat, que equivale a 59peat/min/m. Este sería el nivel de servicio F.

Escaleras

Se han desarrollado criterios para el ni-

vel de servicio en este tipo de instalaciones,

basado en los valores estándar del Instituto

de Ingenieros de Transporte, los cuales se

muestran en la Tabla 1.11. Estos criterios

aseguran se cumple que la ecuación funda-

mental del tránsito. La relación v/c se basa

en una capacidad de 49 peat/min/m para

escaleras.

En la Tabla 1.12, se muestran los niveles

de servicio estimados con base en informa-

ción tomada en algunas escaleras de la ciudad.

Flujos cruzados

Un flujo cruzado es un flujo peatonal

aproximadamente perpendicular a otros flu-

jos peatonales. Entre dos flujos, el más pe-

queño determina las condiciones de flujos

cruzados. Algunas investigaciones han revela-

do que éstos ocurren en vestíbulos y pasillos.

Para analizar este tipo de fenómenos, se utili-

za el mismo procedimiento que para estimar



Nivel deservicio

Supericie(m2/peat)

Volumen(peat/min/m)

Velocidad(m/s)

v/c

A > 5.6 ≤ 16 > 1.30 ≤ 0.21

B > 3.7 - 5.6 > 16 - 23 > 1.27 - 1.30 > 0.21 - 0.31

C > 2.2 - 3.7 > 23 - 33 > 1.22 - 1.27 > 0.31 - 0.44

D > 1.4 - 2.2 > 33 - 49 > 1.14 - 1.22 > 0.44 - 0.65

E > 0.75 - 1.4 > 49 - 75 > 0.75 - 1.14 > 0.65 - 1.00

F ≤ 0.75 Variable ≤ 0.75 Variable

Nivel deservicio

Superficie[m2/peat]

Velocidad media[m/min]

Volumen[peat/m-min]

V/C

A > 7.00 ≥ 97.97 ≤ 14 ≤ 0.049

B ≥ 1.00 ≥ 90.58 ≤ 91 ≤ 0.317

C ≥ 0.77 ≥ 87.99 ≤ 115 ≤ 0.401

D ≥ 0.40 ≥ 77.82 ≤ 194 ≤ 0.676

E ≥ 0.17 ≥ 49.60 ≤ 287 ≤ 1.000

F < 0.17 < 49.60 Variable

Tabla 1.8

Criterios de nivel

de servicio para

andenes y

senderos

peatonales HCMFuente: Manual

de capacidad

de carreteras

(HCM-2000)

Tabla 1.9

Criterios de

nivel de servicio

para andenes y

senderos

peatonales

estimados para

Bogotá

Fuente: elaboración

propia.

Tabla 1.10

Ajuste del

criterio de nivel

de servicio

para pelotones

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM–2000)

el espacio en andenes y zonas peatonales. Loscriterios de nivel de servicio A hasta B pue-den ser iguales a los de la Tabla 1.8. Si se ob-serva la presencia de pelotones, se puedenemplear los valores de la Tabla 1.10. En la Ta-bla 1.13 se muestra el criterio para estimar elnivel de servicio E.

1.1.8.2 Zonas de espera

El espacio medio disponible para peato-nes también puede aplicarse como la medidaprincipal en estas zonas. En éstas, los peato-nes se detienen temporalmente esperandoser atendidos. En la Tabla 1.14 se muestranlos criterios de nivel de servicio, los cuales serelacionan con el espacio medio disponiblepor peatón y el grado de movilidad permiti-do. En multitudes muy densas, hay poco es-pacio disponible para moverse; sin embargo,la circulación limitada es posible debido aque aumenta el espacio medio por peatón.

1.1.8.3 Zonas peatonales

compartidas

Instalaciones peatonales que usan los ci-clistas y otros modos de tránsito no motori-zado, como patinadores y hasta sillas deruedas. Estas infraestructuras, construidasgeneralmente fuera de las vías vehiculares,también proporcionan espacios para la re-creación. Estas instalaciones se encuentranen parques y vías peatonales donde el tráficoy parqueo vehicular está restringido. En

nuestro medio podría decirse que no existenzonas exclusivamente destinadas a peatones,ya que la mayoría son de uso compartido.Claro está que según el sector, varía la pro-porción de otros modos no motorizados.

Nivel deServicio

Superficie(m2/peat)

Volumen(peat/min/m)

A > 49 ≤ 1.6

B > 8 - 49 > 1.6 - 10

C > 4 - 8 > 10 - 20

D > 2 - 4 > 20 - 36

E > 1 - 2 > 36 - 59

F ≤ 1 > 59

Nivel deservicio

Superficie(m2/peat)

Volumen(peat/min/m)

A > 10.20 ≤ 13

B ≥ 4.20 ≤ 30

C ≥ 2.50 ≤ 47

D ≥ 1.65 ≤ 65

E ≥ 0.74 ≤ 93

F < 0.74 Variable

En algunas zonas, las bicicletas (debido asu mayor velocidad de operación) pueden te-ner un impacto negativo en la capacidad y elnivel de servicio peatonal. Sin embargo, esmuy difícil establecer una equivalencia ciclis-ta-peatón, debido a que la relación entre es-tos dos modos es diferente, dependiendo desus respectivos flujos, distribución direccio-nal y otros factores.

El criterio principal de nivel de servicioen instalaciones compartidas está basado en



Tabla 1.11

Criterio de

nivel de

servicio para

escaleras

HCMFuente: Manual

de capacidad

de carreteras

Tabla 1.12

Criterio de nivel

de servicio para

escaleras,

estimados para

Bogotá

Fuente:

elaboración

propia, desarrollo

metodológico Tomo II,

Capítulo 6.

NSEspacio(m2/peat)

Volumen *(peat/

min/m)

Velocidad(m/s)

Densidad(peat/m2)

E > 1.25 ≤ 75 ≥ 1.0 ≤ 0.8

Nota. * Total de flujos mayores y menores.

Tabla 1.13

Criterios de nivel

de servicio para

flujos peatonales

cruzados

Fuente: Manual de

capacidad de

carreteras (HCM-2000)

los obstáculos o impedimentos sobre las víasque influyen en el flujo. La investigación rea-lizada por Hein Botma en 19951 estableció loslineamientos básicos para establecer el nivelde servicio para peatones y ciclistas, con baseen la frecuencia de sobrepasos (en la mismadirección) y de encuentros (en la direcciónopuesta) con otros usuarios sobre vías de 2.4m de ancho. Debido a que los peatones raravez alcanzan a otros peatones, el nivel de ser-vicio para peatones en vías compartidas de-pende de la frecuencia con que el promediode peatones es sobrepasado por ciclistas. Sinembargo, se deben hacer observaciones decampo para descartar la existencia de una in-teracción peatón-peatón.

NS Espacio (m2/peat)

A > 1.2

B > 0.9 - 1.2

C > 0.6 - 0.9

D > 0.3 - 0.6

E > 0.2 - 0.3

F = 0.2

La Ecuación 1.6 se utiliza para calcularel número total de eventos de sobrepasos yel número total de eventos de encuentrosde bicicletas (en dirección opuesta) porhora por el número promedio de peatonesen la vía.

F QS

Sp sb

p

b

= −

1 1.6

F QS

Sm ob

p

b

= −

1 1.7

donde

Fp = número de eventos de sobrepaso[eventos/h]

Fm = número de eventos de encuen-tros [eventos/h]

Qsb = volumen de bicicletas en la mis-ma dirección [bic/h]

Qob = volumen de bicicletas en la direc-ción opuesta [bic/h]

Sp = velocidad media peatonal [m/s]

Sb = velocidad media de las bicicletas[m/s]

El número total de eventos se calcula se-

gún la Ecuación 1.8.

F F Fp m= + 0 5. 1.8

donde

F = número total de eventos [even-tos/h]

Fp = número de eventos de sobrepaso[eventos/h]

Fm = número de eventos de encuen-tros [eventos/h]

Los eventos de oposición (encuentros)

permiten el contacto visual directo, de modo

que las bicicletas que realizan este tipo de

eventos tienden a causar menor impedimen-

to a la circulación de los peatones.

Si se asume 90 m/min (1,5 m/s) como el

valor por defecto para la velocidad peatonal y

360 m/min (6.0 m/s) para bicicletas y se

aplican las ecuaciones mostradas anterior-

mente, se obtienen los criterios de nivel de

servicio para vías compartidas de doble sen-

tido, como se muestra en la Tabla 1.15. El in-

dicador del nivel de servicio para el volumen

de bicicletas se aplica solamente para una

distribución direccional de 50/50 en vías de

2,4 m de ancho. El nivel de servicio debe ba-

sarse en el número total de eventos por hora.



Tabla 1.14

Criterios de

nivel de servicio

para zonas de

espera

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

1. Methods to Determine Level of Service for Bicy-

cle Paths and Pedestrian–Bicycle Paths. Transportation

Research Record 1502.

1.1.9 Flujo discontinuo eninstalaciones peatonales

Los procedimientos descritos en este nu-meral se concentran en proporcionar los nive-les de servicio para peatones; por tanto, elimpacto que éstos causan sobre el tráfico vehi-cular no está contemplado en estos apartes.

1.1.9.1 Intersecciones

semaforizadas

Una intersección de este tipo tiene uncruce peatonal en por lo menos uno de susaccesos. Un cruce en una intersección sema-forizada es más complicado de analizar queun cruce en medio de una cuadra, debido aque la intersección involucra flujos peatona-les que se encuentran, peatones que cruzan lacalle y otros que se quedan esperando el cam-bio de señal en las esquinas. El nivel de servi-cio se determina midiendo la demora prome-dio experimentada por cada peatón. Ésta noestá determinada por la capacidad, siempre ycuando el volumen peatonal no sea mayor de5,000 peat/h. La demora promedio por pea-tón en un cruce peatonal está dada por laEcuación 1.9.

dC g

Cp = −0 5 2, ( ) 1.9

donde

dp = demora promedio del peatón [s]g = tiempo efectivo de verde (para

peatones) [s]C = duración del ciclo [s]

La Tabla 1.16 muestra los criterios de nivelde servicio para cruces peatonales en intersec-ciones semaforizadas, basados en la demorapeatonal. Cuando los peatones experimentanuna demora de más de 30 segundos, se impa-cientan y pueden desobedecer las señales. Enla Tabla 1.16 también se incluye una guía que

indica la probabilidad de desobediencia de unpeatón. En intersecciones con altos volúme-nes vehiculares, los peatones tienen una muybaja opción de cruzar cuando no es oportuno;por tanto, en este tipo de intersecciones, la de-sobediencia baja un poco.

NS Eventos/hVolumen debicicletas/h

A ≤ 38 ≤ 28

B > 38 - 60 > 28 - 44

C > 60 - 103 > 44 - 75

D > 103 - 144 > 75 - 105

E > 144 - 180 > 105 - 131

F > 180 > 131

* Ancho de vía de 2,4 m y doble sentido; se

asume una distribución direccional de 50/50.

Aunque la demora afecta el tiempo deviaje de los peatones, ésta no refleja la fun-ción de las esquinas y cruces peatonales,donde está el espacio de zonas de espera (an-tes de cruzar) y la circulación peatonal, loscuales son importantes. Una esquina o crucesaturado puede afectar la operación vehicu-lar porque se requeriría un tiempo adicionalde verde para el cruce y por las demoras debi-das a los movimientos de giro. En la Tabla1.17 se muestran los criterios de nivel de ser-vicio para cruces semaforizados con base enel espacio disponible (ancho de cebra), volu-men de peatones y velocidad de cruce de és-tos. Estos parámetros fueron obtenidos conbase en la información de campo en algunospuntos de Bogotá, D.C.

Nivel deservicio

Demorapeatonal(s/peat)

Probabilidad dedesobediencia

A < 10 Baja

B = 10 - 20

C > 20 - 30 Moderada

D > 30 - 40

E > 40 - 60 Alta

F > 60 Muy alta



Tabla 1.15

Criterios de nivel

de servicio para

vías peatonales

compartidas*

Fuente:

Manual de capacidad

de carreteras

(HCM-2000)

Tabla 1.16 Criterios

de nivel de servicio

para peatones en

intersecciones

semaforizadas,

HCM

Fuente: Manual

de capacidad

de carreteras (HCM-2000)

Requerimientos de área enesquinas

Existen dos tipos de requerimientos deáreas para peatones en las esquinas de las in-tersecciones. Primero, es necesaria un áreade circulación para acomodar el paso de pea-tones durante el tiempo de verde, los cualesse unen a los que esperan durante el tiempode rojo sobre la otra calle, mientras que otrospeatones circulan por el andén sin cruzarla.Segundo, es necesaria un área de espera paraacomodar a los peatones que se detienen du-rante el tiempo de rojo.

La metodología descrita más adelantepuede identificar problemas geométricosque requieren un estudio de campo detalla-do para tomar posibles medidas de mejora-miento. Éstas pueden incluir la ampliaciónde los andenes, agregar restricciones a losgiros vehiculares y cambiar el ciclo del se-máforo. En la Figura 1.12 se muestran lasvariables requeridas para desarrollar elanálisis.

La Figura 1.14 muestra las condiciones decálculo analizadas de la fase semafórica en laesquina y en el cruce. La condición 1 es la fasede cruce en la calle secundaria durante eltiempo de verde (para vehículos) de la calleprincipal, con peatones que esperan en ellado de la calle principal durante la fase rojade la calle secundaria. La condición 2 es la si-tuación inversa.

El análisis en esquinas y cruces peatona-les compara el tiempo y espacio disponiblecon la demanda peatonal. El producto deltiempo y espacio (tiempo-espacio) es el pará-metro crítico, debido a las limitaciones de es-pacio y a los controles de tiempo de lossemáforos.

Tiempo-espacio disponibleen esquinas

El tiempo-espacio total disponible parala circulación y espera en la esquina de la in-tersección durante el período de análisis es elproducto del área neta de la esquina y la du-ración de este período. En estas esquinas, elperíodo de análisis es un ciclo del semáforo;por tanto, es igual a la duración del ciclo. LaEcuación 1.10 se utiliza para calcular el tiem-po-espacio disponible en una esquina de laintersección. En la Figura 1.13 se muestranlas dimensiones usadas en la ecuación.

TS C W W Ra b= −( . )0 215 2 1.10

donde

TS = tiempo-espacio disponible [m2-s]Wa = ancho efectivo del andén A [m]Wb = ancho efectivo del andén B [m]R = radio de la esquina en el bordillo

[m]C = duración del ciclo [s]



Nivel de servicioSuperficie[m2/peat]

Velocidad media[m/min]

Volumen[peat/m-min]

V/C

A > 12.70 = 88.97 = 7 = 0.110

B = 5.00 = 84.97 = 17 = 0.268

C = 3.10 = 80.97 = 26 = 0.409

D = 1.70 = 71.81 = 43 = 0.677

E = 0.72 = 45.79 = 64 = 1.000

F < 0.72 < 45.79 Variable

Tabla 1.17

Criterios de nivel

de servicio para

peatones en

intersecciones

semaforizadas


propia, desarrollo

metodológico Tomo

II, Capítulo 6

Áreas y tiempos de espera

Asumiendo que las llegadas se distribu-yen de una manera uniforme en la cola parael cruce, los promedios de tiempo de esperade los peatones pueden calcularse utilizandola Ecuación 1.11 y la Ecuación 1.12. Estasecuaciones reflejan la proporción del tiempodel ciclo en que los flujos están soportados,así como sus tiempos de espera debido a lafase roja del semáforo.

Para la condición 1, como se muestra enla Figura 1.13, se usa la siguiente ecuaciónpara calcular el tiempo de espera de los pea-tones para cruzar la calle principal.

Qv R

Ctdo

do mi=2

2

1.11

donde

Qtdo = tiempo empleado por los peato-nes que esperan cruzar la calle

principal durante un ciclo

[peat-s]

vdo = número de peatones que esperan

cruzar la calle principal durante

un ciclo [peat/ciclo]

Rmi = fase roja o fase de “no cruzar” de

la calle secundaria [s]

C = duración del ciclo [s]

Para la condición 2, según la Figura 1.14,se utiliza la siguiente ecuación para calcularel tiempo de espera de los peatones para cru-zar la calle secundaria.

Qv R

Ctco

do mj=2

2

1.12

donde

Qtco = tiempo empleado por los peato-

nes que esperan cruzar la calle

secundaria durante un ciclo

[peat-s]



Figura 1.12

Geometría de

la intersección

y movimientos

peatonales

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

vco = número de peatones que esperan

cruzar la calle secundaria duran-

te un ciclo [peat/ciclo]

Rmj = fase roja o fase de “no cruzar” de

la calle principal [s]


Circulación tiempo-espacio

El tiempo-espacio neto disponible parala circulación peatonal es el tiempo-espaciototal menos el tiempo-espacio ocupado porlos peatones que esperan cruzar. El área re-querida para los peatones que están en es-pera de cruzar es el producto del tiempototal de espera y del área utilizada por lospeatones en espera. La Ecuación 1.13 se uti-liza para calcular el tiempo-espacio dispo-nible.

TS TS Q Qc tdo tco= − −0 5. ( ) 1.13

donde

TSc = tiempo-espacio total disponiblepara la circulación peatonal[m2-s]

TS = tiempo-espacio total disponible[m2-s]

Qtdo = tiempo empleado por los peato-nes esperando cruzar la calleprincipal durante un ciclo[peat-s]

Qtco = tiempo empleado por los peato-nes esperando cruzar la calle se-cundaria durante un ciclo[peat-s]

Espacio peatonal

El espacio requerido para la circulaciónpeatonal se calcula dividiendo el tiempo-es-pacio disponible para la circulación entre eltiempo que los peatones emplean caminando



Figura 1.13

Condición 1:

cruce sobre

la calle

secundaria

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

a través de la esquina, es decir, la suma delvolumen total que circula multiplicado por 4segundos, el cual es el tiempo medio para lacirculación. Esto produce el área para cadapeatón, la cual está descrita en la Tabla 1.8.La Ecuación 1.14 se utiliza para realizar éstecálculo.

MTS

v

c

Tot

=4

1.14

donde

M = área de circulación por peatón[m2/peat]

TSc = tiempo-espacio total disponiblepara la circulación peatonal[m2-s]

vTot = total de peatones que circulan enun ciclo [peat/ciclo]= Vci + Vco + Vdi + Vdo + Va,b (Figu-ras 1.13 y 1.14)

Tiempo-espacio del cruce peatonal

El tiempo-espacio de un cruce peatonal enuna esquina se calcula según la Ecuación 1.15.

TS LW CAM T AS

TS LW GS

E

p

E

p

= + −

= −

( . )1

2

1

2o

1.15

donde

TS = tiempo-espacio total disponible[m2-s]

L = longitud del cruce [m]

WE = ancho efectivo del cruce [m]

CAM+T.A =tiempo de verde efectivopara el cruce peatonal [s]

Sp = velocidad promedio de los peato-nes [m/s]

G = tiempo de verde si no existe se-máforo peatonal (CAM+T.A) [s]



Figura 1.14

Condición 2:

cruce sobre

la calle

principal

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

El análisis del cruce peatonal requiere unflujo peatonal durante el intervalo de dura-ción del ciclo. La Ecuación 1.16 permite calcu-lar el número de peatones que cruzan duranteeste intervalo. El tiempo total de cruce o eltiempo de verde efectivo requerido para eva-cuar el cruce se calcula mediante la Ecuación1.17, que involucra los efectos de dispersióndebido a pelotones de más de 15 peatones.

Nv C G

Cped = −( ) 1.16

donde

Nped = número de peatones que cruzandurante un intervalo [peat]

v = volumen peatonal [peat/15 min]

G = tiempo de verde si no existe se-máforo peatonal (CAM+T.A) [s]

tL

S

N

Wp

ped= + +

3 2 0 81. . para W > 3.0 1.17

tL

S

N

Wp

ped= + +

3 2 0 27. . para W = 3.0 m

donde

t = tiempo total de cruce [s]


Sp = velocidad promedio de los peato-nes [m/s]

W = ancho del cruce [m]

3.2 = tiempo de arranque de los peato-nes [s]

El tiempo total en que se ocupa el crucees igual al producto del tiempo promedio decruce por el número de peatones que utilizanel cruce durante un ciclo semafórico. LaEcuación 1.18 se utiliza para realizar estaoperación.

T v v ti o= +( ) 1.18

donde

T = tiempo total de ocupación delcruce [peat-s]

t = tiempo total de cruce [s]

vi = volumen peatonal de entrada enel cruce [peat/ciclo]

vi = volumen peatonal de salida en elcruce [peat/ciclo]

El espacio de circulación provisto paracada peatón se determina dividiendo el tiem-po-espacio disponible entre el tiempo totalde ocupación del cruce, como se ve en laEcuación 1.19.

MTS

T= 1.19

donde

M = área de circulación por peatón[m2/peat]

TS = tiempo-espacio [m2-s]

T = tiempo total de ocupación delcruce [peat-s]

El método del tiempo-espacio permiteuna estimación aproximada del efecto de losgiros vehiculares sobre el nivel de servicio delos cruces peatonales durante un tiempo deverde efectivo. Esto supone un área ocupada(del cruce) por un vehículo, basado en el pro-ducto de la trayectoria del vehículo, el anchodel cruce peatonal y un tiempo estimado delespacio de adelantamiento del vehículo. Latrayectoria para la mayoría de vehículos es2.4 m y se puede suponer que el vehículo ocu-pa el cruce peatonal durante 5 segundos. LaEcuación 1.20 puede utilizarse para estimarel tiempo-espacio ocupado durante los movi-mientos de giros vehiculares, la cual se restadel valor de tiempo - espacio obtenido de laEcuación 1.17.

TS N Wtv tv E= 12 1.20

donde



TStv = tiempo-espacio ocupado durante

el giro de vehículos [m2-s]

Ntv = número de vehículos durante la

fase verde [vh]

WE = ancho efectivo del cruce peatonal

[m]

Tiempo de verde efectivo

El tiempo mínimo efectivo de verde que

se necesita para una vía de doble sentido se

puede estimar utilizando la teoría de “onda

de choque” y por observación. Si se presenta

un alto volumen peatonal, una “onda de cho-

que” puede asegurar un tiempo adecuado de

cruce para grandes pelotones en doble senti-

do. Sin embargo, para volúmenes bajos, el

tiempo mínimo requerido puede estimarse

usando la Ecuación 1.10, la cual considera el

impacto de pelotones.

Los peatones utilizan tanto el intervalo

de verde del semáforo (caminar) como los

primeros segundos de la fase roja (no cami-

nar) para entrar en la intersección. Para el

cálculo de demoras, en la Ecuación 1.9, el in-

tervalo de tiempo de verde efectivo es igual al

intervalo de caminata más los primeros 4 se-

gundos de la señal de “no caminar”.

1.1.9.2 Intersecciones de prioridad

Para este tipo de intersecciones, se aplica

otro procedimiento, ya que los peatones que

cruzan la vía se enfrentan a un flujo vehicular

libre en que algunos accesos no están contro-

lados por señales de “pare”.

El cruce de una intersección de prioridad

es más complicado de analizar que uno que

se presente a mitad de cuadra, debido a que

aquí se involucran flujos peatonales sobre el

andén, peatones que cruzan la calle y peato-

nes que esperan una brecha en el tráfico. El

procedimiento para estimar la brecha críticaes similar al utilizado en el numeral 2.2.

La brecha crítica es el tiempo en segun-dos en que el peatón no intentará empezar acruzar la calle. Los peatones usan su propiojuicio para determinar si la brecha disponi-ble es suficientemente larga para cruzar demanera segura. Si la brecha disponible esmayor que la brecha crítica, se supone quelos peatones pueden cruzar; si esto no ocu-rre, también se supone que los peatones nocruzarán. Para un peatón, la brecha críticase calcula mediante la Ecuación 1.21.

tL

Stc

p

s= + 1.21

donde


Sp = velocidad promedio de caminata[m/s]


ts = tiempo de arranque del peatón yde salida del cruce [s]

Si se observa la presencia de pelotones, ladistribución espacial de los peatones puedecalcularse utilizando la Ecuación 1.22 en ladeterminación de la brecha crítica para elgrupo. Para calcular la distribución espacial,se debe recolectar información o estimar eltamaño del pelotón con la Ecuación 1.23. Labrecha crítica para grupos se determina conla Ecuación 1.24. Si no hay presencia de pelo-tones, se supone que la distribución espacialde los peatones es igual a 1.

N ENTN

Wp

c

E

=−

+

0 75 11

. ( 1.22

donde

Np = distribución espacial de los pea-tones [peat]



Nc = número total de peatones en elpelotón que cruza [peat]

WE = ancho efectivo del cruce [m]

0,75 = ancho efectivo de evacuación pordefecto de un peatón para evitarla interferencia con otros peato-nes

Nv e ve

v v ec

p

v t vt

p

v v t

p c c

p v

=+

+

−

−( ) ( )

1.23

donde

Nc = tamaño típico de un pelotón decruce [peat]

vp = volumen peatonal [peat/s]



t t NG c p= + −2 1( ) 1.24

donde

tG = brecha crítica de grupo [s]


Np = distribución espacial de los pea-tones [peat]

La demora experimentada por un peatónes la medida del nivel de servicio. La demorapromedio de los peatones en el cruce de unaintersección de prioridad depende de la bre-cha crítica y de la tasa de arribos del flujovehicular al cruce. La demora promedio porpeatón en un cruce de este tipo está dada porla Ecuación 1.25.

( )dv

e vtp

w

GG= − −1

1 1.25

donde

dp = demora promedio peatonal [s]

tG = brecha crítica de grupo [s]


La Tabla 1.18 muestra los criterios de ni-vel de servicio para peatones en interseccio-

nes de prioridad, basados en la demora pro-medio. En estas intersecciones, los peatonesesperan y toleran demoras más pequeñasque en intersecciones semaforizadas.

1.1.9.3 Senderos peatonales en

vías urbanas

En esta sección se tratará el análisis deinstalaciones peatonales continuas2 con trá-fico continuo y discontinuo. La velocidadmedia de viaje de los peatones (incluidas lasparadas) es la medida para estimar el nivel deservicio. Esta velocidad media se calcula conbase en la distancia entre dos puntos y la can-tidad de tiempo promedio empleado en reco-rrer esa distancia.

Estas zonas peatonales a lo largo de víasurbanas abarcan diferentes tramos e inter-secciones. El primer paso al analizar una víaurbana es definir sus límites, para luego divi-dirla en tramos y proceder a su análisis. Cadatramo consta de una intersección semafori-zada y un tramo de sendero peatonal flujoarriba, que empieza inmediatamente des-pués de la intersección (semaforizada o deprioridad) más cercana. La velocidad mediadesarrollada en un tramo dado se calcula me-diante la Ecuación 1.26.

SL

L

Sd

AT

i

i

j

=+ ∑∑ 1.26

dondeLT = longitud total de la vía urbana en

análisis [m]Li = longitud del tramo i [m]Si = velocidad peatonal sobre el tra-

mo i [m/s]



2. Continuo hace referencia a tramos de senderos

peatonales continuos a lo largo de una vía urbana.

dj = demora peatonal en la intersec-ción j [s]

SA = velocidad media peatonal [m/s]

Muchos factores afectan la velocidadpeatonal; por ejemplo, las actividades (dife-rentes a caminar) que se realizan sobre la vía,los accesos a zonas residenciales y comercia-les, obstrucciones laterales, fuertes pendien-tes, anchos efectivos de la vía y otros factoreslocales. No existe documentación suficienteque analice sus efectos individuales y colecti-vos. Las demoras en intersecciones, sin em-bargo, pueden ser calculadas como sedescribió anteriormente.

Los criterios de nivel de servicio se basanen la velocidad peatonal y se muestran en laTabla 1.19.

1.2 CICLORRUTAS

Aunque las bicicletas no operan como losvehículos, ellas tienden a circular en distin-tos carriles de ancho variable. La capacidad yel nivel de servicio dependen del número decarriles efectivos utilizados por las bicicletas.Esto es mucho más importante que el anchototal de la ciclorruta o de los carriles.

Siempre que sea posible, el análisis deeste tipo debe tener en cuenta una evaluaciónde campo que incluya el número de carrilesefectivos utilizados. Según el HCM-2000,cuando esto no sea posible o en el caso en quesea un estudio de planeamiento, el ancho es-tándar para un carril es 1.20 m. La AASHTOrecomienda que para ciclorrutas exclusivas,separadas físicamente de las calzadas vehi-culares, el ancho sea 3.0 m, y 2.4 como míni-mo, para volúmenes bajos de ciclistas.

Algunas investigaciones en Estados Uni-dos han demostrado que una ciclorruta contres carriles de circulación funciona de ma-nera más eficiente que una de dos y da una

mayor calidad en el nivel de servicio. Esto se

debe principalmente al aumento de oportu-

nidades para realizar maniobras de sobrepa-

so y a la mayor facilidad de maniobra

alrededor de otros ciclistas y peatones. Así se

refuerza la idea de que determinar el número

de carriles efectivos en una ciclorruta es el

principal dato de entrada para realizar un

análisis de capacidad.

NSDemora peatonal

(s/peat)Probabilidad dedesobediencia*

A < 5 Baja

B ≥ 5 - 10

C > 10 - 20 Moderada

D > 20 - 30

E > 30 - 45 Alta

F > 45 Muy alta

* Probabilidad de aceptación de brechas cortas.

NSVelocidad de viaje

(m/s)

A > 1.33

B > 1.17 - 1.33

C > 1.00 - 1.17

D > 0.83 - 1.00

E = 0.58 - 0.83

F < 0.58

Debido a que el nivel de servicio dismi-

nuye rápidamente al acercarse a la capaci-

dad, el concepto de capacidad tiene poca

utilidad en el diseño y análisis de este tipo de

instalaciones, pues rara vez se observan ci-

clorrutas que operan a capacidad. Los valo-

res de capacidad máxima son reflejo de datos

escasos, generalmente de Europa o de simu-

laciones.

En el HCM-2000 se habla de que algunos

estudios en Europa contienen valores de ca-

pacidad de 1.600 bic/h/carril para una vía en

dos sentidos, y de 3.200 bic/h/carril para vías

unidireccionales. Estos valores pueden utili-

zarse exclusivamente para ciclorrutas que



Tabla 1.18

Criterios de nivel

de servicio para

peatones en

intersecciones de

prioridad

Fuente:

Manual de capacidad

para carreteras

(HCM-2000)

Tabla 1.19

Criterios de nivel

de servicio para

zonas peatonales

en vías urbanas

Fuente:

Manual de capacidad

para carreteras

(HCM-2000)

operen con tráfico continuo. Sin embargo, no

representan condiciones razonables de fun-

cionamiento, lo que puede originar operacio-

nes con un nivel de servicio F. En condiciones

de tráfico discontinuo, se recomienda un flujo

de saturación de 2.000 bic/h/carril para ci-

clorrutas unidireccionales.

En muchos países existe una política que

promueve el transporte en bicicleta y a pie,

especialmente en Europa occidental. Las ra-

zones para la promulgación de estas políticas

son los problemas que van de la mano con el

uso intensivo del automóvil: congestiones,

disponibilidad de espacio, polución y ruido.

Varios análisis realizados a los patrones de

viaje en zonas urbanas han revelado que una

gran proporción de éstos son relativamente

cortos y que, por lo menos, una parte podría

remplazarse por viajes a pie o en bicicleta.

Además, caminar o montar en bicicleta pue-

den ser soluciones viables y eficientes para

aumentar el acceso al transporte público, ya

sea masivo o colectivo. Todo esto puede ser

posible si se hace uso adecuado de la infraes-

tructura disponible y se educa a la gente en

temas como movilidad y cultura ciudadana;

también existen factores externos, como el

clima y la topografía, que pueden hacer invia-

ble proyectos de estas características.

Una forma de promover el uso de la bici-

cleta es disponer de una infraestructura ade-

cuada y segura para este modo de transporte.

Por desgracia, la atención de los gobiernos se

ha volcado siempre hacia el tráfico vehicular,

tal vez pensando que la movilidad de peato-

nes y ciclistas es muy flexible y puede mane-

jarse aceptablemente sin prestarle mucha

atención. Por fortuna, esta mentalidad ha

cambiado en los últimos años, especialmente

en Bogotá, donde ya se puede ver el esfuerzo

de las autoridades en este sentido. Sin em-

bargo, enfrentan otro problema, ya que no

existen metodologías claras de diseño paraeste tipo de infraestructuras.

1.2.1 Concepto de nivel deservicio

Según el Manual de capacidad de carre-

teras (HCM 2000), el concepto de nivel deservicio es definido como la medida cualitati-va que describe las condiciones operacionalesde una corriente de tránsito y su percepciónpor conductores y pasajeros. La definición delnivel de servicio generalmente describe lascondiciones en cuanto a factores como veloci-dad y tiempos de viaje, libertad de maniobras,interrupciones del tráfico, comodidad, conve-niencia y seguridad.

Aunque esta definición no cubre explíci-tamente a los usuarios de bicicletas, sesupone que el concepto también es válidopara ellos. Lo importante en esta definiciónes que la calidad del flujo debe estar determi-nada por la experiencia del usuario, y no porla autoridad de tránsito.

La cuestión es definir cómo puede carac-terizarse la calidad de la operación del tráficopara ciclistas cuando se utiliza la infraestruc-tura, en este caso, la red de ciclorrutas. Uncaso diferente ocurre cuando el corredor deciclorruta comparte espacio con una zonapeatonal, ya que el concepto principal paraestimar el nivel de servicio peatonal es ladensidad, la cual quizá no sea la más apropia-da para las bicicletas. Por esta razón, lo másconveniente es determinar criterios de nivelde servicio para ciclistas cuando se disponede un corredor exclusivo y separado.

El factor inicial podría ser la velocidadmedia o el tiempo de viaje promedio. Sin em-bargo, algunos estudios realizados en Europarevelan que la velocidad no está influenciadapor el volumen sino cuando los valores de vo-lúmenes de ciclistas son elevados. En este as-



pecto, el comportamiento de una ciclorrutaes semejante al de una autopista.

El segundo factor podría ser la densidad.Este criterio se utiliza en el Manual de capa-

cidad de carreteras de Alemania. Sin embar-go, parece dificultarse la definición de losvalores límites entre los diferentes niveles deservicio. Algunos resultados interesantes sehan presentado en estudios canadienses, enlos que se diferencian tres zonas alrededor deun ciclista: una zona de colisión, una de co-modidad y una zona de circulación.

Un tercer factor podría encontrarse en elporcentaje de ciclistas que son forzados a se-guir la bicicleta que va delante, debido a lafalta de posibilidades de sobrepaso. Sin em-bargo, en algunos casos, los ciclistas prefie-ren seguir de cerca la bicicleta de adelantepara reducir la resistencia del viento. Estecomportamiento no es muy usual en nuestrared de ciclorrutas.

Volviendo al concepto básico de nivel deservicio, los términos “libertad de maniobra”,“comodidad en la marcha” y “conveniencia”se han determinado como se describe a conti-nuación. En un tramo de ciclorruta, se puedendistinguir claramente tres maniobras: sobre-paso a un ciclista (misma dirección), encuen-tro con un usuario (direcciones opuestas) ycombinación de sobrepasos y encuentros.Estas maniobras producen cierta incomodi-dad o inconveniencia, y pueden implicar unposible riesgo o peligro.

A partir de esta caracterización, se desa-rrollará el concepto de “interferencia”3 paraestimar el nivel de servicio. Es obvio que lacantidad de “interferencias” o presencia de

obstáculos depende del tipo de maniobra, delas partes involucradas y del espacio disponi-ble (ancho de la ciclorruta).

La frecuencia de maniobras podría deter-minarse con un modelo analítico o uno desimulación. Usando ponderaciones llama-das grados de interferencia4, se puede obte-ner la interferencia total en un tramo paracada tipo de maniobra.

1.2.2 Niveles de servicio

Con las relaciones establecidas entre vo-lumen, ancho de sección y percepción de in-terferencias, es necesario definir las fronteraspara los diferentes niveles de servicio. SegúnBotma, cuando menos del 10% de los usuariosde una ciclorruta experimentan algún tipo deinterferencia a lo largo de 1.0 km, esto puederepresentar aproximadamente el nivel de ser-vicio A. Los otros niveles de servicio puedendefinirse con una escala de porcentaje de in-terferencias, de manera que el nivel de servi-cio E cubra el rango de 70% a 100% deinterferencia. El nivel de servicio F presenta-ría condiciones peores que el 100% de losusuarios que experimentan interferencias.

En el estudio Operational Quality of Traf-fic on a Bicycle Path, se determinaron los co-rrespondientes volúmenes mediante unmodelo de simulación. De ahí se concluyó queen ciclorrutas unidireccionales, el porcentajede interferencia se incrementa de manera li-neal con el volumen; en ciclorrutas de doblevía, el incremento es más agudo que lineal.

Según la información mostrada en la Ta-bla 1.20, el nivel de servicio F no está definidocomo una congestión de tránsito, sino comoun estado en que el 100% de los usuarios ex-perimenta algún tipo de interferencias a lolargo de un tramo de 1.0 km. Esto implicaque en las ciclorrutas, el nivel de servicio Fempieza a presentarse con un volumen de



3. En inglés se conoce como hindrance. Este con-

cepto se refiere a los impedimentos que se presentan al

ciclista en la vía, que lo obligan a realizar correcciones

en su dirección y velocidad durante el recorrido.

4. Hindrance scores.

usuarios de tan sólo el 20% de su capacidad.Con volúmenes de estas magnitudes, la velo-cidad media es probablemente apenas me-nor que con volúmenes más bajos.

Los datos de la tabla 1.20 se basan en elsupuesto que la capacidad de las ciclorrutasbidireccionales, debido a la fricción entremovimientos opuestos, es igual a la mitad dela de una ciclorruta unidireccional del mismoancho de sección. Para ciclorrutas bidireccio-nales, el nivel de interferencia aumenta rápi-damente con el volumen; el nivel de servicioF se puede alcanzar con volúmenes entre el10 y 13% de la capacidad asumida.

Si se utiliza la densidad como criteriopara describir la calidad de la operación acambio de las interferencias, los resultadospueden ser totalmente diferentes.

Otra forma de definir los niveles de servi-cio se estimó en el Capítulo 6 del Tomo II, Pa-rámetros de tránsito flujo no motorizado. Elresultado se puede ver en la Figura 1.15. Estagráfica muestra las fronteras que definen loslímites de los diferentes niveles de serviciosegún el volumen de usuarios en la ciclorru-ta. La curva muestra que a medida que au-menta el flujo, disminuye la velocidad debidoa las interacciones entre ciclistas. Cuando sellega al nivel crítico donde hay una gran can-tidad de usuarios, el movimiento se empieza

a dificultar y ambos, tanto la velocidad comoel flujo, disminuyen.

Según los valores mostrados en la figuraanterior, se observa que la velocidad a flujo li-bre es 18.92 km/h, y la capacidad máxima, sinque se produzca congestión, es 3,243 bic/h.

1.2.3 Calidad del servicio

El criterio de “porcentaje de usuarios queexperimentan obstáculos o interferencias en1.0 km” puede reemplazarse por “la frecuen-cia de eventos respecto al tiempo”. Pareceser más apropiado utilizar la frecuencia res-pecto al tiempo que con respecto a la distan-cia, en especial cuando el concepto esaplicado a usuarios con diferencias sustan-ciales de velocidades de marcha, como es elcaso de los ciclistas.

Los eventos son definidos en este estudiocomo sobrepasos o encuentros. La frecuenciapuede ser utilizada como una aproximaciónpara el método de ‘interferencia’ que experi-mentan los usuarios. Cuando la frecuencia deeventos se incrementa, la calidad de la opera-ción tiende a desmejorar. Debido a que no to-dos los eventos causan la misma intensidadde interferencia, de alguna forma deberá ha-cerse una ponderación.



Nivel de servicioInterferencias(sobre 1 km)

Volúmenes

Una vía Doble vía

A 0 - 10% 130 65

B 10 - 20% 260 105

C 20 - 40% 520 170

D 40 - 70% 910 250

E 70 - 100% 1,300 325

F 100% - -

Capacidad 6,400 3,200

V/C* 0.20 0.10

* En nivel de servicio E-F

Tabla 1.20

Niveles de

servicio de

acuerdo con el

criterio de

interferencia

Fuente:

Method to

Determine Level of

Service for Bicycle

Paths and

Pedestrian-Bicycle

Paths

Es fácil entender y observar el significado

que la frecuencia de un evento que ocurre

cada 15 segundos es cuatro veces por minuto.

De esta forma, la frecuencia puede expresar-

se como el número de eventos por segundo.

Por ejemplo, una frecuencia de cuatro veces

por minuto puede expresarse como 1/15

eventos por segundo.

Las dimensiones de los carriles en una ci-

clorruta bidireccional generalmente se en-

cuentran entre 0.75 y 1.00 m. Un tramo

estrecho, por ejemplo de 1.50 m de ancho, ape-

nas permite la circulación de dos ciclistas uno

al lado del otro. Un ancho mayor permite a los

ciclistas viajar fácilmente uno al lado del otro.

Un ciclista experimenta una frecuencia

que depende del volumen y de la distribución

de la velocidad. Suponiendo que los ciclistas

no interfieren entre sí y que la distribución de

las velocidades es normal, la frecuencia se

puede obtener de la Ecuación 1.27.

FqS

v= 2

π1.27

donde

F = frecuencia de eventos [even-tos/h]

q = volumen de bicicletas [bic/h]

v = velocidad media [km/h]

S = desviación estándar de la veloci-dad [km/h]

Según el Capítulo 6 del Tomo II, Paráme-

tros de tránsito de flujo no motorizado, utili-

zando los valores para velocidad media de

17.4 km/h y una desviación estándar de 2.9

km/h, se tiene:

F = 0.189q

Utilizando este resultado, se calcularon

los valores de frecuencia mostrados en la Ta-

bla 1.21.

Utilizando la expresión: n = 0.0826q +

0.000q2, se calcularon de nuevo los valores

expuestos en la tabla anterior, obteniendo el

siguiente resultado.

Al comprar los valores de frecuencia de

eventos de las tablas Tabla 1.21 y Tabla 1.22,

se observa que los valores obtenidos con la

Ecuación 1.27 son menos estrictos con los ni-

veles de servicio más bajos. Aunque esta es

una buena aproximación para definir el nivel

de servicio con base en la frecuencia de so-

brepasos, aún existe un amplio terreno don-

de investigar más acerca de estos fenómenos.

Nivel deservicio

Interferencias(sobre 1 Km)

Volumen[bic/h]

Frecuencia

A 0 - 10% ≤ 160 < 1/120

B 10 - 20% ≤ 420 < 1/46

C 20 - 40% ≤ 920 < 1/21

D 40 - 70% ≤ 1,500 < 1/13

E 70 - 100% ≤ 2,150 < 1/9

F 100% > 2,150 > 1/9

Nivel deservicio

Volumen[bic/h]

Frecuencia

A ≤ 160 < 1/126

B ≤ 420 < 1/26

C ≤ 920 < 1/7

D ≤ 1,500 < 1/4

E ≤ 2,150 < 1/2

F > 2,150 > 1/2

Según Botma, para el nivel de servicio F,

la frecuencia es un sobrepaso cada 15 segun-

dos o más; en el caso local, y según los volú-

menes definidos en la Figura 1.15, es un

sobrepaso cada 9 segundos. Un tiempo pro-

medio de sobrepasos toma aproximadamen-

te 10 segundos; por tanto, en este nivel de

servicio, un ciclista pasa alrededor de dos ter-

ceras partes del tiempo realizando esta ma-

niobra. En el nivel de servicio A, la frecuencia

es menos de un sobrepaso cada 2.5 minutos.



Tabla 1.22

Volúmenes y

frecuencia de

eventos -

información

local

Fuente:

elaboración

propia.

Tabla 1.21

Volúmenes y

frecuencia de

eventos

Fuente:

elaboración

propia.

El nivel de servicio F representa condi-ciones peores que si se presentara un 100%de usuarios que experimentaran interferen-cias en el camino. Este porcentaje no puedeaumentar por definición, pero la interferen-cia por obstáculos por usuario si se incre-menta cuando aumenta el volumen. Estoquiere decir que los rangos del nivel de servi-cio F van desde el nivel de servicio E hasta lacapacidad, pasando por la parte donde el ex-ceso de congestión hace disminuir la veloci-dad rápidamente (Figura 1.15).

En una ciclorruta de doble vía, dos tiposde eventos son importantes: los sobrepasos ylos encuentros. Es probable que los encuen-tros causen menos impedimentos e interfe-rencias que los sobrepasos debido a que en elprimer evento, ambas partes (los ciclistas) in-volucradas pueden anticiparse al evento yreaccionar a la maniobra con suficiente ante-lación. Por otro lado, la velocidad relativa deun encuentro es mucho mayor que en un so-brepaso, razón por la cual el miedo subjetivo aun accidente también puede ser mayor.

Como estimación preliminar, se podría de-cir que un ‘encuentro’ tiene la mitad del pesoque un ‘sobrepaso’. Esta aproximación podríainfluir en los resultados y debería ser investiga-da. Esta ponderación puede tenerse en cuentadividiendo en dos la frecuencia de los ‘encuen-

tros’ antes de adicionar la frecuencia de los‘sobrepasos’.

1.2.4 Funcionamiento

Es evidente que la posición lateral del ci-clista es un aspecto importante para los so-brepasos. Por tanto, se estudiaron lasvelocidades, la posición lateral y la posiciónlateral durante el sobrepaso.

Se realizó una investigación para cono-cer los efectos de estos fenómenos en la cir-culación en una ciclorruta.

1.2.4.1 Sobrepasos y circulación en

pares

Las maniobras de sobrepaso o la circula-ción de ciclistas en pares (en paralelo y en lamisma dirección) pueden ser los causantesde serias alteraciones y tener gran influenciaen el nivel de servicio de la ciclorruta.

La información de sobrepaso descrita en“Traffic Operation of Bicyle Traffic”, fue to-mada en una sección transversal dada. Seempleó un procedimiento especial para des-cribir la trayectoria de las maniobras de so-brepaso utilizando la sección transversalcomo base. Este procedimiento se describe acontinuación.

En primera instancia, sedeben determinar las pautas oumbrales de los sobrepasos ode la circulación en pares. Delresultado del estudio realizadopor Botma, se seleccionaron50 sobrepasos y 50 circulacio-nes en pares, y se calcularonlos umbrales con un percentilbajo. Los resultados fueron:

u Los sobrepasos ocurren sila diferencia en velocidad



Figura 1.15

Niveles de

servicio

Fuente:

elaboración

propia.

entre los ciclistas es más de 0.5 m/s (1.8km/h). Por razones prácticas, se introdu-jo un segundo umbral: la maniobra desobrepaso tuvo que ocurrir dentro de unadistancia de 50 m del sitio de medición.

u La circulación en pares ocurre cuando ladiferencia de velocidades es menor de0.5 m/s y el intervalo es menos de 0.125segundos.

Con estos parámetros de partida, todaslas bicicletas que pasan a cierta distancia delpunto de aforo pueden ser determinadas cal-culando la intersección de las trayectorias.Esto se indica como el punto de paso, bajo elsupuesto que la velocidad del ciclista quehace el sobrepaso y del que sobrepasan esconstante durante toda la maniobra e igual ala velocidad observada en el punto de aforo.Las maniobras de sobrepaso sólo fueron se-leccionadas para análisis posteriores, si el va-lor de la distancia entre el punto desobrepaso y el punto de toma de la informa-ción es menor a 50 m.

1.2.4.2 Trayectoria de sobrepaso

Para determinar las trayectorias de lasmaniobras de sobrepaso, en “Traffic Opera-tion of Bicyle Traffic", se seleccionaron tresubicaciones donde el ancho de los corredoresfuera combinado. De la totalidad de las ma-niobras de sobrepaso que cumplen con losumbrales descritos anteriormente, se tiene:

u Las velocidades individuales y las diferen-cias de velocidad entre el ciclista que so-

brepasa y el que es sobrepasado en el si-tio de aforo.

u La posición lateral individual, tanto delciclista que hace el sobrepaso como delque es sobrepasado en el punto de aforo,y consecuentemente las diferencias enesta posición.

u Las distancias desde el sitio de aforo has-ta el punto de sobrepaso.

En segunda instancia, se seleccionó untramo de aproximadamente 100 m de longi-tud, con el punto de aforo en el centro. Estetramo, que va desde -50 hasta +50 m, fue di-vidido en 33 subsecciones de 3.0 m cada una.En éstas se determina la diferencia en la posi-ción lateral entre la bicicleta que hace el so-brepaso y la que es sobrepasada. Estasdiferencias varían entre -1.20 y +2.25 m.

La distribución de la posición lateral encada subsección fue comparada con la pri-mera subsección, localizada a -48 m desdeel sitio de aforo con la ayuda del test de Ko-mogorov-Sminorv. Las primeras subseccio-nes mostradas no presentaron diferenciassignificativas, ya que aún no se realizaba lamaniobra de sobrepaso. Esta maniobra em-pieza a aparecer aproximadamente a 27 mantes del punto de sobrepaso, donde se ha-lló la primera diferencia significativa con lainalterada primera subsección. Posterior-mente, 30 m adelante del punto de sobre-paso, la maniobra termina. En la Figura1.16 se muestran los percentiles 15, 50 y 85,que describen la trayectoria de la maniobrade sobrepaso. En la Tabla 1.23 se muestran



Ancho Sobrepasos Subsecciones

Maniobra de sobrepaso conrelación al punto de aforo Tiempo prom. de

sobrepasoInicio Fin

2.40 1,178 33 (x 3 m) -27 m +30 m 11.0 s

1.80 192 15 (x 6 m) -12 m +12 m 4.5 s

Tabla 1.23

Características

de las

maniobras de

sobrepaso

Fuente:

Traffic Operation

of Bicyle Traffic

los valores característicos de las maniobras

de sobrepaso para ciclorrutas de diferentes

anchos.

Este mismo procedimiento se utilizó en

una pista de 1.80 m de ancho. Sin embargo, el

tamaño de la muestra y, por tanto, el número

de maniobras de sobrepaso fue mucho menor.

La trayectoria de la maniobra de sobre-

paso indicada en la Figura 1.16 está determi-

nada por la bicicleta que hace el sobrepaso.

La bicicleta sobrepasada conserva una tra-

yectoria recta durante la maniobra.

Posición lateral

En el documento “Traffic Operation of

Bicyle Traffic”, del Transportation Research

Record 1320, define la posición lateral de una

bicicleta como la distancia al borde derecho

del pavimento de la ciclorruta. La posición

lateral es de especial importancia ya que defi-

ne el efecto de rechazo que causa cualquier

sardinel o bordillo sobre la posición. El efec-

to que causan los obstáculos situados en el

bordillo, o adyacentes al corredor, no fueron

investigados en este estudio.

Realizando un análisis en la distribución

de las posiciones laterales, se hizo una dife-

renciación entre los ciclis-tas libres y los que no lo es-tán. Los libres sedefinieron en este contextocomo los que tienen un in-tervalo, tanto al frentecomo en la parte posterior,de al menos 2.5 segundos.Este valor se obtuvo de laobservación directa.

Los resultados del aná-lisis a la distribución de laposición lateral de las bici-cletas en un corredor semuestran en la Tabla 1.24.

Para percentiles menores al 50%, existe

una pequeña diferencia entre los ciclistas li-

bres y los que no lo están. Esto quiere decir

que para los ciclistas, el borde (bordillo o sar-

dinel) es el factor determinante para elegir la

posición lateral observada.

La Tabla 1.25 muestra los resultados de

los percentiles más bajos para bicicletas de la

distribución de posición lateral. El hallazgo

más importante realizado en este ejercicio

fue conocer que el efecto “separador” de bor-

dillos de más de 0.10 m de altura no es mayor

que el efecto que causan unos menos altos.

Sin embargo, aún debe decidirse cuál percen-

til debe escogerse para incorporar el efecto

del bordillo en las prácticas de diseño.

Por otro lado, se analizaron 450 pares

de bicicletas. El hallazgo más importante

fue que no se encontró evidencia que este

fenómeno esté influenciado por la veloci-

dad en la posición lateral relativa de las dos

bicicletas circulando en pares, ni en la posi-

ción lateral del par como tal. La diferencia

en la posición lateral de pares de bicicletas

es claramente menor cuando hacen un so-

brepaso, con un promedio de 0.65 m, en

comparación con los 0.90 m de las bicicle-



Figura 1.16

Trayectoria

de maniobras

de

sobrepasos

Fuente:

Traffic Operation of

Bicyle Traffic

tas que hacen un sobrepaso, como se mues-tra en la Figura 1.17.

1.2.4.3 Estimación de la capacidad

con base en intervalos

La capacidad ha sido estimada utilizandouna extrapolación con base en una relaciónentre el volumen y la densidad. En este apar-te, la capacidad es estimada utilizando unadescomposición del flujo en dos tipos de ci-clistas: los libres y los no libres.

Los otros supuestos de este método semuestran a continuación.

u Con el incremento del volumen, cada vezmás ciclistas son obligados a seguir la bi-cicleta que va al frente. Cuando la instala-ción funciona a capacidad, ningún ciclistaes libre.

u La distribución de los intervalos de los ci-clistas no libres en volúmenes que circu-lan bajo la capacidad de la pista es lamisma que a capacidad.

u El método de dividir en dos categorías losciclistas funciona correctamente.

El tráfico en bicicletas requiere un ajusteen la definición del intervalo, debido a que enel flujo de bicicletas no puede ser ubicado

en carriles plenamente definidos. Un par

de bicicletas que circulan en forma parale-

la (una al lado de la otra) tendrían un in-

tervalo pequeño, aunque estos usuarios

no sintieran restricciones en sus movi-

mientos.

Para solucionar este inconveniente, se

escogió una sección transversal, la cual se

dividió en subcarriles de 15.6 cm de ancho

cada uno. El subcarril utilizado por una bi-

cicleta es conocido. La bicicleta más cerca-

na que vaya delante de la de estudio y que

haya usado cualquiera de los cinco subca-

rriles alrededor del subcarril de la bicicleta

en cuestión, fue definida como la “bicicleta enfrente”, y se utilizó el intervalo con respecto aesta bicicleta. Esta definición se muestra en laFigura 1.18, donde la bicicleta 7 está en frentede las bicicletas 6, 9, 8, 5 y 10. Una caracterís-tica de esta definición es que cada bicicleta tie-ne un intervalo, pero algunas no tienenbicicletas detrás, como las bicicletas 1 y 11.

Ancho[m]

Distancia[m]

1.80 0.70

2.40 0.83

2.50 0.74

2.70 0.84

Ancho[m]

Alturabordillo

[m]

Efecto separador

PautaPercentiles

P-1 P-5 P-10

1.80 0.05 0.25 0.31 0.41 0.47

2.40 0.10 0.50 0.32 0.42 0.49

2.50 0.03 0.25 0.20 0.34 0.41

2.70 0.00 0.25 0.21 0.38 0.47

3.00 0.00 0.25 0.28 0.41 0.51



Figura 1.17

Distribución de

la diferencia en

la posición

lateral de pares

Fuente:


Bicyle Traffic.

Tabla 1.24

Percentil 50 de

posición lateral

para bicicletas

Fuente:


Bicyle Traffic

Tabla 1.25

Efecto de la

altura del

bordillo en la

posición lateral

Fuente:


Bicyle Traffic

Esta definición, extraída del ejercicio rea-lizado por Botma, implica un carril de 0.78 m(5 x 15.6 cm). En consecuencia, la capacidadestimada se refiere a este ancho en primerainstancia. La capacidad para el ancho total deuna pista puede calcularse multiplicando elnúmero de bicicletas aforadas por el númerode subcarriles y dividiendo luego este valor

entre cinco. Las capacidades estimadas se-gún el ancho de pista se presentan en la Tabla1.26.

La capacidad para un carril de 0.78 m enuna zona urbana varía entre 3,000 y 3,500bic/h. Los resultados de esta tabla puedencomplementarse con los niveles de servicio ex-puestos en la Figura 1.15.



Figura 1.18

Definición del

intervalo para

estimar la

capacidad

Fuente:

elaboración

propia.

Ancho [m]Capacidad (0.78 m)

[bic/h]Error estándar

[%]No. de

subcarrilesCapacidad depista [bic/h]

1.80 3,300 2.9 9 5,900

2.40 2,990 2.2 14 8,400

2.50 3,490 1.8 14 9,800

2.70 3,090 2.4 14 8,600

3.00 5,300 1.0 16 17,000

Tabla 1.26

Resultados de

la estimación

de capacidad

Fuente: Traffic

Operation of Bicyle

Traffic

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Manual de Capacidad para Carreteras 2000(HCM-2000). Transportation ResearchBoard, 2000

Recomendaciones para el Diseño de Glorietas enCarreteras Suburbanas. Dirección General deCarreteras, Madrid, 1995

Roundabouts An Informational Guide, FederalHighway Administration, Junio de 2000.

An Enhanced Program to Model Capacities,Queues and Delays at roundabouts, Trans-port Research Laboratory (TRL), 1985

Transit Capacity and Quality of Service Manual,Transportation Research Board, 1999

Traffic Operation of Bicycle Traffic, Transporta-tion Research Record 1320, TRB, NationalResearch Council, Washington D.C., 1991.

Method to Determine Level of Service for BicyclePaths and Pedestrian-Bicycle Paths, Trans-portation Research Record 1502, TRB, Natio-nal Research Council, Washington D.C.,1996.



Capacidad y Nivelesde Servicio, flujo continuo

CONTENIDO

2.1 EVOLUCIÓN Y FILOSOFÍA DEL HCM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-7

2.1.1 Niveles de aplicación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-10

2.1.2 Estructura del HCM 2000 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-11

2.2 DEFINICIONES· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-11

2.2.1 Capacidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-11

2.2.2 Niveles de servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-12

2.3 CORRIENTES VEHICULARES CONTINUAS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-13

2.3.1 Vías de dos carriles · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-13

2.3.1.1 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-15

2.3.2 Vías multicarriles · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-18

2.3.2.1 Características físicas y funcionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-18

2.3.2.2 Condiciones básicas para el análisis · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-19

2.3.2.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-20

2.3.3 Secciones básicas de autopistas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-32



2.3.3.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-34

2.3.4 Rampas de convergencia y divergencia · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-47



2.3.4.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-50

2.3.5 Tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-57



2.3.5.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-64


FIGURAS

Figura 2.1 Principales elementos de la estructura vial en corrientes continuas· · · · · · · · · · 2-13

Figura 2.2 Vía de dos carriles. Esquema · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-15

Figura 2.3 Vía de múltiples carriles · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-19

Figura 2.4 Esquema metodológico para el análisis de vías multicarriles · · · · · · · · · · · · · 2-21

Figura 2.5 Curvas velocidad media-volumen para límites de nivel de servicio según densidad. 2-23

Figura 2.6 Curvas de capacidad contra volumen, caso Bogotá · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-32

Figura 2.7 Segmento o sección básica de autopista · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-34

Figura 2.8 Esquema metodológico para el análisis de secciones básicas de autopista · · · · · · 2-35

Figura 2.9 Curvas velocidad - flujo y niveles de servicio en segmentos básicos de autopista · · 2-37

Figura 2.10 Rampas de convergencia y divergencia· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-48

Figura 2.11 Área de influencia para rampas de convergencia · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-49


Figura 2.12 Área de influencia para rampas de divergencia · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-49

Figura 2.13 Esquema metodológico para el análisis en rampas de convergencia y divergencia · 2-51

Figura 2.14 Modelo de cálculo de capacidad en rampas de convergencia· · · · · · · · · · · · · · 2-53

Figura 2.15 Tramos de entrecruzamientos· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-59

Figura 2.16 Tramos de entrecruzamientos· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-59

Figura 2.17 Tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-60

Figura 2.18 Máximo número de carriles por vehículo - entrecruzamientos Tipo A · · · · · · · · 2-61

Figura 2.19 Tramos de entrecruzamiento Tipo B · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-62

Figura 2.20 Máximo número de carriles por vehículo - entrecruzamientos Tipo B · · · · · · · · 2-62

Figura 2.21 Entrecruzamiento tipo C· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-63

Figura 2.22 Máximo número de carriles por vehículo - entrecruzamientos tipo C · · · · · · · · · 2-64

Figura 2.23 Metodología para el análisis de tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · 2-65

Figura 2.24 Diagrama de tramo de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-68

TABLAS

Tabla 2.1 Parámetros que determinan los niveles de servicio en el HCM-2000 · · · · · · · · · 2-10

Tabla 2.2 Organización del HCM 2000 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-12

Tabla 2.3 Cálculo de la velocidad que determina el nivel de servicio en el manual colombiano 2-17

Tabla 2.4 Velocidad en km/h que determinan los niveles de servicio por tipo de terreno · · · 2-18

Tabla 2.5 Criterios para la determinación de los niveles de servicio en vías multicarriles · · · 2-23

Tabla 2.6 Factor de ajuste por ancho de carril · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-24

Tabla 2.7 Factor de ajuste por distancia libre lateral · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-25

Tabla 2.8 Factor de ajuste por tipo de separador · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-25

Tabla 2.9 Factor de ajuste por densidad de puntos de acceso · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-26

Tabla 2.10 Factores de equivalencia para segmentos extensos de autopistas · · · · · · · · · · · 2-28

Tabla 2.11 Factor de ajuste por pendientes específicas de ascenso para buses y camiones · · · 2-29

Tabla 2.12 Factor de ajuste por pendientes específicas de ascenso para vehículos recreativos · 2-30

Tabla 2.13 Factor de ajuste por pendientes en descenso para buses y camiones · · · · · · · · · 2-31

Tabla 2.14 Niveles de servicio en segmentos básicos de autopista · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-36

Tabla 2.15 Criterios para la determinación del nivel de servicio en segmentos básicos

de autopista · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-38

Tabla 2.16 Factor de ajuste por ancho de carril · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-39

Tabla 2.17 Factor de ajuste por distancia libre lateral · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-40

Tabla 2.18 Factor de ajuste por número de carriles · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-40

Tabla 2.19 Factor de ajuste por densidad de intercambiadores· · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-40

Tabla 2.20 Factores de equivalencia de vehículos de pasajeros en segmentos

básicos extendidos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-43

Tabla 2.21 Factor de ajuste por pendientes específicas de ascenso para buses y camiones · · · 2-45

Tabla 2.22 Factor de ajuste por pendientes específicas de ascenso para vehículos recreativos · 2-46

Tabla 2.23 Factor de ajuste por pendientes específicas de descenso para buses y camiones· · · 2-46

Tabla 2.24 Niveles de servicio en rampas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-52

Tabla 2.25 Capacidad aproximada en rampas de uno y dos carriles · · · · · · · · · · · · · · · · 2-52

Tabla 2.26 Selección de la ecuación para autopistas de seis carriles · · · · · · · · · · · · · · · · 2-53



Tabla 2.27 Capacidad máxima para rampas de convergencia· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-54

Tabla 2.28 Selección de la ecuación para autopistas de seis carriles · · · · · · · · · · · · · · · · 2-55

Tabla 2.29 Capacidad máxima para rampas de divergencia· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-56

Tabla 2.30 Longitudes recomendables para carriles de desaceleración · · · · · · · · · · · · · · 2-57

Tabla 2.31 Longitudes recomendables para carriles de aceleración · · · · · · · · · · · · · · · · 2-58

Tabla 2.32 Longitudes de carriles de almacenamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-58

Tabla 2.33 Niveles de servicio en tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-66

Tabla 2.34 Determinación del tipo de configuración de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · 2-68

Tabla 2.35 Constantes para el cálculo de factores de intensidad de entrecruzamientos · · · · · 2-70

Tabla 2.36 Criterios de operación de tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · 2-71

Tabla 2.37 Capacidad para varios tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2-73

Tabla 2.38 (continuación) Capacidad para varios tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · 2-74










La capacidad en tránsito se refiere al

movimiento de vehículos y personas

(ya sea que circulen a pie o en bici-

cleta) por un tipo de infraestructura dado

con características particulares. La capaci-

dad depende del volumen del tránsito, de

su forma de operar y de las interacciones de

las concentraciones de tránsito y el flujo

vehicular.

Mientras que el concepto de capacidad

se basa principalmente en datos técnicos y

numéricos, el concepto de nivel de servicio

es la forma general de evaluar el desempe-

ño de cierta infraestructura desde el punto

de vista del usuario. La calidad del nivel de

servicio en tránsito refleja dos aspectos im-

portantes: el primero hace referencia al

grado de disponibilidad de la infraestructu-

ra en ciertos períodos y lugares; el segundo

aspecto habla de la comodidad y conve-

niencia (calidad) del servicio proporciona-

do a los usuarios.

Las medidas tradicionales del nivel de

servicio y la capacidad tienen como objetivo

dos aspectos fundamentales. El primero con-

siste en la medida tradicional de la calidad de

servicio en vías y autopistas, la cual está

orientada hacia los vehículos y personas,

quienes son los usuarios de esas instalaciones.

El segundo objetivo está relacionado con las

medidas de desempeño económico de la in-

fraestructura vial con el fin de evaluar eltránsito y transporte de una ciudad o región.

En este capítulo se recoge la vasta expe-riencia obtenida por el Transportation Re-search Board, descrita en el Manual de

capacidad para carreteras (HCM-2000),

en el análisis de capacidad y nivel de servi-cio, así como la experiencia reconocida delpaís en infraestructuras viales con caracte-rísticas de flujo continuo. Se plantea laadaptación de las metodologías expuestasen este documento al entorno local, consi-derando que la aplicación de modelos obte-nidos para condiciones de circulacióndiferentes, con conductores habituadosculturalmente a comportamientos más rí-gidos y operando en una infraestructuracon un alto nivel de mantenimiento, debenvalorarse con el criterio del especialista detránsito y en función de las limitacionesque las metodologías puedan incorporarpara su aplicación en el medio urbano.

2.1 EVOLUCIÓN Y FILOSOFÍA DEL

HCM

Durante los años de 1930 y de 1940,cuando la ingeniería de tránsito llegaba a lamayoría de edad, hubo gran inquietud porcuantificar el diseño de las vías con respectoal tránsito que iban a servir y, de cierto modo,


Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

convertir el arte de la Ingeniería de tránsito

en una verdadera técnica. La demanda de

tránsito, expresada en volumen, debía satis-

facerse con una oferta de tránsito expresada

también en volumen, que se llamaría capaci-

dad vial. Entonces sería posible diseñar los

elementos geométricos y de regulación de la

circulación para proporcionar una capaci-

dad, en vehículos por hora, superior a los

vehículos por hora que pasarían por la vía en

el año de diseño y evitar que ocurriera la te-

mida congestión de tránsito.

Existían diversos procedimientos teóri-

cos que estimaban la capacidad vial basados

en principios racionales, pero el fenómeno

comprendía tantas variables desconocidas

(especialmente en lo tocante a las reacciones

humanas) que se pensó que lo más práctico

sería elaborar un procedimiento basado ma-

yormente en datos tomados en el terreno,

que establecieran relaciones empíricas entre

las características del tránsito y las vías, y la

capacidad de éstas. En Estados Unidos, la ta-

rea de crear ese procedimiento fue acometida

por el Bureau of Public Roads (que hoy se lla-

ma Federal Highway Administration), dirigi-

da por Olav Koch Normann. El fruto de esa

labor fue el primer Manual de capacidad

vial estadounidense (Highway Capacity

Manual o HCM), que vio la luz en 1950.

El HCM fue un éxito de librería y se tra-

dujo a los principales idiomas del mundo, in-

cluso el castellano. En 1965 la Highway

Research Board de Estados Unidos (que hoy

se llama Transportation Research Board o

TRB), con el apoyo del Bureau of Public

Roads, preparó una segunda edición del Ma-

nual de capacidad vial. Esta versión del ma-

nual introdujo el concepto de nivel de

servicio. Veinte años después, en 1985, la

TRB publicó la tercera edición, y en 1994 edi-

tó una actualización de ocho capítulos del

HCM. Finalmente se proyectó una edición

completamente nueva para el año 2000.

El organismo que tiene a su cargo la pre-

paración de esos manuales es el Comité de

Capacidad Vial de la TRB, que es parte de la

Academia de Ciencias de Estados Unidos. El

comité se compone de una veintena de

miembros honoríficos y está integrado por

especialistas en capacidad vial que proceden

principalmente de entidades gubernamenta-

les, universidades y empresas consultoras de

Estados Unidos y de otros países industriali-

zados. El comité dirige las investigaciones

sobre capacidad vial que realizan consultores

patrocinados por la TRB y toma decisiones

sobre el material que se va a incorporar al

HCM, producto de estas investigaciones y de

las realizadas o patrocinadas por otras orga-

nizaciones.

Junto con a la preparación del HCM se

elaboran programas informáticos que reali-

zan automáticamente los procedimientos que

se van plasmando en el HCM. Estos progra-

mas proceden de distintas fuentes, pero los

más populares son los llamados HCS (High-

way Capacity Software) que difunde el Cen-

tro McTrans de la Universidad de Florida en

Estados Unidos.

Los programas HCS replican fielmente

los procedimientos del HCM en el computa-

dor y resuelven los problemas en una peque-

ña fracción del tiempo que requiere su

solución manual utilizando los formatos y las

tablas del HCM. Otra manera más precisa de

estimar la capacidad vial y el nivel de servicio

son los modelos de simulación microscópi-

cos. Algunos de estos modelos se han em-

pleado para generar tablas para el HCM; sin

embargo, tanto los programas HCS como

esos modelos representan una manera mecá-

nica de resolver problemas, que no permite a

quien los use comprender bien lo que está



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

haciendo, como se observa en otra parte del

Manual, relacionada con el uso de modelos y

software especializados.

El HCM es un documento que contiene

una serie de procedimientos basados en mo-

delos analíticos calibrados con datos empíri-

cos tomados en Estados Unidos y Canadá.

En su conformación han participado perso-

nas de varios países y se han tenido en cuenta

métodos usados fuera de su país de origen;

no obstante, debido a su naturaleza empírica,

la aplicación del HCM fuera de su ámbito de

origen puede dar resultados imprecisos y

hasta erróneos, si no se calibra para el medio

en que se vaya a usar.

La versión (2000), como todas las de-

más, sigue la filosofía original de Normann.

Ante el problema de definir analíticamente

el complejo fenómeno del tránsito vial,

Normann optó por definir primero las con-

diciones más ideales que fuera posible o

más bien, según la versión 2000, denomi-

nadas básicas (carriles de 3.6 m, rasante

horizontal, alineamiento recto, ausencia de

vehículos pesados, aplicando a ellas facto-

res de corrección o ajuste que representa-

ran cuánto se apartan las condiciones

reales de las básicas. La pauta para definir

las condiciones básicas fue el punto a partir

del cual una mejora de cualquier naturaleza

de esas condiciones no se refleja en el au-

mento de la capacidad ni en la elevación del

nivel de servicio.

La capacidad en condiciones básicas se

estima basándose en los volúmenes más al-

tos observados en vías consideradas bási-

cas (ideales) en su clase y eligiendo no el

más elevado de todos, sino uno que parezca

“razonable” según el criterio de los exper-

tos. Al principio muchas de esas capacida-

des eran muy fáciles de recordar: 2.000

veh/h para un carril de autopista y para

toda la calzada de una carretera de dos

carriles. En los accesos a intersecciones bá-

sicas controladas por semáforo se suponía

un flujo de saturación de 1.500 veh/h de

verde. Desde 1950 hasta hoy se ha ido in-

crementando el valor de esos volúmenes,

alegándose como razón que los conducto-

res son cada vez más experimentados. Hoy

en día, por ejemplo, el flujo de saturación

básica en accesos a intersecciones controla-

das por semáforo se encuentra en 1.900 au-

tos/h.

En el HCM de 1965 se establecieron seis

niveles de servicio para los distintos tipos de

vías: A, B, C, D, E y F. En efecto, el HCM esti-

ma la capacidad y el nivel de servicio para un

punto o tramo uniforme de un carril o calza-

da durante 15 minutos, y no interviene en lo

que sucede cuando hay un colapso de la cir-

culación en vías de circulación “continua”,

que provoca perturbaciones que se prolongan

durante horas o cuando ocurren los catastró-

ficos reboses de cola en vías de circulación dis-

continua.

En vías de circulación continua el nivel

de servicio A cae normalmente dentro del

régimen de flujo libre, cuando la interac-

ción vehicular no afecta significativamente

la velocidad de los vehículos; el nivel F re-

presenta condiciones de flujo forzado. Esta

situación se produce cuando la cantidad de

tránsito que se acerca a un punto excede la

cantidad que puede pasar por él. En estos

lugares se forman colas, y la operación se

caracteriza por la existencia de ondas de

parada y arranque, extremadamente ines-

tables. B, C, D y E son niveles intermedios

ubicados en los regímenes de flujo libre o

flujo restringido.

En vías de circulación discontinua no hay

una correspondencia tan exacta entre los ni-

veles de servicio y los regímenes de circula-

Capacidad y niveles de servicio, flujo continuo 2-9


Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

ción, pues los vínculos entre la capacidad y elnivel de servicio no son tan estrechos. Ambostipos de vía se suelen diseñar para los nivelesde servicio C o D.

El nivel de servicio se define por el valorde uno o más parámetros, que varían deacuerdo con el tipo de vía. La Tabla 2.1 mues-tra los distintos parámetros que usa la ver-sión del HCM de 2000 para determinar losniveles de servicio.

2.1.1 Niveles de aplicación

El procedimiento básico del manual decapacidad estadounidense suele contemplartres niveles de aplicación:

u Análisis de circulación. Es la aplicaciónque requiere mayor precisión y se basaen datos actuales sobre tránsito, vía yregulación. Si interesara conocer el ni-vel de una vía o parte de ella en condi-ciones presentes, lo mejor sería medirel parámetro correspondiente en el te-rreno y olvidarse de las relaciones queofrece el manual, pero a veces se usa elmanual para extrapolar valores del pa-rámetro que se han medido solamenteen una parte de la vía, cuando interesaconocerlos para toda la vía. La aplicaciónmás útil del análisis de circulación es, sinembargo, cuando se quiere evaluar elefecto de una medida de corto alcance,como el cambio de la programación de unsemáforo, la adición de un ramal de giroa derecha o el aumento del radio de unacurva en una carretera rural. Tambiénse puede medir una variable a lo largode una vía con un vehículo en movi-miento, como la velocidad a flujo libre,y utilizar el manual para inferir el nivelde servicio a partir de esa información yde otros datos aislados que se tengan.

Tipo de estructura Parámetro

Autopistas

Secciones básicasDensidad yvelocidad

Tramos de entrecruzamientoDensidad yvelocidad

Rampas de convergencia ydivergencia

Densidad

Carreteras de múltiples carrilesDensidad yvelocidad

Carreteras de dos carriles Velocidad

Intersecciones con semáforo Demora

Intersecciones de prioridad Demora

Arterias Velocidad

PeatonesEspacio,eventos ydemoras

BicicletasEventos ydemoras

u Diseño o proyecto. Cuando se diseña una

vía o elementos permanentes de ella que

requieran grandes inversiones, se debe

garantizar que su utilidad será duradera.

Es preciso predecir cuál va a ser la de-

manda de tránsito en el año para el que se

proyecta a fin de satisfacerla razonable-

mente. El Manual puede determinar di-

rectamente algunos elementos de diseño,

como el número de carriles necesarios;

en otros casos, estimar el nivel de servi-

cio que brindaría el diseño propuesto,

cuando se alcance su capacidad, y sugerir

los cambios que deben hacerse al diseño

para lograr los objetivos propuestos. La

precisión de esta aplicación es intermedia

debido a la incertidumbre que existe en la

predicción de la demanda de tránsito.

u Planeación. Esta aplicación se hace gene-ralmente cuando se empieza a planearuna vía o un sistema vial y no se conocencon exactitud los detalles necesarios. Porejemplo, es posible que de la demanda detránsito sólo se conozcan valores estima-dos del tránsito promedio diario. Por eso



Tabla 2.1

Parámetrosquedeterminan losniveles deservicio en elHCM-2000

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras (HCM

2000)

es la aplicación menos precisa. El manual

estadounidense proporciona procedi-

mientos de planeación menos complica-

dos que los aplicados en el diseño o

análisis de circulación, para evitar el uso

de refinamientos innecesarios en traba-

jos de planeamiento preliminar.

Los estudios de capacidad se hacen du-rante períodos de 15 minutos y se suele esco-ger el cuarto de hora de mayor demandadentro de la hora pico para estudiar las con-diciones peores. El procedimiento del HCMsupone que sólo se conoce el volumen de de-manda en la hora pico, pero no sus variacio-nes en esa hora, y que es posible estimar elfactor de pico horario, FHP, conociendo lascaracterísticas de la vía que se estudia.Entonces, dividiendo el volumen para toda lahora entre el factor de pico horario se estimael volumen (en veh/h) para el cuarto de horade mayor demanda. Sin embargo, si se cono-ce la demanda en períodos de al menos 15 mi-nutos, es más preciso utilizar el mayor deellos para hacer el análisis y olvidarse del fac-tor de hora pico.

2.1.2 Estructura del HCM 2000

El Manual de Capacidad 2000 represen-ta una significativa revisión y expansión delmaterial provisto en anteriores ediciones. ElManual ha aumentado del capítulo 14 al 31,dividido en cinco partes, a saber:

I Visión general

II Conceptos

III Metodologías

IV Corredor y análisis del área deinfluencia

V Simulación y otros modelos

La parte I y la III contienen informa-ción que corresponde a los contenidos de

las ediciones previas. La parte II proveeconceptos y valores estimados para imple-mentarlos en niveles de planeación paratrabajos de análisis. La parte IV presentatécnicas de cálculo y delineamientos para elanálisis general de corredores y su área deinfluencia. La parte V presenta informa-ción de la gran variedad de modelos apro-piados para macroanálisis o análisis máscomplejos.

Esta versión se acompaña de un discocompacto en el que se incluyen tutoriales yvideoclips para encaminar la comprensiónde los conceptos a los usuarios menos experi-mentados.

En la Tabla 2.1 se presenta la composi-ción básica de la edición 2000.

2.2 DEFINICIONES

2.2.1 Capacidad

Hasta ahora se ha hablado del volumenmáximo posible, es decir, el mayor número po-sible de vehículos que puede pasar por un pun-to de una calzada, carril o carriles, en ciertascondiciones y en un momento dado. Su valores muy variable, pues numerosos factores queinciden en él pueden cambiar inesperadamen-te. Este volumen, aunque es apropiado parahacer análisis de circulación, no se presta muybien para el diseño de vías, debido a su extremavariabilidad. Para el diseño se ha creado el con-cepto de capacidad vial, empleado también enel análisis de circulación y en la planeación. Sudefinición más empleada en la actualidad, queaparece en el Manual de capacidad para ca-

rreteras, HCM-2000, (Transportation Re-search Board, 2000, p. 5-2), es como sigue:

“Capacidad es el máximo número de pea-tones o vehículos que de manera razonable sepueda esperar pasen por un punto o tramo



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

uniforme de un carril o calzada durante unperíodo de tiempo dado, en condiciones im-perantes o prevalecientes de vía, tránsito ycontrol”.

La capacidad se puede referir no solamen-te a vehículos, sino también a usuarios, biensean peatones, pasajeros o conductores. No esun valor instantáneo e inesperado, sino el volu-men máximo promedio esperado durante unperíodo de 15 minutos generalmente. Tampo-co es el volumen máximo posible en condicio-nes dadas, sino el que corresponde a lascondiciones imperantes, que suelen ser lasnormales.

Debido a las peculiaridades de su defini-ción, especialmente en vías de circulacióncontinua, es posible que ocurra congestióncuando la demanda de tránsito es inferior a lacapacidad. Así sucede cuando el volumenmáximo posible sea menor que la demandadurante dos o tres minutos (por aumento sú-bito de la demanda o disminución repentinadel volumen máximo posible) a pesar de queel volumen medio durante quince minutosno llegue al valor medio que representa la ca-pacidad.

2.2.2 Niveles de servicio

Aunque haya capacidad de sobra paraque no ocurra congestión, una vía tortuosacon tránsito intenso, de calzada estrecha ypavimento en mal estado no brinda la mismacalidad de servicio que una vía con tránsitoescaso, trazado suave, calzada ancha y pavi-mento en buen estado. Por tanto, algunosaños después de que se estableció el conceptode capacidad vial, se fue elaborando el con-cepto de nivel de servicio, que hoy sigue de-finido (Transportation Research Board,2000, p. 5-8) como: “Medida cualitativa quedescribe las condiciones de circulación deuna corriente vehicular, caracterizada gene-

ralmente por ciertos parámetros como velo-cidad y tiempo de recorrido, libertad paramaniobrar, interrupciones de la circulación,comodidad y seguridad”.

Capítulo Tema

Parte I: Visión general

1 Introducción

2Conceptos de capacidad y niveles deservicio

3 Aplicaciones

4 Toma de decisiones

5 Glosario

6 Símbolos

Parte II: Conceptos

7 Parámetros del flujo de tránsito

8 Características del tránsito

9 Procedimiento de análisis

10 Conceptos en vías urbanas

11 Conceptos de peatones y bicicletas

12 Conceptos de grandes vías

13 Conceptos de autopistas

14 Conceptos de transporte público

Parte III: Metodologías

15 Vías urbanas

16 Intersecciones con semáforo

17 Intersecciones de prioridad

18 Peatones

19 Bicicletas

20 Vías de dos carriles

21 Vías multicarriles

22 Estructuras en autopistas

23 Secciones básicas de autopistas

24 Entrecruzamientos en autopistas

25 Rampas y unión en rampas

26 Entrecruzamientos

27 Transporte público

Parte IV: Corredor y área de influencia

28 Valoración de múltiples ayudas

29 Análisis de corredores

30 Análisis del área de influencia

Parte V: Simulación y otros modelos

31 Simulación y otros modelos



Tabla 2.2

Organizacióndel HCM 2000

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras (HCM

2000)

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Aunque el nivel de servicio es una medi-da cualitativa, se define por medio de un pa-rámetro numérico, como la velocidad mediao la densidad, y a veces por más de un pará-metro. En el nivel de servicio influye la in-tensidad de la interacción vehicular, lascondiciones de la vía y su entorno, y la cali-dad de la regulación y señalización vial.

2.3 CORRIENTES VEHICULARES

CONTINUAS

Para comprender mejor el desarrollo deeste numeral, se presenta a continuación elesquema que relaciona los principales ele-mentos estructurales correspondientes a unacorriente vehicular continua, a los cuales serealizará el tratamiento de la capacidad y elnivel de servicio.

Inicialmente se presenta la metodologíaque la experiencia colombiana expone para elanálisis de la capacidad y el nivel de serviciopara carreteras o vías de dos carriles.

2.3.1 Vías de dos carriles

Tradicionalmente se había venido usan-do en Colombia el HCM, sucesivamente ensus versiones de 1950, 1965 y 1985, para esti-mar la capacidad y el nivel de servicio en lascarreteras colombianas de dos carriles. Sinembargo, para 1986 se llegó al convenci-miento de que los resultados que daba elHCM no correspondían a la realidad colom-biana. Las razones principales de esta discre-pancia fueron:

a. Los vehículos en Colombia son muchomenos potentes que en Estados Unidos.

b. En Colombia se conduce en forma mástemeraria.

c. La calidad del servicio que proporcionauna vía rural en Colombia depende másde las condiciones físicas de la vía que dela interacción vehicular, mientras que enEstados Unidos ocurre lo contrario.

En consecuencia, la Universidad del Cau-ca en Popayán emprendió un estudio paracalibrar el Capítulo 8 del HCM de 1985, dedi-cado a las carreteras de dos carriles. Este es-tudio, que corresponde a una tesis demaestría, contó con el decidido apoyo del Mi-nisterio de Obras Públicas y Transporte deColombia (Guardela, Moreno y Nieves,1987).

En el estudio se tomaron cuantiosos da-tos de campo que sirvieron para establecerrelaciones entre distintas variables del trán-sito, complementados por conocimientos ra-cionales. Se hizo una calibración preliminardel HCM para Colombia, pero el estudio re-veló que no bastaba hacer calibraciones, sinoque había que crear un manual de capacidady nivel de servicio para carreteras de dos ca-rriles dirigido específicamente a las condicio-nes del país. Este Manual colombiano fuecreado por dos nuevos estudios, correspon-



Figura 2.1

Principaleselementos dela estructura

vial encorrientescontinuas

Fuente:elaboración

propia.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LACORRIENTE VEHICULAR CONTINUA

CARRETERAS DE DOSCARRILES

CARRETERASMULTICARRILES

AUTOPISTAS

SECCIONES BÁSICASDE AUTOPISTAS

RAMPAS DECONVERGENCIA

TRAMOS DEENTRECRUZAMIENTO

Wilson

Resaltado

dientes a sendas tesis de maestría (Cerquera

y López, 1990), que emplearon los resultados

del primer estudio y contaron con el apoyo

del Ministerio de Transporte de la época o

MOPT. El nuevo manual, si bien empleaba la

forma de proceder y todos los elementos uti-

lizables del HCM, se fundó en datos colom-

bianos y en nuevas variables y modelos

analíticos que contribuyeron a reflejar mejor

la realidad colombiana. Fue publicado en

1992 (Ministerio de Obras Públicas y Trans-

porte).

El Manual colombiano había sido im-

plementado y verificado en 35 tramos de ca-

rretera en distintas partes de Colombia,

comparando sus resultados con valores equi-

valentes observados en la realidad; y lo mis-

mo se había hecho con el procedimiento del

HCM. Los resultados del Manual colombia-

no se acercaron muchísimo más a la realidad

colombiana que los del HCM, pero algunos

aspectos del primero eran deficientes por ca-

rencia de datos de campo, falta de tiempo y

recursos para realizar análisis concienzudos.

La Universidad del Cauca continuó ha-

ciendo investigaciones sobre el tema, y pron-

to se fueron agregando a ella la Universidad

Pedagógica y Tecnológica de Colombia, la

Universidad Nacional de Colombia, Sede

Medellín, la Universidad Militar Nueva Gra-

nada, la Universidad del Quindío y la Univer-

sidad Javeriana, en un esfuerzo investigativo

colectivo coordinado por la primera. Al nacer

el Instituto Nacional de Vías (Invías) en

1994, éste reconoció el gran valor del trabajo

que se estaba realizando y lo patrocinó y apo-

yó. Esto dio un gran impulso a las labores in-

vestigativas. También el Invías aplicó los

resultados de esas labores a la red nacional

de carreteras. Finalmente, en noviembre de

1996, el Invías y la Universidad del Cauca pu-

blicaron una segunda versión mejorada del

Manual colombiano (Instituto Nacional de

Vías y Universidad del Cauca). Ahora Colom-

bia es uno de los pocos países del mundo que

cuenta con un manual propio sobre capaci-

dad y nivel de servicio para carreteras de dos

carriles.

Las vías de dos carriles no se encuentran

con frecuencia en el medio urbano, pero

constituyen el tipo de carreteras que más

abunda en todos los países, aunque los volú-

menes de tránsito que conducen son mucho

más bajos que los que circulan en autopistas

y carreteras multicarriles. Constan de una

calzada con dos carriles, uno para cada senti-

do de circulación. Generalmente tienen ber-

mas a cada lado, con calidades muy variables.

Las maniobras de paso a vehículos lentos

requieren uso del carril contrario, teniendo

en cuenta la distancia de visibilidad y el espa-

ciamiento permitido por la corriente del trá-

fico en el sentido contrario. Con el aumento

de los volúmenes de tránsito y de las restric-

ciones geométricas, la posibilidad de realizar

maniobras de adelantamiento disminuye lo

cual es causa de la formación de pelotones.

Los conductores que van dentro de los pelo-

tones están sujetos al retraso, porque no pue-

den realizar maniobras de adelantamiento.

Debido al rebase de vehículos por el ca-

rril de sentido contrario, la capacidad y el ni-

vel de servicio en un sentido influyen

poderosamente en el de sentido contrario, al

punto que en el HCM se calculan estas carac-

terísticas para los dos sentidos combinados.

No obstante, muchos piensan que el análisis

debe hacerse por separado para cada sentido.

En este tipo de vías, las brechas requeri-

das para adelantar son cuatro o cinco veces

mayores que las que se necesitan en las otras

vías de circulación continua.

El funcionamiento del tráfico en vías de

dos carriles, con respecto a vías multicarriles,



Wilson

Resaltado

carriles difiere en el flujo ininterrumpido. Lademanda de paso aumenta rápidamentecuando los volúmenes de tráfico aumentan;la capacidad de paso en el carril contrariodisminuye de la misma forma como aumen-tan los volúmenes.

Por consiguiente, en las vías de dos carri-les no se presenta el flujo sin interrupciones.En ellas el flujo de tráfico normal en una di-rección influye en el flujo de la otra dirección.Los conductores deben ajustar su velocidadde viaje de acuerdo con los aumentos de vo-lumen y la disminución de la habilidad demaniobras de adelantamiento.

La movilidad eficaz es la función princi-pal de las carreteras de dos carriles, que co-nectan mayores generadores de tráfico osirven a las vías primarias y las redes vialesnacionales.

Otras vías de dos carriles pavimentadassirven para la accesibilidad a un área, a menu-do para volúmenes de tráfico relativamentebajos. El acceso rentable es la consideracióndominante.

Una carretera que se desea segura es con-traria a las grandes velocidades que se espe-ran. Por estas razones, hay dos actuacionesque permiten medir y describir el nivel delservicio para las vías de dos carriles, según elmanual norteamericano: el porcentaje de

tiempo gastado en adelantamien-to y la velocidad media de viaje.

El porcentaje de tiempo gas-tado en adelantamiento repre-senta la libertad para maniobrary el confort y conveniencia delviaje; es el porcentaje de tiempomedio de viaje que los vehículosdeben llevar en los pelotones, de-trás de los vehículos más lentosdebido a la incapacidad de reali-zar maniobras de adelantamien-to. El porcentaje de tiempo

gastado en adelantamiento es difícil de mediren el campo. Sin embargo, el porcentaje devehículos que viajan con distancias menoresa los 3 segundos es una situación representa-tiva que puede usarse como una medida sus-tituta.

La velocidad media de viaje refleja la mo-vilidad en una vía de dos carriles, esto es, lalongitud del segmento de la carretera dividi-da por el tiempo medio de viaje de vehículosque circulan por el segmento en ambas direc-ciones durante determinado intervalo.

2.3.1.1 Metodología

El procedimiento, que sigue la filosofíadel HCM, empieza por establecer la capaci-dad para condiciones básicas o ideales y lue-go la afecta con factores menores que launidad para reducir su magnitud en razón alas condiciones reales que se presentan. Losrequisitos que definen las condiciones bási-cas o ideales son:

u Repartición del tránsito por igual en am-bos sentidos.

u Terreno plano y rasante horizontal.

u Carriles de no menos de 3.65 m de ancho.

u Bermas de no menos de 1.80 m de ancho.

u Ausencia de vehículos pesados.



Figura 2.2

Vía de doscarriles.

Esquema

Fuente:elaboración

propia. EsquemaVía

Bogotá-Girardot

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

u Superficie de rodadura en condiciones óp-

timas.

u Alineamiento recto.

Los primeros cinco requisitos son simila-

res a los del HCM; los dos últimos son de ori-

gen colombiano.

Como parámetro principal para definir el

nivel de servicio se adoptó la velocidad media

de recorrido, en vez del porcentaje de tiempo

demorado, que se usa parcialmente en el

HCM, porque se estimó que ese parámetro

reflejaba mejor las condiciones físicas de las

vías en Colombia, que inciden grandemente

en la calidad del servicio que prestan. Tam-

bién se optó por separar el cálculo de la capa-

cidad del de nivel de servicio porque la

relación entre los dos valores depende del co-

nocimiento que se tenga de la relación entre

el volumen y la velocidad, que siempre es de-

ficiente. No pareció correcto aplicar los mis-

mos factores de corrección a los dos

indicadores porque su efecto es distinto. Por

ejemplo, una circunstancia que haga reducir

la velocidad en un 25% no reducirá la capaci-

dad en la misma proporción. Capacidad es

volumen, que es el inverso del intervalo. Este

último se compone de paso (que se reduce en

la misma proporción en que aumenta la velo-

cidad) y de brecha (que no cambia mucho). Si

la velocidad a capacidad es 40 km/h y el paso

es la tercera parte de la brecha, teóricamente,

una reducción en velocidad que haga incre-

mentar el paso en un 25% aumentará el in-

tervalo (y disminuirá la capacidad) en sólo

25/3 = 8.3%.

Como parámetro secundario se escogió la

utilización de la capacidad para vigilar lo cerca-

no que se esté del volumen máximo posible y la

congestión. Sin embargo, en Colombia es difí-

cil encontrar carreteras de dos carriles que se

congestionen.

Determinación de la capacidad

Por medio de observaciones en el terrenose determinó que, en Colombia, la capacidadde una carretera de dos carriles, en condicionesideales, sería 3.200 automóviles por hora enambos sentidos. A este valor se le aplican los si-guientes factores de corrección relativos a:

u Pendiente (obtenido de datos colombia-nos).

u Distribución del volumen por sentidos(tomado de una tesis colombiana).

u Ancho de carril y berma (tomado del ma-nual norteamericano).

u Efecto de los vehículos pesados (obteni-do de un modelo analítico original).

La capacidad ideal multiplicada por esosfactores produce la capacidad para las con-diciones estudiadas en vehículos mixtos porhora sin tener en cuenta las variacionesaleatorias que pueda haber en la demandade tránsito o en volumen máximo posible du-rante la hora pico. Para compensar algo elefecto de esas posibles variaciones se multi-plica el valor obtenido de la capacidad por unfactor de hora pico basado en períodos de 5minutos, es decir, se disminuye el valor de lacapacidad para simular el efecto del pico dela variación en el período de 5 minutos máscrítico.

Determinación delnivel de servicio

Para determinar el nivel de servicio espreciso estimar el valor del parámetro que lodefine: la velocidad media de recorrido. Seprocede de manera análoga al cálculo de la ca-pacidad, de lo ideal o básico a lo existente oreal, aplicando al primero factores de la mis-ma naturaleza que los usados para la capaci-dad, y tres factores adicionales. Los factores



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

tienen valores menores que los de capacidad(es decir, tienen mayor efecto reductor) por-que, como se ha visto, la velocidad es más sen-sible a ellos que la capacidad. Entre losfactores adicionales se encuentra el que co-rresponde a la utilización de la capacidad, ypara conocer esa utilización, naturalmente,hay que saber cuál es el volumen de demanday cuál es la capacidad. Ésa es una razón máspara calcular primero la capacidad.

El factor se derivó de una relación entreel volumen y la velocidad obtenida de obser-vaciones en carreteras colombianas. Losotros factores efecto de la superficie de roda-dura y curvatura, que no tiene en cuenta elHCM, fueron productos de investigacionesrealizadas en Colombia.

Los pasos seguidos en el procedimientose presentan en la Tabla 2.3.

Paso 1. Se parte de la velocidad a flujo li-bre de automóviles en condiciones ideales(excepto que la rasante no tiene que ser hori-zontal) para un promedio de pendientes as-cendentes de cierta longitud total. Estavelocidad se obtiene de una tabla preparadacon datos observados en pendientes de 0 a12%. [El HCM sólo llega al 7%].

Paso 2. La velocidad anterior se multiplicapor el factor de utilización de la capacidad paratransformarla en velocidad a flujo restringidode automóviles en condiciones ideales.

Paso 3. La velocidad anterior se multipli-ca por factores relativos al ancho de carril y

berma y al estado de la superficie derodadura para convertirla en velocidad a flu-jo restringido de automóviles en condicionesestudiadas.

Paso 4. La velocidad anterior se multipli-ca por el factor del efecto de vehículos pesa-dos para obtener la velocidad a flujorestringido del tránsito mixto en condicionesestudiadas

Se supone que estas velocidades son tan-genciales.

Paso 5. Esa velocidad determinará el ni-vel de servicio si es inferior a la máxima quepermite la curva más cerrada. En caso con-trario, la máxima permitida por la curvaturaserá la determinante.

Una vez estimada la velocidad media derecorrido, se determina el nivel de servicio dela Tabla 2.4. La razón de tener distintos lími-tes para el parámetro que determina el nivelde servicio (la velocidad media de recorrido)es la suposición que la tolerancia de los usua-rios varía con el tipo de terreno. Por ejemplo,una velocidad determinada, digamos 40km/h, puede considerarse terriblemente len-ta en terreno llano, pero excelente en terrenoescarpado. En el primer caso sería Nivel A;en el segundo Nivel F.

Ya que en las carreteras colombianas dedos carriles las condiciones de la vía incidenmucho en el nivel de servicio, éste no está es-trechamente relacionado con el régimen decirculación. Así el Nivel A no significa nece-



Pasos Factores aplicados

Características de los resultados obtenidos

Condiciones Vehículos FlujoConsideraciónde la curvatura

1 Ninguno Ideales Automóviles Libre No

2 Utilización de la capacidad Ideales Automóviles Restringido No

3Ancho de carril y bermasuperficie de rodadura

Estudiadas Automóviles Restringido No

4 Vehículos pesados Estudiadas Todos Restringido No

5 Ninguno Estudiadas Todos Restringido Sí

Tabla 2.3 Cálculode la velocidad

que determina elnivel de servicio

en el manualcolombiano

Fuente: Manual

de capacidad y niveles

de servicio para

carreteras de dos

carriles, Mintransportes,Unicauca e Invías

sariamente régimen a flujo libre ni el F flujocongestionado.

2.3.2 Vías multicarriles

2.3.2.1 Características físicas y

funcionales

Las carreteras de carriles múltiples omulticarriles son vías de circulación conti-nua para tránsito de paso, con limitaciónparcial de acceso y no total como las autopis-tas. Difieren también de las autopistas en quepueden carecer de separador central y hastatener uno que otro semáforo que obliga a de-tener el tránsito que circula por ellas.

De acuerdo con el HCM (TransportationResearch Board, 2000, p. 12-1), las vías mul-ticarriles han mantenido características develocidades entre los 60 y 90 km/h; los se-máforos deben estar espaciados a más de treskilómetros aproximadamente; si no, seríanarterias urbanas. El HCM también dice queestas vías tienen normalmente cuatro o seiscarriles y que su tránsito promedio diarioanual (TPDA) suele estar entre 15.000 y40.000 veh/día. Además, las vías multicarri-les en el ámbito estadounidense suelen tenerlímites de velocidad con respecto a los límitesde velocidad de las calles urbanas superioresen 10 o 20 km/h.

Aunque estas vías no son tan eficientescomo las autopistas, representan un avancesobre las carreteras de dos carriles no sola-

mente porque ofrecen más carriles al tránsi-

to, sino también porque los adelantamientos

son más fáciles en ellas porque requieren

brechas mucho menores y no están limitados

por distancias visibles (hacia adelante) muy

cortas.

Las vías multicarriles en los entornos

suburbano y rural tienen diferentes caracte-

rísticas operacionales que las autopistas, ar-

terias urbanas y vías de dos carriles. El más

notable es no restringir completamente el ac-

ceso hacia y desde las propiedades adyacentes;

que pueden ser intersecciones de prioridad o

de semáforos ocasionales.

La fricción causada por la corriente del

tráfico que se opone a los vehículos en las ca-

rreteras no divididas y el acceso a vías contri-

buye a una escena operacional diferente de

éstas. Las vías multicarriles varían entre el

flujo no interrumpido de autopistas y las con-

diciones de flujo interrumpido por dispositi-

vos de control que se presentan en las calles

urbanas.

La capacidad de una vía multicarril es la

máxima proporción del flujo horario en que

los vehículos se desplazan razonablemente

en un segmento uniforme bajo el predominio

de las condiciones de la vía y del tráfico.

La vía multicarril se encuentra localizada

entre intersecciones de prioridad o controla-

das con semáforo en distancias de hasta 3 ki-

lómetros. En la Figura 2.3 se ilustran

esquemáticamente dos vías multicarriles.



Tipo de terreno(Pendiente longitudinal)

Niveles de servicio

A B C D E F

Plano < 3% >83 72-83 62-72 52-62 42-52 ≤42

Ondulado ≥ 3 - 6% >68 59-68 51-59 43-51 34-43 ≤34

Montañoso ≥ 6 - 8% >52 45-52 39-45 33-39 26-33 ≤26

Escarpado ≥ 8% >36 31-36 27-31 23-27 18-23 ≤18

Tabla 2.4

Velocidad en km/hque determinan losniveles de serviciopor tipo de terreno

Fuente: Manual

de capacidad y niveles de

servicio para carreteras de

dos carriles, Mintransporte,Unicauca e Invías

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Ciertas características distinguen una vía

multicarril suburbana de vías rurales. Los

vehículos pueden entrar o pueden dejar las

vías multicarriles a las intersecciones y en-

tradas de autos, y ellos pueden encontrarse

con semáforos.

Las normas para el diseño de las vías

multicarriles tienden a ser más bajas que las

normas para autopistas. Aunque una vía

multicarril se acerca a las condiciones de la

autopista, esta última tiene en sus puntos de

acceso y volúmenes de giro valores muy ba-

jos, cercanos a cero. La escena visual y el te-

rreno desarrollado a lo largo de las carreteras

multicarril tienen un impacto mayor en los

conductores que a lo largo de las autopistas.

La vía multicarril es similar a las calles

urbanas en muchos aspectos, aunque le falta

la regularidad de semáforos y tiende a tener

mayor control en el número de puntos de ac-

ceso por kilómetro. Sus normas tienen espe-

cificaciones, generalmente más altas que las

registradas para las vías urbanas.

Las vías multicarril difie-ren sustancialmente de lascarreteras de dos carriles,principalmente porque enuna vía multicarril el con-ductor puede sobrepasar alos vehículos que llevan me-nor velocidad sin usar los ca-rriles designados para eltráfico de sentido contrario.Las vías multicarriles tambiéntienden a localizarse cerca delas áreas urbanas y a menudoconectan las áreas urbanas.Estas vías tienen característi-cas de diseño mejores que lasde dos carriles, incluida lacurvatura horizontal y verti-cal.

2.3.2.2 Condiciones básicas para el

análisis

Estas condiciones aparecen en la versiónde 2000 del HCM (Transportation ResearchBoard, 2000, p. 21-1 a 21-31). Se aplica sólo asegmentos de vías de flujo no interrumpidodonde la circulación es continua y dondepuede haber entradas de vehículos desde ca-lles transversales o propiedades, pero dondeno hay estacionamientos, paraderos de bu-ses, ni peatones.

El procedimiento considera los atribu-tos fijos de la vía, el tránsito y el control quese reflejan en la velocidad a flujo libre.Estos pueden ser pendientes, curvatura,ancho de carril, presencia o ausencia de se-parador central, velocidad máxima permi-tida, características de los conductores yvehículos, buen estado del tiempo, buenavisibilidad y ausencia de accidentes. Encondiciones ideales, se supone que esta ve-locidad debe ser igual o mayor de 100



Figura 2.3

Vía demúltiples

carriles

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras.

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

km/h. Los requisitos que establecen estascondiciones son:

u Ancho mínimo de carril = 3.6 metros.

u Mínima distancia libre lateral total en ladirección de viaje, como representaciónde las distancias totales laterales desde elborde de los carriles a las obstrucciones alo largo del borde del camino (lateral de-recha) y en el separador (lateral izquier-da), deberán sumar hasta 3.6 m. (ladistancia libre lateral mayor que 1.8 m encada uno de los bordes se considera enlos cálculos igual a 1.8 m).

u Corriente del tráfico compuesta exclusi-vamente por vehículos de pasajeros.

u Espaciamiento entre intercambiadorescada 3 km o más.

u No contar con accesos directos a lo largodel segmento analizado.

u Vía multicarril dividida.

u Velocidad a flujo libre (VFL) superior a100 km/h.

Así mismo, se establecen limitacionespara la aplicación de esta metodología, lascuales se plantean a continuación.

u Obstáculos transitorios causados porconstrucción, accidentes, o cruces con fe-rrocarriles.

u Interferencia causada por maniobras deparqueo o estacionamiento en las bermas(como en la vecindad de una tienda rural,mercado o atracción turística).

u Sección transversal de tres carriles.

u El efecto de eliminación o adición de ca-rriles al inicio o terminación del segmen-to analizado.

u Posibles colas y demoras en las transicio-nes de un segmento de la vía multicarrilcon una vía de dos carriles.

u Diferencias entre los separadores y loscarriles de giro a la izquierda.

u Velocidad a flujo libre por debajo de los

70 km/h o superior a los 100 km/h.


La entrada y el orden del método de

cálculo para las vías multicarriles se realizan

como se esquematiza en la Figura 2.4.

Niveles de servicio

Aunque la velocidad es una preocupación

mayor de los conductores, la libertad para

maniobrar en la corriente de tráfico y la pro-

ximidad a otros vehículos también es impor-

tante. El criterio de los niveles de servicio está

basado en las curvas mostradas de veloci-

dad-flujo típico y relaciones de densidad-flujo

que corresponde a un valor constante de densi-

dad.

Nivel de servicio A

Describe el funcionamiento a flujo libre.

La operación de los vehículos no se encuentra

perturbada por la presencia de otros vehículos

ni las operaciones se encuentran restringidas

por las condiciones geométricas. La manio-

brabilidad con el tráfico es buena. Los efec-

tos de incidentes menores o averías en un

punto son fácilmente absorbidas en este ni-

vel sin cambiar la velocidad de viaje.

Nivel de servicio B

Este nivel de servicio indica el flujo libre,

aunque se vuelve notable la presencia de

otros vehículos. Las velocidades medias de

viaje son iguales a las del nivel de servicio A,

pero los conductores tienen menos libertad

para maniobrar. Todavía se absorben fácil-

mente los incidentes menores locales en un



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

punto; el deterioro en el nivel de servicio esmás obvio.

Nivel de servicio C

El nivel de servicio C marca la influenciade densidad de tráfico en el funcionamiento.La habilidad de maniobrar dentro de la co-rriente de tráfico está claramente afectada

por la presencia de otros vehículos. En lasvías multicarriles con una velocidad a flujo li-bre, VFL, sobre los 80 km/h, las velocidadesde viaje se reducen un poco. Los incidentesmenores pueden causar un deterioro localserio en el servicio, y se pueden formar colasdetrás de cualquier ruptura de tráfico signifi-cativa.



Figura 2.4

Esquemametodológico

parael análisis

de víasmulticarriles

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

Nivel de servicio D

En el nivel de servicio D, la habilidad de

maniobrar se restringe severamente por la

congestión de tráfico. La velocidad de viaje

está reducida por el aumento del volumen cre-

ciente. Sólo pueden absorberse rupturas me-

nores sin que se formen colas extensas; el

servicio se deteriora seriamente.

Nivel de servicio E

Este nivel de servicio representa el fun-

cionamiento cercano de la capacidad de la

vía; es un nivel inestable. Las densidades va-

rían, mientras dependan de la velocidad a

flujo libre que experimenta la corriente de

tráfico. Los vehículos se encuentran operan-

do con un mínimo espaciamiento para man-

tener un flujo uniforme. Los incidentes no

pueden disiparse rápidamente, causando a

menudo colas que llegan a deteriorar el nivel

de servicio a F. Para la mayoría de vías multi-

carriles con velocidad a flujo libre entre 70 y

100 km/h, la velocidad media de los vehícu-

los livianos se registran en el rango de 68 a

88 km/h, pero es muy inconstante e imprevi-

sible.

Nivel de servicio F

Representa condiciones de flujo forzado

o de ruptura. Ocurre cuando los vehículos

que llegan son mayores que la proporción a

que ellos se descargan o cuando la demanda

de previsión excede la capacidad computada

de un medio planeado. Aunque los funciona-

mientos en estos puntos y en las secciones in-

mediatas corriente arriba parecen estar a la

capacidad, las colas se forman detrás de estos

puntos de ruptura.

En las colas, el funcionamiento es muy

inestable, con vehículos que experimentan

períodos breves de movimientos seguidospor bloqueos. Las velocidades de viaje dentrode las colas generalmente son menores a los48 km/h.

Aunque el punto de ruptura crea la for-mación de colas, el funcionamiento dentrode la cola generalmente no se relaciona conlas deficiencias a lo largo del segmento de lavía multicarril. En la Tabla 2.5 se presentanlos criterios de los niveles de servicio para ve-locidades a flujo libre de 100 km/h, 90 km/h,80 km/h y 70 km/h.

El valor superior mostrado para un nivelde servicio E (28 vehículos livianos/km/ca-rril) es la densidad máxima a la que se esperaque los flujos ocurran a capacidad.

Determinación de la velocidad aflujo libre

La velocidad a flujo libre (VFL) corres-ponde a la velocidad del tráfico a un volumenbajo y una baja densidad. Los conductoresque viajan por la vía multicarril a velocidadde flujo libre se sienten viajando cómodos encondiciones físicas, medioambientales, y decontrol de tráfico sin congestionamientos ensu sección. Las velocidades de flujo libre se-rán más bajas en las secciones de la vía multi-carril con restricciones de los alineamientosverticales u horizontales. De la misma forma,la velocidad a flujo libre tiende a ser más bajacuando se anuncian límites de velocidad. Laimportancia de la velocidad a flujo libre es elpunto de inicio para analizar capacidad y ni-vel de servicio para las condiciones de flujosin interrupción. La velocidad a flujo libre,VFL, para las vías multicarriles es la veloci-dad media de los automóviles livianos encondiciones de flujo de tráfico de bajo a mo-derado.

La Figura 2.5 muestra las curvas veloci-dad-volumen adoptadas en este procedimien-



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

to. Son curvas paralelas que permanecenhorizontales hasta un volumen de 1400vehículos/h/carril. Después descienden muylevemente. Es decir, que las velocidades a flu-jo libre se mantienen hasta que se alcanza estevolumen.

Las rectas inclinadas representan lugaresgeométricos de una misma densidad queademás limita dos niveles de servicio conti-

guos. En virtud de la ecuación fundamentaldel tránsito (densidad = volumen/veloci-dad), que establece una relación lineal, comotodas esas rectas pasan por el origen de coor-denadas, la tangente del ángulo formado conel eje de las ordenadas representa la densi-dad. Al ser casi insignificantes los cambiosde velocidad, el aumento de densidad es casiproporcional al aumento de volumen, cir-

cunstancia que influyó muchopara que la densidad fuera se-leccionada como parámetropara determinar el nivel deservicio.

La densidad máxima parael nivel de servicio E ocurrecuando la relación v/c es igual a1. Para los valores 25, 26, 27 y28 veh/km/carril correspon-den velocidades de 100, 90, 80y 70 km/h, respectivamente. Lacapacidad varía según la veloci-dad a flujo libre. Capacidadesde 2200, 2100, 2000 y 1900



Figura 2.5

Curvasvelocidad

media-volumenpara límites de

nivel deservicio según

densidad.

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Tabla 2.5

Criteriospara la

determinaciónde los niveles

de servicioen vías

multicarriles

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Velocidada flujolibre

CriterioNivel de servicio

A B C D E

100 km/h

Densidad máxima (Veh/km/carril) 7 11 16 22 25

Velocidad media (km/h) 100 100 98.4 91.5 88

Máxima relación volumen / capacidad (Veh/h/carril) 0.32 0.50 0.72 0.92 1

Máxima tasa de flujo (Veh/h/carril) 700 1100 1575 2015 2200

90 km/h


Velocidad media (km/h) 90 90 89.8 84.7 80.8



80 km/h


Velocidad media (km/h) 80 80 80 77.6 74.1



70 km/h


Velocidad media (km/h) 70 70 70 69.6 67.9



veh/km/carril corresponden velocidades de100, 90, 80 y 70 km/h, respectivamente.

Para tasas de flujo (vp), vp>1400 y90<VFL<100, entonces

V VFL VFLv

VFL

p= − −

−−

9 3

25

630

25

1400

15 7 770

.

.

131

2.1

Para vp>1400 y 80<VFL<90, entonces

V VFL VFLv

VFL

p= − −

−−

10 4

26

696

26

1400

15 6 704

.

.

131

2.2

Para vp>1400 y 70<VFL<80, entonces

V VFL VFLv

VFL

p= − −

−−

11 1

27

728

27

1400

15 9 672

.

.

131

2.3

Para vp>1400 y VFL=70, entonces

V VFL VFLv

VFL

p= − −

−−

3

28

75

14

1400

25 1250

131

2.4

La estimación de la velocidad a flujo libreen vías de múltiples carriles en la ciudad de

Bogotá fue 74.23 ± 0.56 kilómetros por hora,o lo que es igual, de 73.67 a 74.79 kilómetrospor hora, considerando un intervalo de con-fianza del 95%.

Hay dos maneras de determinar las velo-cidades a flujo libre: (a) midiéndolas en el te-rreno por cualquier procedimiento o (b)estimándolas por la siguiente ecuación:

VFL VFLB f f f fLW LC M A= − − − − 2.5

donde

VFL = velocidad a flujo libre [km/h]

VFLB =Velocidad a flujo libre base, 100km/h (rural o suburbana)[km/h]

fLW = factor de ajuste por ancho de ca-rril [km/h]

fLC = Factor de ajuste por distancia li-bre lateral en la berma derecha[km/h]

fM = Factor de ajuste por tipo de sepa-rador que se presenta [km/h]

fA = Factor de ajuste por puntos deacceso [km/h]

Factor de ajuste por ancho de carril

La condición base del ancho del carril es3.6 m. Cuando el ancho promedio de todoslos carriles es menor de 3.6 m, se reduce lavelocidad de flujo libre base, VFLB. No exis-ten datos sobre los factores de ajuste para ca-rriles menores de 3.0 metros; los factores deajuste se presentan en la Tabla 2.6.

Ancho decarril (m)

Reducción en velocidad aflujo libre (km/h)

3.6 0.0

3.5 1.0

3.4 2.1

3.3 3.1

3.2 5.6

3.1 8.1

3.0 10.6

Factor de ajuste por distancia libre

lateral

Entre las reducciones de velocidad cau-sadas por la distancia libre lateral para lasobstrucciones fijas en la orilla de la vía o en elseparador se consideran las siguientes: seña-les, árboles, estribos de puentes, puentes detrenes, barreras del tráfico, y muros de con-tención; los sardineles no son consideradosobstrucciones. Para las vías multicarriles, seha definido el efecto de la distancia libre late-ral total mediante la expresión

TLC LC LCR L= * 2.6

donde

TLC = distancia libre lateral total [m]

LCR = distancia libre lateral desde elborde derecho del carril de la vía



Tabla 2.6

Factor deajuste porancho decarril

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

hasta la presencia de obstáculos(si es mayor de 1.80 m, utilice 1.8m) [m]

LCL = distancia libre lateral desde elborde izquierdo del carril de lavía hasta la presencia de obstácu-los (si es mayor de 1.80 m, utilice1.8 m). Para vías sin separador nose presenta ningún factor deajuste para la distancia libre late-ral izquierda, debido a que elajuste se considera en el factor deajuste por tipo de separador, asímismo cuando se presentan ca-rriles de giro a la izquierda, seconsidera también un valor de1.8 m [m]

En la Tabla 2.7, se presentan el factor dereducción en la velocidad a flujo libre deacuerdo con la distancia lateral y el númerode carriles que ofrezca la vía.

Tipo de separadorReducción de lavelocidad a flujo

libre (km/h)

Vías sin división 2.6

Vías con división, incluidoscarriles de giro a la izquierda

0.0

Así, una distancia libre lateral total de 3.6metros se usa para una vía completamentesin obstrucciones; sin embargo, el actual va-lor es usado cuando las obstrucciones se lo-calizan cerca de la vía. El factor de ajuste dela distancia libre lateral para vías multicarri-les de seis carriles es ligeramente menor quepara las vías de cuatro carriles porque lasobstrucciones laterales tienen un efecto mí-nimo en el funcionamiento del tráfico en elcarril del centro de una vía de tres carriles.

Factor de ajuste por tipo de

separador

Las vías multicarriles pueden o no pre-sentar divisiones; el factor de ajuste por tipode separador considera la fricción causadapor la corriente de tráfico que se opone almovimiento en un carril adyacente. La Tabla2.8 proporciona los ajustes para reflejar elefecto del tipo de separador.

Factor de ajuste por densidad de

puntos de acceso

El factor de ajuste para varios niveles dedensidad de puntos de acceso son considera-dos por kilómetro. Los datos indican quepara cada punto de acceso por kilómetro, las



En vías de cuatro carriles En vías de seis carriles

Distancia librelateral total

(m)

Reducción de lavelocidad a flujo libre

(km/h)

Distancia libre lateraltotal1

(m)


(km/h)

3.6 0.0 3.6 0.0

3.0 0.6 3.0 0.6

2.4 1.5 2.4 1.5

1.8 2.1 1.8 2.1

1.2 3.0 1.2 2.7

0.6 5.8 0.6 4.5

0.0 8.7 0.0 6.3

Tabla 2.7

Factor deajuste pordistancia

libre lateral

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Tabla 2.8

Factor deajuste por tipode separador

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

disminuciones de la velocidad a flujo libre,VFL, estiman que se reducen en aproximada-mente 4 km/h sin importar el tipo de separa-dor. La densidad de los puntos de acceso enuna vía multicarril dividida es determinadaal dividir el número total de puntos de acceso(es decir, intersecciones y entradas de autos)en el lado derecho de la carretera en la direc-ción de viaje por la longitud total del segmen-to dado en kilómetros. Una intersección oentrada de autos sólo debe ser incluida si in-fluye en el flujo de tráfico. Los puntos de ac-ceso inadvertidos por el conductor o conpoca actividad no deben ser incluidas paradeterminar la densidad de puntos de acceso.

Aunque los ajustes de la densidad depuntos de acceso no incluyen los datos paralas carreteras multicarriles de sentido único,podría ser apropiado incluir intersecciones yentradas de autos en ambos lados de una víade sentido único para determinar el númerototal de puntos de acceso por kilómetro. En laTabla 2.9 se presentan los factores de ajustepor la densidad de puntos de acceso.

Determinación de la tasa de flujo

La proporción de flujo en cada hora de-berá reflejar la influencia de vehículos pesa-dos y la variación temporal de la variación delflujo de tráfico durante una hora, así comolas características de la población de conduc-tores o usuarios. Estos efectos se reflejanajustando los volúmenes de cada hora que sepresentan típicamente en vehículos mixtos

por hora (veh/h), para llegar así a una tasa de

flujo de vehículos equivalentes en autos livia-

nos (vehículo liviano de pasajeros/h). La tasa

de flujo de vehículos livianos equivalente es

el resultado de calcular el factor de equivalen-

cia del vehículo pesado en vehículos livianos.

La ecuación que se presenta a continuación se

utiliza para calcular la tasa de flujo de vehícu-

los equivalentes.

VV

FHP N f fp

HV p

=× × ×

2.7

donde

VP = tasa de flujo equivalente en 15minutos [vhp/h/carril]

V = volumen horario [vh/h/sentido]

FHP = factor de hora pico

N = número de carriles por sentido

fHV = factor de ajuste por presencia devehículos pesados

fP = factor de ajuste por tipo de con-ductores

Puntos de accesopor kilómetro


(km/h)

0 0.0

6 4.0

12 8.0

18 12.0

≥ 24 16.0

Factor de hora pico

El factor de la hora pico (FHP) represen-

ta la variación en la circulación dentro de una

hora. Las observaciones de la circulación in-

dican constantemente que los caudales en-

contrados en el período de 15 minutos del

pico dentro de una hora no se encuentran

sostenidos a través de la hora completa. El

uso del factor de la hora pico en la ecuación

anterior está considerando este fenómeno.



Tabla 2.9

Factor de ajustepor densidad depuntos deacceso

Fuente:Manual de capacidad

de carreteras

(HCM 2000)

1. La distancia libre lateral total es la suma de to-das distancias laterales que se encuentren en el medio(si son superiores a 1.8 metros, utilizar este valor); portanto, para el propósito del análisis, la distancia libre la-teral no deberá exceder 3.6 metros, o lo que es lo mis-mo, no existiría afectación sobre la velocidad si estadistancia total es mayor de dicha magnitud.

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

En vías multicarriles, los valores típicos

del factor de hora pico, FHP varía entre 0.80

y 0.95. Un factor de hora pico bajo es caracte-

rístico de condiciones rurales.

Factores altos son condiciones típicas de

entornos urbanos y suburbanos en condicio-

nes de hora pico. Los datos del campo deben

ser utilizados en lo posible para desarrollar el

cálculo del factor de hora pico de condiciones

locales.

Factor de ajuste por presencia de

vehículos pesados

Los volúmenes de tráfico de las vías mul-

ticarriles generalmente incluyen una mezcla

de diferentes tipos de vehículos (autos, buses

y camiones). Éstos deberán ajustarse a una

proporción de flujo equivalente expresada en

vehículos de pasajero por hora por el seg-

mento básico de autopista. Este ajuste se rea-

liza usando el factor de ajuste fHV. Una vez se

encuentran los valores de equivalentes de

Camiones, ET y de vehículos recreacionales,

ER, el factor de ajuste fHV es determinado

usando la ecuación que se presenta a conti-

nuación:

fP E P E

HV

T T R R

=+ − + −

1

1 1 1( ) ( )2.8

donde

ET, ER = factores de equivalencia de ca-miones o vehículos recreacio-nales en vehículos de pasajeros(RV) dentro de la corriente deltráfico respectivamente.

PT, PR = porcentaje de camiones yvehículos recreacionales enla corriente del tráfico res-pectivamente.

fHV = Factor de ajuste por presenciade vehículos pesados

Los ajustes para los vehículos pesados de

la corriente del tráfico se refieren a tres tipos

de vehículos: camiones, buses y vehículos re-

creativos. No hay ninguna evidencia para in-

dicar las diferencias entre el comportamiento

de los camiones y los buses en las vías multi-

carriles; por consiguiente camiones y buses

se tratan idénticamente.

En muchos casos, los camiones serán los

únicos vehículos que se presenten en la co-

rriente del tráfico en grado significativo.

Donde el porcentaje de vehículos recreacio-

nales sea bajo comparado con el porcentaje

de camiones, a veces es conveniente conside-

rar todos los vehículos pesados, como camio-

nes. Hacer esto es generalmente aceptable

donde el porcentaje de camiones y buses es,

por lo menos, cinco veces el porcentaje de

vehículos recreacionales.

El factor fHV se calcula en un proceso de dos

pasos. Primero, se determina el factor de equi-

valencia (ET) y el factor de equivalencia de ca-

miones o vehículos recreacionales en vehículos

de pasajeros (RV) en las condiciones prevale-

cientes de operación. El segundo paso consiste

en la utilización de los valores de ET y ER para el

cálculo del factor de ajuste por vehículos pesa-

dos fHV, en la corriente del tráfico.

El efecto de los vehículos pesados en la

corriente del tráfico depende de las condicio-

nes de pendientes, así como de la composi-

ción de los volúmenes de tráfico. Pueden

seleccionarse los factores de equivalencia de

vehículos de pasajero para una de las tres

condiciones siguientes: los segmentos exten-

didos de autopista, pendientes ascendentes y

pendientes descendentes.

Segmentos extensos de autopistas

Es a menudo apropiado considerar una

longitud extendida de segmentos de autopis-



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

ta que contiene un número de ascensos, des-censos y a nivel, como un solo segmentouniforme. Esto es posible donde una pen-diente no es suficientemente larga y no tieneun efecto significante en el funcionamientode todo el segmento. Como una pauta, el aná-lisis del segmento extendido puede usarsedonde la pendiente del 3% no es mayor de0.8 km o donde la pendiente es menor de 3%en longitudes no mayores de 1.6 km.

Pendientes específicas

Cualquier pendiente igual o menor de 3%en una longitud de 1.6 kilómetros o cualquierpendiente mayor de 3% en una longitud ma-yor de 0.8 kilómetros debe analizarse comoun segmento separado debido a su efecto sig-nificativo en el flujo de tráfico.

Factores de equivalencia parasegmentos de autopistaextendidos

Siempre que un segmento básico de au-topista extendido se use, el análisis del terre-no de la autopista debe ser clasificado como anivel, ondulado o montañoso.

Terreno a nivel

El terreno a nivel es cualquier combina-ción de pendientes horizontal y vertical en laque los vehículos pesados pueden mantenerla misma velocidad de los vehículos de pasa-jeros. Este tipo de terreno incluye pendientescortas y no mayores al 2%.

Terreno ondulado

El terreno ondulado es cualquier combi-nación de pendiente horizontal y vertical quecausa en los vehículos pesados una reducción

sustancial de la velocidad, por debajo de la ve-

locidad de los vehículos livianos, pero esto no

causa que los vehículos pesados deban operar

a velocidades para alguna longitud significati-

va de tiempo o a intervalos frecuentes.

La velocidad crítica de pendiente o veloci-

dad crítica sostenida es la máxima velocidad

que los camiones pueden mantener en una

pendiente ascendente extendida en un tanto

por ciento. Si alguna pendiente es demasiado

larga durante mucho tiempo, se obligará a los

camiones a disminuir la velocidad a la veloci-

dad crítica sostenible que pueden mantener en

las distancias extendidas.

Terreno montañoso

El terreno montañoso es cualquier com-

binación de pendiente horizontal y vertical

que causa en los vehículos pesados una ope-

ración a velocidades críticas para distancias

significativas o a intervalos frecuentes.

La Tabla 2.10 presenta los factores de equi-

valencia de vehículos de pasajeros para los seg-

mentos básicos de autopista extendidos.

FactorTipo de terreno

Nivel Ondulado Montañoso

ET (camiones ybuses)

1.5 2.5 4.5

ER (RV) 1.2 2.0 4.0

Factores de equivalencia parapendientes específicas

Cualquier autopista de más de 1.6 km con

pendientes menores del 3% o de longitud de

0.8 km para pendientes del 3% o más debe-

rán ser consideradas como segmentos sepa-

rados. El análisis de tales segmentos debe

tener en cuenta la pendiente de ascenso y de

descenso y si la pendiente es aislada o es un



Tabla 2.10

Factores deequivalencia parasegmentosextensos deautopistas

Fuente: Manual de

capacidad de carreteras

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

valor constante que forma parte de una seriecompuesta.

Equivalencias para pendientes

específicas de ascenso

En la Tablas 2.11 y 2.12, se presentan losfactores de equivalencia para las pendientesespecíficas de ascenso y los valores de ET y ER

para los segmentos de ascenso, respectivamen-

te. Estos factores cambian con la variación dela pendiente en porcentaje, la longitud de la au-topista y la proporción de vehículos pesados enla corriente del tráfico. Los valores máximosde ET y ER ocurren cuando hay sólo unosvehículos pesados. Los factores de equivalen-cia disminuyen cuando el número de vehículospesados se incrementa, porque éstos tienden aformar pelotones y a tener características de



Pendiente(%)

Longitud(km)

ET

Porcentaje de buses y camiones

2 4 5 6 8 10 15 20 25

< 2 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

≥ 2-3

0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.8 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.8-1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>1.2-1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>1.6-2.4 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>2.4 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

> 3-4

0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5

>0.8-1.2 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>1.2-1.6 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0

>1.6-2.4 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5

>2.4 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5

> 4-5

0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>0.8-1.2 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

>1.2-1.6 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

>1.6 5.0 4.0 4.0 4.0 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0

> 5-6

0.0-0.4 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.5 4.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>0.5-0.8 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

>0.8-1.2 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

>1.2-1.6 5.5 5.0 4.5 4.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

>1.6 6.0 5.0 5.0 4.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

> 6

0.0-0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0

>0.4-0.5 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5

>0.5-0.8 5.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5

>0.8-1.2 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0

>1.2-1.6 6.0 5.5 5.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5

>1.6 7.0 6.0 5.5 5.5 5.0 4.5 4.0 4.0 4.0

Tabla 2.11

Factor deajuste por

pendientesespecíficas deascenso para

buses ycamiones

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

operación más uniforme que un grupo devehículos livianos.

Equivalentes para pendientes

de descenso

Hay pocos datos específicos en el efecto devehículos pesados en la corriente del flujo detráfico en los descensos. Para vías multicarri-les, las condiciones de buses y camiones envías de cuatro y seis carriles se encuentran re-presentadas en la Tabla 2.13. Para pendientesmenores de 4% y longitud menor de 3,2 kiló-metros, se deben usar como equivalentes losvalores determinados para las condiciones anivel. Para las pendientes mayores de 4% ylongitudes mayores de 3,2 kilómetros, se de-ben utilizar los valores dados en la Tabla 2.13.

Para todos los casos, los vehículos recrea-cionales, VR, pueden tratarse en descensoscomo si fuera terreno a nivel.


compuestas

El alineamiento vertical de la mayoría delas vías multicarriles origina una serie conti-

nua de pendientes, por lo que a menudo esnecesario determinar el efecto de una seriede pendientes significativas en una sucesión.La técnica seguida es realizar el cálculo de lapendiente media en el punto en cuestión. Lapendiente media se define como el levanta-miento total del principio de la pendientecompuesta dividida entre la longitud de lapendiente.

La pendiente media es un acercamientoaceptable para pendientes en que todas lassubdivisiones son menores del 4% la longi-tud total de la pendiente compuesta y menorde 1.200 metros.

Factor de ajuste por la poblaciónde conductores

Las características de la corriente de tráfi-co, base de esta metodología, es representativade conductores viajeros regulares en la co-rriente de tráfico, en la que la mayoría de losconductores está familiarizada con el mediopor el cual circula. Generalmente se acepta quelas corrientes de tráfico con características di-ferentes (por ejemplo, conductores de vehícu-los recreacionales) utilizan la vía multicarril



Pendiente(%)

Longitud(km)

ER


2 4 5 6 8 10 15 20 25

< 2 Todas 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

> 2-30.0 – 0.8

>0.81.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

3.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2 1.2 1.2

> 3-40.0 – 0.4> 0.4-0.8

> 0.8

1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5

3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5

> 4-50.0 – 0.4> 0.4-0.8

> 0.8

2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

4.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0

4.5 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0

> 50.0 – 0.4> 0.4-0.8

> 0.8

4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5

6.0 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0

6.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 25 2.0

Tabla 2.12

Factor deajuste porpendientesespecíficas deascenso paravehículosrecreativos

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

menos eficazmente. Considerando que los da-tos y la información varían sustancialmente,se han encontrado capacidades más bajas enfines de semana, particularmente en lasáreas recreativas.

El factor de ajuste, fP, se usa para reflejareste efecto. Los valores de rango del fP varíande 0.85 a 1.00. En general, el analista debe se-leccionar 1,00, que refleja el tráfico del viajerocomún (es decir, los usuarios familiares), amenos que haya evidencia suficiente de quedebe aplicarse un valor más bajo. Donde senecesite exactitud mayor, se recomienda rea-lizar un estudio del tipo de viajero y del flujode tráfico recreativo y de velocidades.

Determinación del nivel deservicio

El primer paso para determinar el nivelde servicio para una vía multicarril consisteen definir y segmentar la vía multicarril apro-piadamente. El segundo es estimar por medi-ción la velocidad a flujo libre, VFL, o a partirde un valor base, con lo cual se construye unacurva de volumen-velocidad apropiada de lamisma forma como se presentan las curvastípicas de la Figura 2.5. Para el tercer paso,teniendo trazadas la tasa de flujo, VP, y lacurva de volumen-velocidad, se lee la veloci-dad media del automóvil de pasajero en el ejeY de la mencionada Figura 2.5. El próximo

paso es calcular la densidad utilizando laEcuación

DV

S

p= 2.9

donde

D = densidad [autos/km/carril]

VP = Tasa de flujo [autos/km/carril]

S = Velocidad media de los autos[km/h]

Finalmente, el nivel de servicio de la víamulticarril se determina comparando la den-sidad calculada, D, con la presentada en laTabla 2.5.

Segmentación de la vía multicarril

Se deben considerar segmentos diferen-tes en el análisis, cuando se presentan las si-guientes condiciones:

u Cambio en el número de carriles en la víamulticarril.

u Cambio en el tipo de separador en la víamulticarril.

u Cambio de pendiente en un 2% o más, oincremento de la pendiente ascendenteen más de 1220 m.

u Presencia de dispositivos de control detráfico, como semáforos o señales de pa-rada en la vía multicarril.



Pendiente negativa(cuesta abajo)

Longitud(km)

ET

Porcentaje de camiones

5 10 15 20

< 4 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5

4-5 ≤ 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5

4-5 > 6.4 2.0 2.0 2.0 1.5

> 5-6 ≤ 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5

> 5-6 > 6.4 5.5 4.0 4.0 3.0

> 6 ≤ 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5

> 6 > 6.4 7.5 6.0 5.5 4.5

Tabla 2.13

Factor deajuste por

pendientesen descensopara busesy camiones

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

u Cambio significativoen la densidad de pun-tos de acceso.

u Cambio en los límitesde velocidad.

u Presencia de una con-dición de cuello de bo-tella.

En general, al seg-mentar una vía multica-rril para el análisis, lalongitud mínima de unsegmento en estudio debeser 760 metros. Tambiénlos límites de segmentosdel estudio deben ser ma-yores de 0.4 kilómetros de distancia a una

intersección semaforizada. Los procedi-

mientos del capítulo están basados en el

promedio de las condiciones observadas en

un segmento de vía multicarril, extendido

con características físicas generalmente

consistentes.

Luego de recolectar información de cam-

po en cuatro tramos de vías con característi-

cas de multicarriles, en la ciudad de Bogotá y

a partir de un análisis conceptual, en la

Figura 2.6 se presenta la curva volumen con-

tra velocidad para el conjunto de datos reco-

lectados.

2.3.3 Secciones básicas deautopistas

En el análisis de las estructuras se ha

querido incluir viales, las secciones básicas

de autopista como parte integral del presente

documento; sin embargo, es necesario resal-

tar que en nuestro medio no se tiene aplica-

ción, pues la ciudad no cuenta con este tipo

de estructura que permita validar su aplica-

ción metodológica.


funcionales

Una autopista se define como una carre-tera dividida con control total de accesos ycon dos o más carriles para el uso exclusivo detráfico en cada dirección. Las autopistas pro-porcionan el flujo sin interrupciones. No hayninguna intersección señalizada o elementoque detenga el flujo o lo controle; el accesodirecto y de la propiedad adyacente no sepermite. Sólo se permite el acceso a la autopis-ta donde se presenten rampas. Las direccio-nes contrarias de flujo están continuamenteseparadas por una barrera levantada, un se-parador a nivel o un separador levantadocontinuamente.

Las condiciones de operación en una au-topista son el resultado de las interacciones delos vehículos y conductores en la corriente deltráfico y de los vehículos, conductores y las ca-racterísticas geométricas de la autopista.

La operación también puede estar afecta-da por las condiciones medioambientales,como el tiempo y la luminosidad, por las con-diciones del pavimento y por la ocurrencia deaccidentes de tráfico.



Figura 2.6

Curvas decapacidadcontravolumen, casoBogotá

Fuente:elaboración propia,metodologíadesarrollada en elTomo II, Capítulo 7.

Wilson

Resaltado

Una vía de peajes es similar a una autopis-

ta, sólo que los peajes se encuentran en pun-

tos designados a lo largo de la infraestructura.

Aunque la colección de peajes involucra inte-

rrupciones de tráfico, estos medios general-

mente pueden tratarse como las autopistas.

Sin embargo, debe prestarse atención especial

a las características únicas, las represiones y

los retrasos causados por los medios de recau-

dación por peaje.

El sistema de la autopista es el total de la

suma de todos los elementos en una área

dada. El analista debe comprender que los

elementos de la autopista pueden tener otras

interacciones con otros cercanos, como las

calles locales, y deberá considerar las inte-

racciones con estos otros medios. El funcio-

namiento de la autopista puede afectarse

cuando la demanda excede la capacidad en

las partes cercanas de la calle local o sistema

de la autopista o cuando la capacidad de la

calle o rampa que miden el sistema limita la

demanda que se acerca a la autopista.

Si la malla vial no puede acomodarse a la

demanda que sale de la autopista, su sobresa-

turación puede producir colas que llegan

hasta la autopista y afectan su funcionamien-

to. En efecto, la capacidad limitada de la malla

vial reduce la capacidad efectiva de la rampa

de salida. Por consiguiente, si el flujo corrien-

te arriba de las vías puede acomodar la de-

manda de salida de la autopista, ésta puede

ser un factor importante en el análisis de los

medios de la autopista, que se refleja en su

funcionamiento. Igualmente, la presencia de

mediciones en la rampa afecta la demanda de

la autopista y debe tenerse en cuenta para

analizar el medio de la autopista.

También se asume que los medios de la

autopista no tendrán ninguna interacción

con autopistas adyacentes. Las condiciones

de flujo libre deben existir corriente arriba

y corriente abajo de la estructura en

análisis. En otros términos, el análisis de

un medio de la autopista puede hacerse

sólo localmente con sobresaturación den-

tro de su dominio del tiempo-espacio.

Los segmentos básicos de autopista son

aquellos que se encuentran fuera del área de

influencia de rampas o de áreas de entrecru-

zamiento de la autopista (Figura 2.7).


análisis

Las condiciones básicas en que se al-

canza la capacidad total de un segmento bá-

sico de autopista son: buen estado del

tiempo, buena visibilidad, y ningún evento

o accidente. Para el análisis se supone que

existen estas condiciones básicas. Si cual-

quiera de estas condiciones no existe, la ve-

locidad, el nivel de servicio y la capacidad

del segmento básico de la autopista tiende a

reducirse.

La relación de velocidad-flujo-densidad

específica de un segmento básico de la auto-

pista depende del tráfico prevaleciente y de

las condiciones de la carretera.

Se pueden establecer unas mínimas con-

diciones para los segmentos básicos de la au-

topista. Estas condiciones sirven como punto

de partida para la metodología de análisis.

u Ancho mínimo de carril = 3.6 m.

u Mínima distancia libre lateral de la ber-ma derecha entre el borde del carril y elobstáculo más cercano u objeto que in-fluye en la conducta del tráfico de 1.8 m.

u Mínima distancia libre lateral en el sepa-rador del medio de 0.6 m.

u Corriente del tráfico compuesta exclusi-vamente por vehículos de pasajeros.

u Cinco o más carriles para una dirección(sólo en las áreas urbanas).



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

u Espaciamiento entre in-tercambiadores cada 3 ki-lómetros o más.

u Terreno a nivel con pen-dientes no mayores al 2%.

u Población de conductorescompuesta principalmen-te de usuarios regulares dela autopista.

Las limitaciones para laaplicación de esta metodolo-gía se plantean a continua-ción:

u Carriles especiales, reser-

vados para un solo tipo de vehículo, comoel caso de los carriles para vehículos dealta ocupación, carriles para camiones ycarriles de subida (adelantamiento).

u Segmentos extensos sobre puentes y tú-neles.

u Segmentos cercanos a un peaje.

u Autopistas con velocidades de flujo librepor debajo de 90 km/h o más de 120 km/h.

u Condiciones de demanda que sobrepa-sen la capacidad.

u La influencia de obstáculos corrienteabajo que formen colas en un segmento.

u Velocidades límites, la magnitud de en-trada policiaca o la presencia de sistemasinteligentes de transporte relacionadascon el vehículo o guía a los conductores.

u Efectos de las rampas de entrada.

El analista tendría que investigar y desa-rrollar las modificaciones especiales del pro-pósito de esta metodología para incorporarlos efectos de las condiciones anteriores.


La metodología descrita a continuacióncorresponde al análisis de segmentos básicos

de autopista. En la Figura 2.8 se ilustra la en-trada y el orden del cómputo del método paralos segmentos básicos de autopista.

Niveles de servicio

Un segmento de la autopista básico puedecaracterizarse por tres medidas de la actua-ción: la densidad por lo que se refiere a los au-tomóviles de pasajero por kilómetro por carril,velocidad del automóvil de pasajero y la rela-ción volumen a capacidad (v/c). Cada una deestas medidas es una indicación de lo efectivodel flujo de tráfico por la autopista.

Nivel de servicio A

Describe el funcionamiento a flujo libre.Las velocidades a flujo libre prevalecen. Losvehículos están completamente habilitadospara maniobrar dentro de la corriente de trá-fico. Los efectos de incidentes o averías endeterminado punto son fácilmente absorbi-dos en este nivel.

Nivel de servicio B

Representa un flujo libre razonable; semantienen las velocidades en condiciones de



Figura 2.7

Segmento osecciónbásica deautopista

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Segmento básicode autopistaSegmento básico

de autopista

flujo libre. La habilidad de maniobrar en la

corriente del tráfico sólo se restringe ligera-

mente, y el nivel general de confort físico y

psicológico que se proporciona a los usuarios

aún es alto. Todavía se absorben fácilmente

los efectos de incidentes menores y averías

en determinado punto.

Nivel de servicio C

Mantiene el tráfico con velocidades en

condiciones de flujo libre o cerca de ella. La li-

bertad para maniobrar en la corriente del trá-

fico se restringe notoriamente, y los cambios

de carril requieren más cuidado y atención del

conductor. Todavía pueden absorberse los in-

cidentes menores, pero el deterioro local en la

operación será sustancial. Puede esperarse

formación de colas detrás de algún obstáculo

significativo.

Nivel de servicio D

Es el nivel en el cual las velocidades em-

piezan a disminuir ligeramente debido al in-

cremento de los volúmenes de tránsito; la

densidad empieza a aumentar significativa-

mente. La libertad para maniobrar en la co-

rriente del tráfico es notoriamente limitada,

y el conductor experimenta niveles reducidos

de confort físico y psicológico. Incluso puede

esperarse que los incidentes menores formen



Figura 2.8


para el análisisde secciones

básicas deautopista

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

colas de espera, porque la corriente de tráficotiene un pequeño espacio para absorber lasrupturas.

Nivel de servicio E

Describe el funcionamiento a régimen decapacidad plena. El funcionamiento en estenivel es volátil, porque no hay casi ningún es-pacio utilizable en la corriente de tráfico. Losvehículos, estrechamente espaciados, tienenpequeños espacios para maniobrar en la co-rriente de tráfico a velocidades que todavíaexceden 80 km/h. Cualquier ruptura de la co-rriente de tráfico, como cuando los vehículosentran de una rampa o un vehículo cambia decarril, puede establecer una ola de rupturaque se propaga a lo largo del flujo de tráficocorriente arriba. La corriente de tráfico nopuede disipar la ruptura y se espera que cual-quier incidente produzca una avería seria antela formación de largas colas de espera. La ma-niobrabilidad en la corriente del tráfico estásumamente limitada, y el nivel de confort físi-co y psicológico del conductor es pobre.

Nivel de servicio F

Describe las fracciones en el flujo vehi-cular. Éstas ocurren por varias razones:

u Los incidentes del tráfico pueden reducirde modo temporal la capacidad de unsegmento corto, porque el número devehículos que llegan al punto es mayorque el número de vehículos que puedenmoverse a través de él.

u Puntos de repetición de la congestión,como una convergencia o entrecruza-miento y eliminación de carriles; una de-manda muy alta en que el número devehículos que llegan es mayor que el nú-mero de vehículos que se descargan.

u En situaciones previstas de hora pico (u

otra hora), la tasa de flujo puede exceder

la capacidad estimada de la situación.

Nótese que en todos los casos, la fracción

del flujo ocurre cuando la proporción de de-

manda existente sobre la capacidad real o de

demanda de previsión a la capacidad estimada

excede 1.00. La operación inmediata corriente

arriba de este punto generalmente está cerca

de la capacidad, y mejora el funcionamiento

corriente abajo.

El funcionamiento del nivel de servicio F

en una cola es el resultado de una fracción o

cuello de botella en un punto corriente arri-

ba. El nivel de servicio F se utiliza también

para describir las condiciones del punto de

fracción o cuello de botella y la cola de des-

carga del flujo que ocurre a las velocidades

bajas del nivel de servicio E. Siempre que el

nivel de servicio de condiciones F exista, se

tiene el potencial para que se extienda co-

rriente arriba con distancias significativas.

En la Tabla 2.14 se presentan los rangos

de densidad para la determinación del nivel

de servicio en segmentos básicos de auto-

pistas.

Nivel deservicio

Rango de densidad (Vehículoslivianos/km/carril)

A 0 - 7

B > 7 - 11

C > 11 - 16

D > 16 - 22

E > 22 - 28

F > 28

Para cualquier nivel de servicio dado, la

densidad aceptable máxima es algo baja en

comparación con el nivel de servicio corres-

pondiente en las carreteras multicarril. Esto

refleja la calidad más alta de los conductores

cuando usan las autopistas, comparadas con

las vías multicarriles.



Tabla 2.14 Nivelesde servicio ensegmentosbásicos deautopista

Fuente:Manual de Capacidadde Carreteras(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

El valor superior mostrado para un nivelde servicio E (28 vehículos livianos/km/ca-rril) es la densidad máxima a la que se esperaocurran los flujos a capacidad. En la siguien-te figura se presentan los criterios de los ni-veles de servicio para velocidades a flujo librede 120 km/h., 110 km/h., 100 km/h y 90km/h.

En la Figura 2.9 se presenta la relaciónentre la velocidad, el flujo, la densidad y el ni-vel de servicio para segmentos básicos de au-topista.

Capacidad para varias velocidades a flujolibre: para los valores 2.400, 2.350, 2.300 y2.250 veh/km/carril corresponden velocida-des de 120, 110, 100 y 90 km/h, respectiva-mente.

Para 90 ≤ VFL ≤ 120 y para tasas de flujo(vP)

(3.100 - 15VFL) > vP ≤ (1.800 + 5VFL),

S VFL

VFL

v VFL

VFL

P

= −

−

+ −−

1

2823 1800

15 3100

20 1300

( )

2 6.

2.10

Para 90 ≤ VFL ≤ 120 y para tasas de flujo(vP)

vP ≤ (3.100 - 15VFL),

S VFL= 2.11

Determinación de la velocidad aflujo libre, VFL

La velocidad a flujo libre (VFL) es la velo-cidad media de los vehículos livianos, medi-da durante flujos bajos a moderados (arribade 1.300 vehículos livianos/h/carril). Paraun segmento específico de autopista, las ve-locidades son constantes en este rango deproporciones de flujo. Se utilizan dos méto-dos para determinar la velocidad a flujo librede un segmento básico de autopista:

El primero de ellos hace referencia a lamedición en campo; el segundo, a la estima-ción con base en lo presentado en esta sec-ción.

Procedimiento de campo para la

determinación de la velocidad a

flujo libre

El procedimiento

de la medición en

campo lo realiza per-

sonal entrenado que

recoge los datos direc-

tamente. Sin embar-

go, no se requieren las

dimensiones del cam-

po para la aplicación

del método. Si se

usan los datos reco-

pilados en campo,

ningún ajuste se

debe hacer a la velo-

cidad de flujo libre,

VFL.



Figura 2.9

Curvasvelocidad -

flujo y nivelesde servicio

en segmentosbásicos de

autopista

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

El estudio de velocidad debe dirigirse a una

situación representativa del segmento cuando

fluye y cuando las densidades son bajas (las

proporciones de flujo pueden ser de 1.300

vehículos livianos/h/carril en adelante). Se

debe realizar en horas valle, pues permiten

observar adecuadamente las proporciones de

flujo. El estudio de velocidad debe medir las

velocidades de todos los vehículos livianos o

debe usar una muestra sistemática (por

ejemplo cada 10 carros). El estudio de veloci-

dad debe medir las velocidades de los

vehículos livianos. Se debe obtener una

muestra de por lo menos 100 automóviles li-

vianos. Puede usarse cualquier técnica de

medida de velocidad que se ha encontrado

aceptable para otros tipos de tráfico que dise-

ña los estudios de velocidad.

El analista debe tener cuidado para no

asumir que la velocidad a flujo libre (VFL)

para una autopista es igual a su límite de

velocidad anunciado o la velocidad del per-

centil 85 medida en campo. La velocidad a

flujo libre es la velocidad media medida en el

campo cuando los volúmenes están al menos

en valores cercanos a los 1.300 vehículos li-

vianos /h/carril.

Procedimiento de estimación de la

velocidad a flujo libre basándose en

la velocidad a flujo libre base, VFLB

Si los datos de mediciones de campo no se

encuentran disponibles, la velocidad a flujo li-

bre puede estimarse aplicando los ajustes a la

velocidad de flujo libre base. La VFLB es 120

km/h para las autopistas rurales y 100 km/h

para las autopistas urbanas y suburbanas. La

velocidad a flujo libre base está reducida por

los efectos de ancho de los carriles, distancia li-



CriterioNivel de Servicio

A B C D E

VFL = 120 km/h


Mínima velocidad (km/h) 120.0 120.0 114.6 99.6 85.7

Máxima relación volumen / capacidad (Veh/h/carril) 0.35 0.55 0.77 0.92 1.00


VFL = 110 km/h





VFL = 100 km/h





VFL = 90 km/h





Tabla 2.15

Criteriospara ladeterminacióndel nivel deservicio ensegmentosbásicos deautopista

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

bre lateral, número de carriles y por la densi-dad de intercambios que se presentan,utilizando la ecuación que se presenta a conti-nuación:

VFL VLFB f f f fLW LC N ID= − − − − 2.12

dondeVFL = velocidad a flujo libre [km/h]VFLB =Velocidad a flujo libre base, 110

km/h (urbano) o 120 km/h (ru-ral) [km/h]

fLW = factor de ajuste por ancho de ca-rril [km/h]

fLC = factor de ajuste por distancia li-bre lateral en la berma derecha[km/h]

fN = factor de ajuste por número decarriles [km/h]

fID = factor de ajuste por densidad deintercambios [km/h]

Factor de ajuste por ancho decarril

La condición base del ancho del carril es3.6 m o más. Cuando el ancho promedio detodos los carriles es menor de 3,6 m, la velo-cidad de flujo libre base (por ejemplo, a 120km/h) se reduce. En la Tabla 2.16 se presen-tan ajustes para reflejar el efecto de carrilesmás angostos .

Ancho deCarril

Reducción de lavelocidad a flujolibre, fLW (km/h)

3.6 0.0

3.5 1.0

3.4 2.1

3.3 3.1

3.2 5.6

3.1 8.1

3.0 10.6

Factor de ajuste pordistancia libre lateral

La base de la distancia libre lateral es 1.8

m o más en el lado derecho y 0.6 m o más en

el lado izquierdo o del separador central, los

cuales deben ser medidos desde el borde exte-

rior de la berma pavimentada hasta el borde

más cercano del carril. Cuando la distancia li-

bre lateral en la berma es menor de 1.8 m, la

velocidad a flujo libre base será reducida. En

la Tabla 2.17 se dan ajustes para reflejar el

efecto de carriles angostos de la distancia li-

bre lateral. No existe ajuste disponible para

reflejar el efecto de las distancias libres late-

rales a la izquierda o en el separador izquier-

do menores de 0.6 m. Lo anterior debido a

que distancias mínimas laterales menores

de 0.6 m en el lado izquierdo de una autopis-

ta son consideradas inusuales. El juicio con-

siderable debe hacerse determinando si

objetos o barreras a lo largo del lado derecho

de la autopista son una verdadera obstruc-

ción. Tales obstrucciones pueden ser conti-

nuas, como muros de contención, barreras

en concreto o defensas metálicas, o disconti-

nuas, como postes de luz o estribos de puen-

tes. En algunos casos, los conductores

pueden acostumbrarse a ciertos tipos de

obstrucciones en la cual su influencia en el

flujo de tráfico puede descartarse.

Factor de ajuste pornúmero de carriles

Los segmentos básicos de autopista con

cinco o más carriles (en una dirección) es

considerada como la condición base con res-

pecto al número de carriles. Cuando se pre-

sentan menos carriles, se reduce la velocidad

a flujo libre base. La Tabla 2.18 proporciona

los ajustes para reflejar el efecto del número

de carriles.



Tabla 2.16

Factor deajuste por

ancho de carril

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Para llevar a cabo el ajuste del número decarriles en la velocidad a flujo libre, VFL, sedebe considerar el número de carriles bási-cos y auxiliares. No deben ser incluidos loscarriles especiales como de alta ocupaciónvehicular, VAO, pues éstos también formanparte del desarrollo estructural de la vía.

Los ajustes presentados en la Tabla 2.18son exclusivamente datos medidos en las au-topistas urbanas y suburbanas; por tanto, noreflejan las condiciones en autopistas ruralesque típicamente llevan dos carriles en cadadirección. Para estimar la velocidad a flujo li-bre de una autopista rural segmentada, el va-lor del ajuste para el número de carriles, fN,

deberá ser 0.0.

Factor de ajuste por densidad deintercambiadores

La densidad base de intercambiadores es0.3 intercambiadores por kilómetro, o conun espaciamiento promedio de 3,3 kilóme-tros por intercambiador. La velocidad a flujolibre base se reduce cuando se presenta unmayor número de intercambiadores y, portanto, su densidad sube. En la Tabla 2.19 seproporcionan ajustes para reflejar el efectode densidad del intercambio.

La densidad del intercambio está deter-minada en un segmento de 10 km. El seg-mento de autopista (5 km corriente arriba y 5km corriente abajo) sobre el cual se localiza elsegmento de la autopista. Un intercambiadorse define como el que tiene al menos unarampa de entrada. Por consiguiente, los in-tercambios que tienen sólo rampas de salidano serían considerados en la determinaciónde la densidad de intercambiadores. Entrelos intercambiadores se deberán incluir in-tercambiadores típicos con arterias o carre-teras e intercambiadores mayores entreautopistas.

Distancia librelateral

derecha(m)

Reducción de la velocidad a flujolibre, fLC (km/h)

Carriles en una dirección

2 3 4 ³ 5

≥ 8 0.0 0.0 0.0 0.0

1.5 1.0 0.7 0.3 0.2

1.2 1.9 1.3 0.7 0.4

0.9 2.9 1.9 1.0 0.6

0.6 3.9 2.6 1.3 0.8

0.3 4.8 3.2 1.6 1.1

0.0 5.8 3.9 1.9 1.3

Número de carriles(en una dirección)

Reducción de lavelocidad a flujolibre, fN (km/h)

≥ 5 0.0

4 2.4

3 4.8

2 7.3

Intercambiadorespor kilómetro

Reducción de la Velocidad aFlujo Libre, fID (km/h)

≥ 0.3 0.0

0.4 1.1

0.5 2.1

0.6 3.9

0.7 5.0

0.8 6.0

0.9 8.1

1.0 9.2

1.1 10.2

1.2 12.1


La proporción de flujo en cada hora de-berá reflejar la influencia de vehículos pesa-dos y la variación temporal de la variación delflujo de tráfico durante una hora, así comolas características de la población de conduc-tores o usuarios. Estos efectos se reflejanajustando los volúmenes de cada hora, que se



Tabla 2.17

Factor deajuste pordistancia librelateral

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Tabla 2.19

Factor deajuste pordensidad deintercambia-dores

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Tabla 2.18

Factor de ajustepor número decarriles


de carreteras

(HCM 2000,

p. 23-6).

presentan típicamente en vehículos mixtospor hora (veh/h), para llegar a una tasa deflujo de vehículos equivalente en autos livia-nos (vehículos livianos/h). La tasa de flujo devehículos de pasajero equivalente es el resul-tado de calcular el factor de equivalencia delvehículo pesado en vehículos livianos. Elajuste de la variación del flujo de tráfico en lahora pico se presenta en la siguiente sección,los resultados de la tasa de flujo equivalentese presentan en vehículos livianos/h/carril.La ecuación que se presenta a continuaciónse utiliza para calcular la tasa de flujo devehículos equivalentes.

vV

FHP N f fP

HV p

=× × ×

2.13

donde

vP = tasa de flujo equivalente en 15minutos [vh/h/carril]

V = volumen horario [vh/h/carril]


N = número de carriles por sentido


fp = factor de ajuste por tipo de con-ductores

Factor de hora pico

El factor de la hora pico (FHP) represen-ta la variación en la circulación en una hora.Las observaciones de la circulación indicanconstantemente que los caudales encontra-dos en el período de 15 minutos del pico enuna hora no son uniformes en la hora com-pleta. El uso del factor de la hora pico en laecuación anterior considera este fenómeno.

En segmentos básicos de autopistas, losvalores típicos del factor de hora pico varíanentre 0.80 y 0.95. Un factor de hora pico másbajo es característico de condiciones rurales.

Factores altos son condiciones típicas deentornos urbanos y suburbanos en condicio-nes de hora pico. Los datos del campo debenser utilizados en lo posible para desarrollar elcálculo del factor de hora pico, FHP de condi-ciones locales.

Factor de ajuste por presencia devehículos pesados

Los volúmenes de tráfico de autopista ge-neralmente incluyen una mezcla de diferen-tes tipos de vehículos (autos, buses ycamiones). Éstos deberán ajustarse a unaproporción de flujo equivalente expresada envehículos de pasajero por hora por el seg-mento básico de autopista. Este ajuste se rea-liza usando el factor de ajuste fHV. Una vez seencuentran los valores de equivalentes de ca-miones, ET, y de vehículos recreacionales, ER,el factor de ajuste, fHV, se determina usandola ecuación

fP E P E

HV

T T R R

=+ − + −

1

1 1 1( ) ( )2.14

donde

ET, ER = factores de equivalencia de ca-miones o vehículos recreacio-nales en vehículos de pasajerosdentro de la corriente del tráfi-co, respectivamente

PT, PR = porcentaje de camiones yvehículos recreacionales en lacorriente del tráfico, respecti-vamente

fHV = factor de ajuste por presenciade vehículos pesados

Los ajustes para los vehículos pesados dela corriente del tráfico corresponden a tres ti-pos de vehículos: camiones, buses y vehícu-los recreativos. No hay ninguna evidenciapara indicar las diferencias en la actuación



entre los camiones y buses en las autopistas;por consiguiente, se tratan camiones y busesidénticamente.

En muchos casos, los camiones serán losúnicos vehículos que se presenten en la co-rriente del tráfico en grado significante.Donde el porcentaje de vehículos recreacio-nales sea bajo, comparado con el porcentajede camiones, a veces es conveniente conside-rar todos los vehículos pesados como camio-nes. Hacer esto es aceptable donde elporcentaje de camiones y buses es por lo me-nos cinco veces el porcentaje de vehículos re-creacionales.

El factor fHV se calcula en un proceso dedos pasos. Primero, se determina el factor deequivalencia de los vehículos de pasajerospara cada camión, bus o vehículo recreativo,RV, el tipo de la carretera condiciona el estu-dio. Estos valores de equivalencia, ET y ER, re-presentan el número de automóviles depasajero que usarían la misma cantidad de ca-pacidad de la autopista, como camión, bus ovehículo recreativo, RV, respectivamente, enlas condiciones prevalecientes de la carreteray del tráfico. El segundo paso consiste en utili-zar los valores ET y ER en la proporción decada tipo de vehículo en la corriente de tráfico(PT y PR) para calcular el factor de ajuste fHV.

El efecto de los vehículos pesados en lacorriente del tráfico depende de las condicio-nes de pendientes, así como de la composi-ción de los volúmenes de tráfico. Puedenseleccionarse los factores de equivalencia devehículos livianos para una de las tres si-guientes condiciones: segmentos extendidosde autopista, pendientes ascendentes y pen-dientes descendentes.

Segmentos extensos de autopistas

Es a menudo apropiado considerar unalongitud extendida de segmentos de autopis-

ta que contiene un número de ascensos, des-censos y a nivel como un solo segmento uni-forme. Esto es posible en una pendiente queno es suficientemente larga y que no tieneefecto significativo en el funcionamiento detodo el segmento. Como pauta, el análisis delsegmento extendido puede usarse donde lapendiente es un 3% o más durante un tramode 0.5 kilómetros o donde la pendiente esmenor de un 3% en longitudes no mayores de1.0 kilómetro.

Pendientes específicas

Cualquier pendiente menor del 3% que sepresenta en longitudes mayores de 1.0 kilóme-tro o cualquier pendiente del 3% o más en lon-gitudes mayores de 0.5 kilómetros debeanalizarse como un segmento separado debidoa su efecto significativo en el flujo de tráfico.

Factores de equivalencia parasegmentos de autopistaextendidos

Siempre que se use un segmento básicode autopista extenso, el análisis del terrenode la autopista debe ser clasificado como a ni-vel, ondulado o montañoso.

Terreno a nivel

El terreno a nivel es cualquier combina-ción de pendientes horizontal y vertical en laque los vehículos pesados pueden mantenerla misma velocidad de los vehículos de pasa-jeros. Este tipo de terreno incluye pendien-tes cortas y no mayores de 2%.

Terreno ondulado

El terreno ondulado es cualquier combi-nación de pendiente horizontal y vertical que



causa en los vehículos pesados una reducciónsustancial de la velocidad, por debajo de losvehículos livianos, sin que los vehículos pesa-dos deban operar a velocidades críticas sos-tenibles para alguna longitud significativa detiempo o a intervalos frecuentes.

La velocidad crítica sostenible es la máxi-ma velocidad que los camiones pueden man-tener en una pendiente ascendente extendidaen un porcentaje dado. Si alguna pendientees demasiado larga durante mucho tiempo,se obligará a los camiones a disminuir la ve-locidad a la velocidad crítica sostenible quepueden mantener para las distancias exten-didas.

Terreno montañoso

El terreno montañoso es cualquier com-binación de pendiente horizontal y verticalque causa en los vehículos pesados una ope-ración a velocidades críticas sostenibles paradistancias significativas o a intervalos fre-cuentes.

La Tabla 2.20 presenta los factores deequivalencia de vehículos de pasajeros paralos segmentos básicos de autopista extendi-dos.

Factor de equivalencia parapendientes específicas

Cualquier autopista de más de 1.0 kiló-metro y con pendientes menores del 3% o delongitud de 0.5 kilómetros para pendientesdel 3% o más deberán ser consideradas seg-

mentos separados. El análisis de tales seg-

mentos debe considerar la pendiente de as-

censo y de descenso y si la pendiente es

aislada o es un valor constante que forma

parte de una serie compuesta.

Varios estudios señalan que el indicador

de las poblaciones de camión de autopista

tiene una media de proporción de peso-po-

der variable entre 75 y 90 kg/KW. Estos pro-

cedimientos adoptan el equivalente del carro

de pasajero calibrados para una mezcla de

camiones-buses en este rango. Los vehículos

recreacionales varían considerablemente en

tipo y características.

Estos vehículos incluyen los automóviles

con remolques. Además, varía la tipología de

los vehículos y el grado de habilidad en la con-

ducción de estos vehículos. Los valores típi-

cos de la proporción peso-poder pueden estar

en el rango de 20 a 40 kg/kw para los vehícu-

los recreacionales.


específicas de ascenso

Los factores de equivalencia para las

pendientes específicas de ascenso se mues-

tran en la Tabla 2.21 y la Tabla 2.22, donde

se presentan los valores de ET y ER para los

segmentos de ascenso. Estos factores varían

con la pendiente, la longitud de la autopista

y la proporción de vehículos pesados en la

corriente del tráfico. Los valores máximos

de ET y ER ocurren cuando hay sólo unos

vehículos pesados.



Tabla 2.20

Factores deequivalencia de

vehículos depasajeros en

segmentos básicosextendidos

Fuente: Manual de

capacidad de carreteras

(HCM 2000)

FactorTipo de terreno

A nivel Ondulado Montañoso

ET (camiones y buses) 1.5 2.5 4.5

ER (vehículos recreacionales) 1.2 2.0 4.0

Los factores de equivalencia disminuyentanto como el número de vehículos pesados seincremente, porque estos vehículos tienden aformar pelotones y tener características deoperación más uniforme que un pelotón devehículos livianos.

La longitud de la pendiente se toma de unperfil de la carretera en cuestión; el valor típicoincluye la porción recta de la pendiente más al-guna porción de la curva vertical al inicio y ter-minación de la pendiente. Se recomienda queel 25% de la longitud de las curvas verticales alinicio y terminación de la pendiente sean in-cluidas en la longitud de la calidad. Cuandohaya dos pendientes ascendentes consecutivasse asigna un 50% de la longitud de la curva ver-tical entre ellas a la longitud de cada pendientede ascenso.

Analizando las pendientes de ascenso, elpunto de interés es el extremo de la pendien-te donde los vehículos pesados tienen el efec-to máximo en su funcionamiento. Éste nosiempre es el caso; sin embargo, si una uniónde rampa se localiza en la mitad de la pen-diente, este punto será una situación críticapara el análisis. En el caso de pendientescompuestas, el punto crítico de análisis es elpunto en que los vehículos pesados viajanmás lentamente. Si una pendiente del 5% esseguida por una pendiente del 2%, es razona-ble suponer que el extremo de la porción de lapendiente del 5% será crítico, y se esperaríaque los vehículos pesados acelerarán en laporción de la pendiente del 2%.

Equivalentes para pendientes de

descenso

Hay pocos datos específicos en el efectode vehículos pesados en la corriente del flujode tráfico en los descensos. En general, si losdescensos no causan que los camiones debanusar cambios bajos, pueden tratarse como si

se encontraran en segmentos de terrenos anivel, y se seleccionan los factores de equiva-lencia de los vehículos de pasajeros de acuer-do con sus datos. Donde los descensos másseveros pueden ocurrir, los camiones debenusar a menudo los cambios bajos para evitarganar demasiada velocidad y correr fuera decontrol. En estos casos, el efecto es mayorque si se encontrara en un terreno a nivel. LaTabla 2.23 da valores de ET. Para los vehícu-los recreacionales, los descensos pueden tra-tarse como si se tratara de terreno a nivel.


compuestas

El alineamiento vertical de la mayoría delas autopistas resulta una serie continua dependientes. A menudo es necesario determi-nar el efecto de una serie de pendientes signi-ficativas en una sucesión. La técnica seguidaes realizar el cálculo de la pendiente media enel punto en cuestión. La pendiente media sedefine como el levantamiento total del prin-cipio de la pendiente compuesta divididaentre la longitud de la pendiente.

La pendiente media es un acercamientoaceptable para pendientes en que todas lassubdivisiones son menos del 4% de la longi-tud total de la pendiente compuesta, y éstatiene menos de 1.200 metros.

Factor de ajuste por la poblaciónde conductores

Las características de la corriente detráfico, que son la base de esta metodolo-gía, es representativa de conductores viaje-ros regulares en la corriente de tráfico en laque la mayoría de los conductores está fa-miliarizado con el medio por el cual circula.Se acepta que las corrientes de tráfico concaracterísticas diferentes (por ejemplo,



conductores de vehículos recreacionales)reduzcan el uso eficaz de las autopistas.Considerando que los datos y la informa-ción varían sustancialmente, se han encon-trado capacidades más bajas en fines de

semana, en especial en las áreas recreati-vas. Puede asumirse que la reducción en lacapacidad (Nivel de servicio E) se extiendepara servir los volúmenes también paraotros niveles de servicio.



Pendiente(%)

Longitud(km)

ET


2 4 5 6 8 10 15 20 25

< 2 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

≥ 2-3

0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.8 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.8-1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>1.2-1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>1.6-2.4 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>2.4 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

> 3-4

0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5

>0.8-1.2 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>1.2-1.6 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0

>1.6-2.4 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5

>2.4 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5

> 4-5

0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>0.8-1.2 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

>1.2-1.6 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

>1.6 5.0 4.0 4.0 4.0 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0

> 5-6

0.0-0.4 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

>0.4-0.5 4.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

>0.5-0.8 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

>0.8-1.2 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

>1.2-1.6 5.5 5.0 4.5 4.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

>1.6 6.0 5.0 5.0 4.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

> 6

0.0-0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0

>0.4-0.5 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5

>0.5-0.8 5.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5

>0.8-1.2 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0

>1.2-1.6 6.0 5.5 5.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5

>1.6 7.0 6.0 5.5 5.5 5.0 4.5 4.0 4.0 4.0

Tabla 2.21

Factor deajuste por

pendientesespecíficas deascenso para

buses ycamiones

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

El factor de ajuste, fP, se usa para reflejareste efecto. Los valores de rango del fP varíande 0.85 a 1.00. El analista debe seleccionar1.00, que refleja el tráfico del viajero común(es decir, los usuarios familiares), a menosque haya evidencia suficiente para aplicar unvalor más bajo. Cuando se necesita mayorexactitud, se recomienda el estudio del tipode viajero y el flujo de tráfico recreativo y develocidades.

Determinación del nivel deservicio

El primer paso para determinar el nivel deservicio de un segmento básico de la autopistaes definir y segmentar el medio de la autopistaapropiadamente. El segundo, estimar la ve-locidad a flujo libre por medición o a partir deun valor base, con lo cual se construye unacurva de velocidad-flujo apropiada de la mis-ma forma que las curvas típicas presentadas



Pendiente(%)

Longitud(km)

ER

Porcentaje de Buses y camiones

2 4 5 6 8 10 15 20 25

< 2 Todas 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

> 2-30.0 – 0.8 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

>0.8 3.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2 1.2 1.2

> 3-4

0.0 – 0.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

> 0.4-0.8 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5

> 0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5

> 4-5

0.0 – 0.4 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

> 0.4-0.8 4.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0

> 0.8 4.5 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0

> 5

0.0 – 0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5

> 0.4-0.8 6.0 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0

> 0.8 6.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 25 2.0

Tabla 2.22

Factor deajuste porpendientesespecíficas deascenso paravehículosrecreativos

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Pendientenegativa

(cuesta abajo)Longitud (km)

ET

Porcentaje de camiones

5 10 15 20

< 4 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5

4-5 ≤ 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5

4-5 > 6.4 2.0 2.0 2.0 1.5

> 5-6 ≤ 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5

> 5-6 > 6.4 5.5 4.0 4.0 3.0

> 6 ≤ 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5

> 6 > 6.4 7.5 6.0 5.5 4.5

Tabla 2.23

Factor deajuste porpendientesespecíficas dedescenso parabuses ycamiones

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Wilson

Resaltado

en las curvas velocidad - flujo y niveles de

servicio en segmentos básicos de autopista.

Basándose en la tasa de flujo, VP, y la curva

de velocidad-flujo construida, se lee la veloci-

dad media del automóvil de pasajeros en el

eje Y. El próximo paso es calcular la densidad

utilizando la Ecuación

Dv

S

P= 2.15

donde

D = densidad [vh/km/carril]

VP = Tasa de flujo [vh/km/carril]

S = Velocidad media de los autos[km/h]

El nivel de servicio del segmento básico

de autopista se determina comparando la

densidad calculada D con la presentada en la

Figura 2.9.

Segmentación de la autopista

Los análisis de capacidad y de niveles de

servicio requieren que los segmentos básicos

de autopista tengan condiciones uniformes

de tráfico y de geometría; por tanto, un cam-

bio en alguna condición causará la termina-

ción de un segmento de análisis.

Varias situaciones presentadas en la auto-

pista a lo largo de los límites naturales genera-

rán los segmentos uniformes, la consideración

de rampas de entrada o de salida o cambios

en el volumen de tráfico; el principio y el ex-

tremo de las pendientes simples o compues-

tas también actúan como límites. Cualquier

punto que el tráfico o la vía condiciona el

cambio debe usarse como un límite entre

segmentos uniformes, cada uno de los cuales

debe analizarse por separado.

Además de los límites naturales creados

por las vías de entrada y las de salida, las con-

diciones siguientes permiten identificar elsegmento básico de autopista en análisis:

u Cambio en el número de carriles.

u Cambio en la distancia libre lateral.

u Cambio de pendiente en más de un 2% opendiente constante ascendente en másde 1.200 metros.

u Cambio en el límite de velocidad.

2.3.4 Rampas de convergencia ydivergencia


funcionales

Una rampa es una longitud de carreteraque proporciona una conexión exclusiva en-tre dos medios de la carretera. En las autopis-tas, todas las maniobras de entrada y salidatienen lugar en rampas que se diseñan parafacilitar la entrada adecuada de vehículos dela vía en la corriente de tráfico de la autopis-ta, así como la salida de vehículos de la co-rriente de tráfico de la autopista por la rampaprevista.

Una rampa puede constar de tres ele-mentos geométricos de interés:

u La unión de la rampa-autopista.

u La rampa

u La unión de la rampa-calle.

La rampa-autopista se diseña para per-mitir la entrada o salida de vehículos a granvelocidad con la ruptura mínima al tráficoadyacente de la autopista. Las característicasgeométricas de uniones de la rampa - autopis-ta varían de acuerdo con la longitud y el tipo(paralelismo o ángulo de entrega) de carrilesde aceleración o desaceleración, velocidad aflujo libre, distancias de visibilidad y otros ele-mentos que influyen en la operación de larampa.



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Las características geométricas de lasrampas varían de situación a situación. Lasrampas pueden variar en el número de carri-les (normalmente uno o dos), la velocidad dediseño, las pendientes y la curvatura hori-zontal. El diseño de rampas raramente es unafuente de dificultad operacional, a menosque un incidente en la corriente del tráficocause colas. La conexión de la rampa a la ca-lle puede causar la formación de colas de es-pera a lo largo de la rampa, pero esto no serelaciona con los diseños de la rampa.

Muchas rampas conectan los medios deacceso limitado a las arterias locales y colec-toras. Tales rampas involucran un elementocrítico en el diseño global. Las uniones de larampa a la calle pueden permitir una fusióndesenfrenada de movimientos de convergen-cia y divergencia, o pueden llegar a tomarforma de una intersección a nivel. Las colasque se forman en la unión de la rampa a la ca-lle en condiciones extremas pueden incluir launión rampa-autopista.

Las rampas de convergencia o de diver-gencia se localizan entre diferentes tipos devías. En la Figura 2.10 se ilustran ejemplos derampas de convergencia y de divergencia.

La unión de la ram-pa a la autopista es unárea en que el tráficoexige espacio. La co-rriente arriba del tráficocompite por el espaciocon los vehículos de lavía que entran en unarampa de convergencia.La demanda de la vía deentrada se genera local-mente, aunque las callesurbanas pueden traeralgunos conductores deorígenes más distantes.

En un área de convergencia, los vehículosindividuales intentan encontrar un espacia-miento en el carril del tráfico de la autopistaadyacente; en la mayoría de las rampas estáen el lado derecho de la autopista. El carril dela autopista en que los vehículos de la vía deentrada buscan el espaciamiento, se designacomo carril 1.

Por convención, los carriles de la auto-pista se numeran de 1 a N, es decir, del hom-bro derecho al separador.

La acción individual de vehículos queconvergen en el carril 1 del flujo de tráficocrea turbulencia en la vecindad de la rampa.Los vehículos próximos a la autopista se des-vían hacía la izquierda para evitar esta turbu-lencia. Según estudios estadounidenses, elefecto operacional de la convergencia tienemayor influencia en los carriles 1 y 2 y el ca-rril de aceleración para una distancia que seextiende del punto físico de unión a unos 450metros corriente arriba del punto de conver-gencia. La Figura 2.11 y la Figura 2.12 pre-sentan las áreas de influencia para lasrampas de entrada y salida.

Las interacciones son dinámicas en lasáreas de influencia de la rampa. Los vehícu-



Figura 2.10

Rampas deconvergenciay divergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

los cercanos a la rampa de la autopista se des-plazarán a la izquierda en la medida que sucapacidad se los permita. Considerando quela intensidad de flujo de la rampa influye enla conducta de los vehículos de la autopista,la congestión de la autopista generalmentepuede actuar para limitar el flujo de la ram-pa, causando la migración a otros intercam-bios o rutas.

En las rampas de salida, la maniobra bá-sica es divergir, es decir, una sola corrientede tráfico, que se separa en dos corrientes.Los vehículos de salida deben ocupar la sen-da adyacente a la salida (carril 1 para una víade salida a la derecha). Así, cuando la rampade salida se aproxima, los vehículos divergenal moverse a la derecha. Esto produce una re-distribución de otros vehículos de la autopis-ta cuando éstos salen para evitar laturbulencia. El área de mayor turbulenciaestá conformada por los carriles 1 y 2 en unadistancia que se extiende 450 metros co-rriente arriba del punto de divergencia, comose muestra en la Figura 2.11.

2.3.4.2 Condiciones

básicas para el

análisis

Algunas variablesinfluyen en el funcio-namiento de las unio-nes entre rampa yautopista. Se deben in-cluir todas las variables

del funcionamiento del segmento básico deautopista, como ancho de carriles, distanciade visibilidad lateral, tipo de terreno, pobla-ción de conductores, y presencia de vehículospesados. Hay parámetros adicionales de im-portancia particular para el funcionamientode las rampas, como la longitud de los carri-les de aceleración o desaceleración, la veloci-dad de flujo libre de la rampa, y ladistribución del tráfico en el carril de corrien-te arriba.

La longitud de los carriles de aceleracióno desaceleración tiene un efecto significativoen las operaciones de convergencia y diver-gencia. Los carriles cortos proporcionanoportunidad restringida para acelerar antesde unirse a la corriente de tráfico de la auto-pista en maniobras de convergencia; de lamisma forma, la rampa de divergencia cortagenera una oportunidad pequeña de dismi-nuir la velocidad para efectuar la maniobrade cambio de dirección. El resultado es quetanto la aceleración como la desaceleración se

deben asumir dentro de la autopis-ta, afectando el flujo que se presen-ta. Los carriles cortos deaceleración también influyen enque muchos vehículos reduzcan suvelocidad significativamente e in-cluso pueden llegar a detenersemientras buscan un espaciamientoapropiado en el primer carril de lacorriente de tráfico.



Figura 2.11

Área deinfluencia para

rampas deconvergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Figura 2.12

Área deinfluencia

para rampasde divergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Muchas características influyen en la ve-

locidad de flujo libre de la rampa, incluso el

grado de curvatura, el número de carriles, las

pendientes y la distancia de visibilidad, entre

otros. La velocidad a flujo libre es un factor in-

fluyente puesto que determina la velocidad a

la que los vehículos convergen y entran en el

carril de aceleración, así como la velocidad a la

que los vehículos ingresan por la rampa. Esto,

a su vez, determina la cantidad de aceleración

o desaceleración necesaria. Algunas caracte-

rísticas básicas que deben tener las rampas de

convergencia y divergencia son:

u Velocidad a flujo libre. Generalmente

variable entre 30 y 80 km/h. Aunque la

velocidad a flujo libre es mejor determi-

narla en campo, usualmente se puede to-

mar un valor de 55 km/h, sobre todo

donde no se encuentran disponibles las

mediciones específicas o predicciones.

u Un carril en la rampa. Volúmenes mayo-

res de 1.500 vehículos livianos/hora re-

querirán un carril adicional.

u Distribución de los volúmenes de tránsito

corriente arriba en los carriles 1 y 2 de la

autopista.

u No contar con rampas adyacentes co-rriente arriba o corriente abajo.

Las limitaciones para la aplicación de

esta metodología se plantean a continuación

u Carriles especiales. Destinados para la

circulación de vehículos de alta ocupa-

ción, VAO, como carriles de entrada a la

rampa.

u Longitud de la rampa.

u Condiciones sobresaturadas.

u Límites de velocidad y magnitud de en-

trada.

u Presencia de sistemas de transporte inte-

ligente.


En la Figura 2.13 se ilustra la entrada y el

orden del método para el análisis de capaci-

dad y niveles de servicio para rampas de con-

vergencia y divergencia.

La metodología se enfoca en el funciona-

miento de las uniones de rampa a autopista y

en las características propias de la rampa.

Niveles de servicio

Los niveles de servicio en áreas de conver-

gencia y divergencia están determinados por

la densidad en condiciones de operación esta-

ble, representados de los niveles A hasta E. El

nivel de servicio F se presenta cuando el flujo

total excede la capacidad del segmento de la

autopista y la densidad no está estimada para

este caso.

Nivel de servicio A

Representa operaciones sin restriccio-

nes. La densidad es baja y permite la manio-

bra sin causar turbulencias en la corriente del

tráfico.

Nivel de servicio B

Las maniobras de convergencia y de di-

vergencia llegan a ser sensibles directamente

para los conductores; ocurre una mínima

turbulencia. En las rampas de convergencia,

los conductores deben ajustar su velocidad

para entrar fluidamente en el carril de acele-

ración y la autopista.

Nivel de servicio C

La velocidad en el área de influencia co-

mienza a disminuir y las turbulencias que se

presentan en la corriente del tráfico son noto-



Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

Wilson

Resaltado

rias. Los vehículos que se presentan en la ram-

pa y en la autopista deben ajustar sus

velocidades para entrar fluidamente la co-

rriente del tráfico.

Nivel de servicio D

Los niveles de turbulencia en el área de in-

fluencia llegan a ser importantes, provocando

que los vehículos disminuyan su velocidad

para acomodarse en la convergencia o diver-

gencia. Se pueden formar algunas colas sobre

las rampas; sin embargo, la operación segui-

ría estable en la autopista.

Nivel de servicio E

Representa condiciones de aproximación

al régimen de capacidad plena; la velocidad se

reduce significativamente y la turbulencia es

sentida por todos los conductores. Pequeñoscambios en la demanda del flujo de tráficocausarán colas en la rampa y en la autopista.

Nivel de servicio F

Se presenta cuando la demanda excede lacapacidad de la autopista corriente arriba,corriente abajo o en la rampa.

En la Tabla 2.24 se presentan los rangosde la densidad para la determinación del nivelde servicio en rampas de convergencia y di-vergencia, mientras que en la Tabla 2.25 sepresentan los valores aproximados de capaci-dad para rampas de un carril y de dos carriles.


La proporción de flujo en cada hora de-berá reflejar la influencia de vehículos pesa-



Figura 2.13


para el análisisen rampas de

convergencia ydivergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carretera

(HCM 2000)

dos y el cambio temporal de la variación delflujo de tráfico durante una hora, así comolas características de la población de conduc-tores o usuarios. Estos efectos se reflejanajustando los volúmenes de cada hora, que sepresentan típicamente en vehículos mixtospor hora (veh/h), para llegar a una tasa deflujo de vehículos equivalente en autos livia-nos (pasajero, vehículos livianos/h).

La tasa de flujo de vehículos livianosequivalentes es el resultado de calcular el fac-tor de equivalencia del vehículo pesado envehículos livianos.

La Ecuación que se presenta a continua-ción se utiliza para calcular la tasa de flujo devehículos equivalentes.

vV

FHP f fi

i

HV p

=× ×

2.16

donde

vi = tasa de flujo equivalente para elmovimiento i en 15 minutos envehículos [vh livianos/h/carril]

Vi = volumen horario para el movi-miento i [vh mixtos/h/sentido]

FHP = factor de hora picofHV = factor de ajuste por presencia de

vehículos pesadosfP = factor de ajuste por tipo de con-

ductores

El ajuste de los factores se realiza de ma-nera similar al presentado en el análisis parasecciones básicas de autopista correspon-diente al numeral anterior.

Cálculo de la capacidad en rampasde convergencia

El modelo de cálculo para la determina-ción de la capacidad en rampas de conver-gencia se ilustra en la Figura 2.14.

Niveles de servicioDensidad

(veh liv/km/carril)

A ≤ 6B > 6C > 12 - 17D > 17 - 22E > 22

FDensidad excede la

capacidad

Velocidad a flujo libreen rampas, SFR (km/h)

Capacidad (vh/hora)

Rampa deun carril

Rampa dedos carriles

> 80 2200 4400

> 65 - 80 2100 4100

> 50 - 65 2000 3800

≥ 30 - 50 1900 3500

< 30 1800 3200

La principal influencia sobre el flujo que

se presenta en los carriles 1 y 2 inmediata-

mente corriente arriba de la rampa de con-

vergencia es función de:

u El volumen total que se aproxima en laautopista (VF) en veh lv/h.

u El volumen que se presenta en la rampa(VR ) en veh lv/h.

u Longitud total del carril de aceleración(LA) en metros.

u Velocidad a flujo libre en la rampa (SFR)en km/h.

u Volumen de tránsito rampa de entradacorriente arriba (VR) en vh lv/h.

u Distancia a la rampa adyacente corrientearriba (LUP) en metros.

u Distancia a la rampa adyacente corrienteabajo (LDOWN) en metros.

Volumen en los carriles 1 y 2 de la Auto-

pista, varía de acuerdo con el número de ca-

rriles que se presentan en ella, y se calcula

así:

v v Pf FM12 = × 2.17



Tabla 2.24

Niveles deservicio enrampasFuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Tabla 2.25

Capacidadaproximada enrampas de unoy dos carriles

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Para vías de cuatro carriles (dos por sen-tido):

PFM = 1.000

Para vías de seis carriles (tres carriles encada dirección):

P LFM A= +0 5775 0 00002. . 2.18

P V V

S L

FM F R

FR up

= + +− +

0 7289 0 0000135

0 002048 0 0002

. . ( )

. .2.19

P v LFM D down= +0 5487 0 0801. . / 2.20

Para vías de ocho carriles (cuatro porcada dirección):

P V L SFM R A FR= + +0 2178 0 000125 0 05887. . . / 2.21

Se presentan 3 ecuaciones para determi-

nar la proporción de vehículos en los carriles 1

y 2 de la autopista; en la Tabla 2.26, se presen-

ta la selección de las ecuaciones de cálculo.

Determinación de la capacidad enrampas de convergencia

La capacidad de la convergencia se deter-

mina por la capacidad del segmento de auto-

pista corriente abajo. Así, el total del flujo

corriente arriba de la autopista y de la rampa



Figura 2.14

Modelo decálculo de

capacidad enrampas de

convergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Corriente arriba dela rampa

En la rampaCorriente abajo

de la rampaEcuación a usar

- Sí - Ecuación 2.18

- Sí Sí Ecuación 2.18

- Sí No Ecuación 2.18 o Ecuación 2.20

Sí Sí - Ecuación 2.18

No Sí - Ecuación 2.18 o Ecuación 2.19

Sí Sí Sí Ecuación 2.18

Sí Sí No Ecuación 2.18 o Ecuación 2.20

No Sí Sí Ecuación 2.18 o Ecuación 2.19

No Sí NoEcuación 2.18, Ecuación 2.19 o

Ecuación 2.20

Tabla 2.26

Selección dela ecuación

paraautopistas de

seis carriles

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

no puede exceder la capacidad del segmento

básico de autopista que partirá corriente aba-

jo. Para la rampa de convergencia, el volu-

men será:

V V VR R12 12= + 2.22

donde

VR12 = volumen total en el área de in-fluencia de la rampa de conver-gencia [veh. livianos/h]

V12 = volumen en los carriles 1 y 2 de laautopista corriente arriba [veh.livianos/h]

VR = volumen en la rampa de conver-gencia [veh. livianos/h]

La capacidad total del segmento de auto-

pista corriente abajo (VFO= VF + VR) y el máxi-

mo valor del flujo que se encuentra en el área

de influencia (VR12) deben estar dentro de los

límites que se presentan en la Tabla 2.27.

Determinación del nivel deservicio para rampas deconvergencia

El criterio que establece el nivel de servi-

cio se basa en la densidad del área de influen-

cia, la cual tiene en cuenta las siguientes

variables:

u Densidad en el área de influencia envehículos livianos/km/carril.

u Volumen de tránsito en la rampa de en-

trada (VR) en veh. livianos/h.

u Volumen de tránsito en el área de in-

fluencia (V12) en veh. livianos/h.

u Longitud del carril de aceleración (La) en

metros.

Las mencionadas variables, se relacionan

mediante la siguiente expresión:

D v

v L

R R

A

= + +−

3 402 0 00456

0 0048 0 0127812

. .

. .2.23

donde

DR = densidad en el área de influenciade la convergencia [veh. livia-nos/km/carril]

vR = tasa de flujo que converge por larampa [veh. livianos/h]

v12 = tasa de flujo entrando al área deinfluencia de la rampa [veh. livia-nos/h]

LA = longitud del carril de aceleración[m]

Determinación de volúmenescorriente arriba en rampas dedivergencia

Las principales influencias en el flujo de

los carriles 1 y 2 inmediatamente corriente

arriba de la rampa de divergencia (incluido el

carril de desaceleración), son:



Velocidad a flujolibre (km/h)

Máximo flujo corriente abajo, v (veh./h) Máximo flujodeseable

entrando en elárea de

influencia, VR12

(veh./h)

Número de carriles en una dirección

2 3 4 > 4

120 4800 7200 9600 2400/carril 4600

110 4700 7050 9400 2350/carril 4600

100 4600 6900 9200 2300/carril 4600

90 4500 6750 9000 2250/carril 4600

Tabla 2.27

Capacidadmáxima pararampas deconvergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

u El volumen total que se aproxima en la

autopista (VF) en vehículos livianos/h.

u El volumen que se presenta en la rampa

(VR) en vehículos livianos/h.

u Volumen de tránsito en rampa corriente

arriba (VU) en vehículos livianos/h.

u Volumen de tránsito en rampa corriente

abajo (VD) en vehículos livianos/h.

u Distancia a la rampa adyacente corriente

arriba (LUP) en metros.

u Distancia a la rampa adyacente corriente

abajo (LDOWN) en metros.

La determinación del volumen en los ca-

rriles 1 y 2 de la autopista varía de acuerdo

con el número de carriles de la autopista, se-

gún se presenta a continuación.

V V V V PR R F R FD12 = + −( ) 2.24

donde

VR12 = volumen total en el área de in-

fluencia de la rampa de divergen-

cia [veh. livianos/h]

V12 = volumen en los carriles 1 y 2 de la

autopista corriente arriba [veh.

livianos/h]

VR = volumen en la rampa de diver-

gencia [veh. livianos/h]

Para vías de cuatro carriles (dos por sen-

tido):

PFM = 1.000

Para vías de seis carriles (tres carriles en

cada dirección):

P v vFD F R= − −0 760 0 000025 0 000046. . , 2.25

P v v LFD F U up= − −0 717 0 000039 0 184. . . / 2.26

P v

v L

FD F

D down

= − −0 616 0 000021

0 038

. .

. /

2.27

Para vías de ocho carriles (cuatro por

cada dirección):

PFD = 0 436. 2.28

Se presenta un total de 3 ecuaciones para

determinar la proporción de vehículos en los

carriles 1 y 2 de la autopista. A continuación,

en la Tabla 2.28, se presenta la selección de

las ecuaciones de cálculo.

Determinación de la capacidad enrampas de divergencia

La capacidad de la divergencia está de-

terminada por el volumen que puede salir de

la divergencia y por el máximo volumen que

puede entrar en los carriles 1 y 2 en el carril

de desaceleración. En una rampa divergente,

el flujo total que puede divergir está limitado



Tabla 2.28

Selecciónde la

ecuaciónpara

autopistasde seiscarriles

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Corriente arriba dela rampa

En la rampaCorriente abajo de la

rampaEcuación a usar

- No - Ecuación 2.25

- No Sí Ecuación 2.25

- No No Ecuación 2.25 ó Ecuación 2.27

Sí No - Ecuación 2.25 ó Ecuación 2.26

No No - Ecuación 2.25

Sí No Sí Ecuación 2.25 ó Ecuación 2.26

Sí No NoEcuación 2.25, Ecuación 2.26 ó

Ecuación 2.27

No No Sí Ecuación 2.25

No No No Ecuación 2.25 ó Ecuación 2.27

por la capacidad de los carriles de la autopis-ta que se aproximan a la divergencia.

En la Tabla 2.29 se presenta la capacidadtotal del segmento de autopista corrientearriba (VF) y el máximo valor del flujo que seencuentra en los carriles del área de influen-cia (V12).

Determinación del nivel deservicio para rampas dedivergencia

El criterio que establece el nivel de serviciose basa en la densidad en el área de influencia,la cual tiene en cuenta las siguientes variables:

u Densidad en el área de influencia envehículos livianos/km/carril.

u Volumen de tránsito en el área de in-fluencia en vehículos livianos/h.

u Longitud del carril de desaceleración enmetros.

Las mencionadas variables, se relacionanmediante la siguiente expresión:

D v LR D= + −2 642 0 0053 0 018312. . . 2.29

donde

DR = densidad en el área de influenciade la divergencia [veh. livianos/km/carril]

v12 = tasa de flujo entrando al área deinfluencia de la rampa [veh. livia-nos/h]

LD = longitud del carril de desacelera-

ción [m]

Determinación de la velocidad enel área de influencia de las rampas

Para determinar el nivel de servicio en

conjunto de la operación en segmentos lar-

gos, es necesario predecir la velocidad media

en los segmentos largos dentro del área de in-

fluencia de la rampa y en los carriles adya-

centes (carriles 3 y 4, si existen) y en los 450

metros de influencia de la rampa. Se estima

entonces la velocidad media en los vehículos

de todos los carriles de la autopista, teniendo

en cuenta:

u Velocidad media de los vehículos queviajan en los carriles 3 y 4, si existen, enlos 450 metros de longitud del área deinfluencia (SO), en km/h.

u Velocidad a flujo libre de la autopista enla aproximación al área de convergenciao de divergencia (SFF) en km/h.

u Velocidad a flujo libre de la rampa (SFR)en km/h.

u Longitud del carril de aceleración (LA) enmetros.

u Volumen de tránsito en la rampa (VR) envehículos livianos/h.

u Volumen de tránsito en la zona de con-vergencia (VR12) en vehículos livia-nos/h.



Velocidad a flujolibre (km/h)

Máximo flujo corriente abajo, vFI (vh/h) Máximo flujoentrando en el

área deinfluencia, V12

(vh/h)

Número de carriles en una dirección

2 3 4 > 4

120 4800 7200 9600 2400/carril 4400

110 4700 7050 9400 2350/carril 4400

100 4600 6900 9200 2300/carril 4400

90 4500 6750 9000 2250/carril 4400

Tabla 2.29

Capacidadmáxima pararampas dedivergencia

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

u Volumen de tránsito por carril en los de-

más carriles (3 y 4, si existen) al inicio de

la rampa (VOA) en vehículos livia-

nos/h/carril.

u Determinación intermedia de velocida-des para convergencia (MS) y divergencia(DS)

Estas variables se relacionan a continua-ción:

Área de convergencia

Velocidad media en el área de influenciade la rampa (km/h):

S S S MR FF FF s= − −( )67M e

L S

s

v

A FR

R= + −0 321 0 0039

0 004 1000

12 1000. .

. ( / )

/ ) 2.30

Velocidad media fuera de los carriles delárea de influencia de la rampa:

S SFF0 =donde v vh hOA <500 /

S S Vo FF OA= − −0 0058 500. ( )donde hastav vh hOA =500 2300 /S S vO FF OA= − − −10 52 0 0 2300. . ( )

2.31

Área de divergencia

Velocidad media en el área de influenciade la rampa (km/h):

S S S DR FF FF s= − −( )67D V Ss R FR= + −0 883 0 00009 0 008. . .

2.32

Velocidad media fuera de los carriles delárea de influencia de la rampa:

S SO FF=1 06.donde v vh hOA <1000 /

S S VO FF OA= − −1 06 0 0062 1000. . ( )donde v vh hOA ≥ 1000 /

2.33

En nuestro medio, se han estimado losvalores de las longitudes para el carril decambio de velocidad (Tabla 2.30 y Tabla2.31), como las longitudes de las transiciones(o cuñas) para pendientes de 2% o menores.Para carriles de desaceleración, la longituddebe reducirse al 80% o al 90% para pen-dientes del 3% al 4% y 5% al 6%, respectiva-mente, y aumentarse al 120% y 130%, siexisten pendientes de las inclinaciones antesmencionadas.

También se presentan aquí las longitu-des de los carriles de almacenamiento consi-derados por el Ministerio de Transporte.

2.3.5 Tramos deentrecruzamiento


funcionales

El entrecruzamiento se define como elcruce de dos o más corrientes del tráfico



Tabla 2.30

Longitudesrecomendablespara carriles dedesaceleración

Fuente:Manual de Diseño

Geométrico paraCarreteras. Instituto

Nacional de Vías.

Carriles de desaceleración

Velocidad específica del ramal de giro (km/h) PARE 25 30 40 50 60 80

Radio mínimo de la curva (m) - 15 25 45 75 120 250

Velocidad de diseñode la carretera (km/h)

Longitud de latransición (m)

Longitud total del carril de desaceleración,incluyendo la transición (m)

50 45 70 50 45 45 - - -60 55 90 70 70 55 55 - -70 60 105 90 90 75 60 60 -80 65 120 105 105 90 75 65 -100 75 140 125 125 110 95 80 75120 90 160 145 130 130 130 110 90

que viajan generalmente en la misma direc-

ción a lo largo de una longitud significativa

de vía sin la ayuda de dispositivos de con-

trol del tráfico (con excepción de señales de

guía). Los tramos de entrecruzamiento se

forman cuando un área de convergencia es

seguida por una de divergencia, o cuando

una rampa de convergencia es seguida por

una rampa de salida y los dos se unen por

un carril auxiliar. Es de notar que si una vía

de entrada es seguida por una vía de salida

de un carril y los dos no se conectan por un

carril, los movimientos de convergencia y

de divergencia se analizan por separado

mediante los procedimientos usados en el

análisis de rampas de convergencia y diver-

gencia.

Los segmentos de entrecruzamiento re-

quieren intensas maniobras de cambios de

carril, en los cuales los conductores deben ac-

ceder a los carriles de salida deseados. Luego

el tráfico en el tramo de entrecruzamiento

está sujeto a la turbulencia excesiva que nor-

malmente se presenta en los segmentos bási-

cos de autopista.

En cuanto a la identificación general de

los entrecruzamientos, en la Figura 2.16 se

observa que los vehículos que viajan del ra-

mal A al ramal D deben cruzar el camino de

vehículos que viajan del ramal B al C. Los

flujos A-D y B-C son, por consiguiente, los

flujos de entrecruzamiento. Los flujos A-C

y B-D también pueden existir, pero ellos no

necesitan cruzar la trayectoria de otros flu-



Carriles de aceleración

I - Vías con gran intensidad de tránsito

Velocidad dediseño de la

carretera (km/h)

Longitud de latransición (m)

Longitud total del carril de aceleración, incluyendo la transición (m)

50 45 90 70 55 45 - - -

60 55 140 120 105 90 55 - -

70 60 185 165 150 135 100 60 -

80 65 235 215 200 185 150 105 -

100 75 340 320 305 290 255 210 105

120 90 435 425 410 390 360 300 210

II - Otras vías

50 45 55 45 45 45 - - -

60 55 90 75 65 55 55 - -

70 60 125 110 90 75 60 60 -

80 65 165 150 130 110 85 65 -

100 75 255 235 220 200 170 120 75

120 90 340 320 300 275 250 195 100

Tabla 2.31

Longitudesrecomendablespara carriles deaceleración

Fuente: Manual de

diseño geométrico

para carreteras.

Instituto Nacionalde Vías.

Vehículos / hora que giran 30 60 100 200 300

Longitud en metros 8 15 36 60 75

Tabla 2.32

Longitudes decarriles dealmacenamientoFuente: Manual de diseño

geométrico para

carreteras. InstitutoNacional de Vías.

jos; por tanto, se describen como flujos sinentrecruzamiento.

Los tramos de entrecruzamiento se pue-den presentar en cualquier tipo de infraes-tructura: autopistas, vías multicarriles, víasde dos carriles, arterias urbanas o vías colec-toras o distribuidoras. Son tres las variablesgeométricas que influyen en el funciona-miento de los tramos de entrecruzamiento:la configuración, la longitud y el ancho.

El aspecto más crítico de funcionamientodentro de un segmento de entrecruzamientoes el cambio de carriles de los vehículos que secruzan. Los vehículos que se entrecruzan, alcruzar una vía al lado derecho, y que deben sa-lir al lado izquierdo o viceversa, debenejecutar esta maniobra haciendo los cambiosde carril apropiados. La configuración del seg-mento de entrecruzamiento (es decir, la colo-

cación relativa de los carriles deentrada y salida) tiene un efec-to mayor en el número de cam-bios de carril requeridos por elvehículo para completar su ma-niobra. Se deben distinguir loscambios de carril entre el entre-cruzamiento y los cambios decarril adicionales, que son dis-crecionales (es decir, no es ne-cesario completar la maniobrade entrecruzamiento). Lo ante-rior debe tener lugar dentro dela longitud confinada del seg-mento de entrecruzamiento,

considerando que el último no se restringe alpropio segmento de entrecruzamiento.

Los entrecruzamientos se clasifican entres tipos.

Entrecruzamiento tipo A

La Figura 2.17 presenta los dos tipos desubcategorías de tramos de entrecruzamien-to tipo A. La característica de un tramo de en-trecruzamiento tipo A es que los vehículosdeben cambiar un carril para completar lamaniobra satisfactoriamente. Todos los cam-bios de carril ocurren por una línea del carrilque conecta directamente desde el área deentrada al área de salida. Esta línea se llamade corona. Los tramos de entrecruzamientotipo A son los únicos tramos que tienen una

línea en la parte cen-tral (corona).

La forma máscomún de los tramosde entrecruzamien-to corresponde altipo A (Figura 2.17(a)). El segmento seforma por una ram-



Figura 2.15

Tramos deentrecruza-

mientos

Fuente:Manuel de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Figura 2.16

Tramos deentrecruzamientos

Fuente:Manual de capacidad de

carreteras

(HCM 2000).

pa de entrada seguida de una rampa de sali-da, conectadas ambas por un carril auxiliarcontinuo. La línea que se presenta entre elcarril auxiliar y el carril derecho de la auto-pista se denomina la corona del segmento deentrecruzamiento. Los vehículos que entranen la autopista deben hacer un cambio de ca-rril desde el auxiliar a la berma de la autopis-ta y al carril derecho de ésta. De la mismaforma, los vehículos que salen de la autopistadeben hacer un cambio de carril desde el ca-rril derecho de la autopista al carril auxiliar.Este tipo de configuración también se deno-mina entrecruzamiento de rampa.

La Figura 2.17 (b) ilustra un segmento deentrecruzamiento mayor que también tieneuna línea de corona. Un segmento de entre-cruzamiento mayor se forma cuando tres ocuatro tramos de entrada y salida tienen ca-rriles múltiples. Como en el caso de un entre-cruzamiento de rampa, los vehículos deentrecruzamiento, sin tener en cuenta la di-rección del entrecruzamiento, deben ejecu-tar un cambio de carril por la línea de lacorona del tramo.

Los dos segmentos di-fieren principalmente en elefecto geométrico de larampa en la velocidad.Para más tramos de entre-cruzamiento de rampa, lavelocidad de diseño de lasrampas es significativa-mente menor que la veloci-dad de diseño de laautopista. Así, en la entra-da o salida, los vehículosdeben acelerar o desacele-rar cuando atraviesan elsegmento de entrecruza-miento de la autopista.Para los tramos de entre-

cruzamiento mayor, los tramos de entrada yde salida a menudo tienen velocidades de di-seño similares a la autopista, y no se requiereaceleración ni desaceleración.

Los vehículos que se entrecruzan en unaconfiguración tipo A deben ejecutar un cam-bio de carril por la corona, mientras que losvehículos de entrecruzamiento generalmentese confinan para ocupar los dos carriles adya-centes a la línea de corona. Algunos vehículosdel tramo sin entrecruzamiento compartiránestos carriles. Esto limitará el número de ca-rriles que los vehículos pueden ocupar, espe-cialmente en el entrecruzamiento.

En una configuración típica de entrecru-zamiento tipo A, todos los vehículos de larampa están entrecruzándose (es decir, hayflujo bajo de rampa a rampa). Así, los vehícu-los que se entrecruzan ocupan totalmente elcarril auxiliar. Sin embargo, el carril de la au-topista es compartido por el entrecruzamien-to y por vehículos que no se entrecruzan. Losestudios raramente han mostrado que losvehículos que se entrecruzan ocupan más de



Figura 2.17

Tramos deentrecruzamientoTipo A


de carreteras

(HCM 2000)

1.4 carriles de una configuración tipo A (Fi-gura 2.18).

Entrecruzamientos tipo B

En la Figura 2.19, se presentan los entre-cruzamientos tipo B. Los tramos de entrecru-zamiento tipo B se encuentran en la categoríade segmentos de entrecruzamientos mayo-res. Así los segmentos siempre tienen por lomenos tres tramos de entrada y de salida concarriles múltiples (salvo algunas configura-ciones de distribuidores o colectores).

Una vez más, es el cambio de carriles re-querido por los vehículos que deben entrecru-zarse, particularmente, para la configuracióntipo B:

u Un movimiento de entrecruzamientopuede hacerse sin cambio de carril.

u El otro movimiento de entrecruzamientorequiere a lo sumo un cambio de carril.

La Figura 2.19 (a) y (b) presenta dos tra-mos de entrecruzamiento tipo B. En amboscasos, el movimiento B-C (la entrada en elderecho, salida en la izquierda) puede hacer-se sin ejecutar cambio de carril, consideran-do que el movimiento A-D (la entrada en laizquierda, salida en el derecho) requiere sóloun cambio de carril. Hay un carril continuoque permite la entrada de la derecha y salidaen la izquierda, especialmente. En la Figura2.19 (a), esto se cumple proporcionando un

carril que diverge. De este carril, un vehículopuede proceder debajo de cualquier tramo desalida, sin ejecutar un cambio de carril. Estetipo de diseño también se llama equilibrio decarril, es decir, el número de carriles que salende la divergencia es uno más del número decarriles del número que se aproximan.

En la Figura 2.19 (b) se muestra el mismoescenario de un carril cambiante, con un ca-rril desde el tramo A y un carril del tramo B ala entrada. Esto es ligeramente menos efi-ciente que proporcionar el equilibrio del ca-rril de la salida, pero produce númerossimilares de cambios de carril en el entrecru-zamiento de los vehículos.

La configuración mostrada en la Figura2.19 (c) es única. En ambos casos, hay un ca-rril a la entrada y equilibrio, así como a la sa-lida. En este caso, ambos movimientos deentrecruzamiento pueden tener lugar sincambiar de carril. Estas configuraciones seencuentran más a menudo en las vías colec-toras-distribuidoras, como parte de un inter-cambio.

Los entrecruzamientos tipo B son suma-mente eficaces para los flujos grandes de entre-cruzamiento, principalmente porque propor-cionan un carril por los entrecruzamientos.Éstos también pueden hacerse con un solocambio de carril en ambos carriles adyacen-tes. Así, el entrecruzamiento de los vehículospuede ocupar un número sustancial de carri-les en el segmento de entrecruzamiento y no

pueden ser tan res-tringidos como en lostramos de entrecru-zamiento tipo A.

Las configuracio-nes de tramos de en-trecruzamiento tipo Bson más flexibles.Siempre hay un carril



Figura 2.18

Máximonúmero decarriles por

vehículo -entrecruzamien

tos Tipo A

Fuente:Manual de

Capacidad deCarreteras (HCM

2000)

para realizar el entrecruzamiento. Además,los dos carriles adyacentes al carril de pasopueden usarse en el entrecruzamiento de losvehículos. También pueden usarse los próxi-mos carriles adyacentes. Los estudios hanmostrado que los vehículos que se entrecru-zan pueden ocupar hasta 3.5 carriles en unaconfiguración tipo B (Figura 2.20).

Entrecruzamientos tipoC

Los entrecruzamientos tipo Cson similares a los entrecruza-mientos tipo B, en que se mantie-nen uno o más carriles pararealizar las maniobras de entrecru-zamiento. La característica de unentrecruzamiento tipo C es que se

requieren, mínimo, dos cambios de carrilpara realizar con éxito la maniobra. Un en-trecruzamiento tipo C se caracteriza por:

u Un movimiento de entrecruzamientopuede realizarse sin hacer cambio de ca-rril.

u El otro movimiento de entrecruzamientorequiere dos o más cambios de carril.



Figura 2.19

Tramos deentrecruzamientoTipo B


de carreteras

(HCM 2000)

Figura 2.20

Máximonúmero decarriles porvehículo -entrecruza-mientosTipo B

Fuente: Manual

de capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

La Figura 2.21 presenta dos tipos de en-trecruzamiento tipo C. En la Figura 2.21 (a),el movimiento B-C no requiere un cambio decarril, mientras que el movimiento A-D re-quiere dos cambios de carril. Este tipo de seg-mento se forma cuando los carriles de laentrada en equilibrio no unen a los carrilesde salida, y no existe ninguna línea de coro-na. Aunque el segmento es relativamente efi-caz para entrecruzar los movimientos en ladirección del flujo de la autopista, no puedeocuparse eficazmente de flujos grandes deentrecruzamiento en la otra dirección.

La Figura 2.21 (b) muestra un tramo deentrecruzamiento de dos lados. Este se formacuando una vía de entrada a mano derecha esseguida por una vía de salida a mano izquier-da, o viceversa. En estos casos, el flujo de laautopista opera funcionalmente como un flu-jo de entrecruzamiento. Los vehículos de laautopista deben cruzar todos los carriles deésta para ejecutar la maniobra deseada. Loscarriles de la autopista son, en efecto, carrilesde entrecruzamiento de los vehículos de larampa. Los vehículos deben hacer crucesmúltiples cuando cruzan de un lado de la au-topista al otro.

Las configuraciones tipo C son algo másrestrictivas que las configuraciones tipo B,particularmente para el movimiento que re-quiere dos o más cambios de carril. Losvehículos que se entrecruzan pueden ocuparlos carriles en porciones sustanciales y adya-centes al carril en que se desplaza. El uso par-cial de otros carriles, sin embargo, esusualmente restringido. Los estudios indicanque el límite práctico en el uso de carriles enla maniobra de entrecruzamiento tipo C es 3(Figura 2.22).


análisis

La configuración de tramos de entrecru-zamiento tiene un marcado efecto en el fun-cionamiento, porque depende de la conductacambiante de los conductores.

Se han establecido modelos y algoritmosque se codifican, de acuerdo con el tipo de con-figuración, con parámetros que dependen es-pecíficamente de dichas configuraciones. Portanto, para un número dado de carriles y delongitud del tramo de entrecruzamiento, losmodelos predicen las características de ope-ración de las diferentes configuraciones.

La configuración tieneun efecto extenso en el usoproporcional de los carrilespor el entrecruzamiento y delos vehículos que no se en-trecruzan. Si los vehículosque se entrecruzan ocupancarriles específicos de mane-ra eficiente, la configuraciónpuede limitar la habilidad deentrecruzarse para usar ca-rriles exteriores del tramo deentrecruzamiento. Este efec-to se presenta en entrecruza-mientos tipo A, porque a



Figura 2.21

Entrecruza-mientotipo C

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

medida que se entrecruzan los vehícu-los se ocupan los dos carriles adyacen-tes a la línea de la corona. Es menossevero para la configuración de tramosde entrecruzamiento tipo B, ya que és-tos requieren menos cambios de carrilpara completar las maniobras; así setiene mayor flexibilidad en el uso de carriles.

La metodología no se aplica en los si-guientes casos:

u Carriles especiales: carriles de vehículosde alta ocupación, en el segmento de en-trecruzamiento.

u Rampas de entrada que forman parte deltramo de entrecruzamiento.

u Condiciones de operación específicas: elcaso de flujo sobresaturado.

u Efectos de límites de velocidad o inter-vención de agentes de tránsito.

u Efectos de tecnologías de sistema detransporte inteligentes.

u Tramos de entrecruzamiento en las víascolectoras o distribuidoras.

u Tramos de entrecruzamiento en vías ur-banas.

u Tramos de entrecruzamiento múltiples.

Para el análisis, los tramos de entrecruza-miento múltiples deben dividirse en apropia-das convergencias, divergencias y segmentossimples de entrecruzamiento.


La metodología se enfoca en el funciona-miento de cinco componentes distintos:

Modelos que predicen la velocidad mediade las maniobras de entrecruzamiento, asícomo de los vehículos que no cambian de ca-rril en el segmento del entrecruzamiento (seespecifican modelos para cada tipo de la con-figuración y para todos los movimientossiendo éstos restringidos o no).

Modelos que describen el uso proporcionalde vehículos en carriles de entrecruzamiento ycarriles sin entrecruzamiento determinando,y si el funcionamiento es o no restringido.

Un algoritmo que convierte las velocida-des preestablecidas en densidad media en eltramo del entrecruzamiento.

Definición del nivel de servicio basado enel criterio de la densidad en el tramo de entre-cruzamiento. Finalmente, un modelo para de-terminar la capacidad de un tramo deentrecruzamiento.

La entrada y el orden del método decálculo para tramos de entrecruzamientosesquematiza en la Figura 2.23.

Niveles de servicio

Los niveles de servicio en tramos de en-trecruzamiento se determinan por la densi-dad en condiciones de operación estable,representados en los niveles A hasta F. El ni-vel de servicio F se presenta cuando el flujototal excede la capacidad del segmento de laautopista y no se estima la densidad.

Nivel de servicio A

Representa operaciones sin restriccio-nes. La densidad es baja y permite la entradafluida de los vehículos sin causar turbulen-cias en la corriente del tráfico.

Nivel de servicio B

Las maniobras de convergencia y de di-vergencia llegan a ser sensibles directamente



Figura 2.22

Máximo númerode carriles porvehículo -entrecruzamientostipo C

Fuente: Manual

de capacidad de

carreteras (HCM 2000)

para los conductores; ocurre una mínima

turbulencia; los conductores deben ajustar

su velocidad para entrar fluidamente en la

autopista.

Nivel de servicio C

La velocidad en el área de influencia co-

mienza a disminuir y las turbulencias que se

presentan en la corriente del tráfico son no-

tables. Los vehículos que se presentan en el

tramo de entrecruzamiento y en la vía deben

ajustar sus velocidades para entrar fluida-

mente en la corriente del tráfico.

Nivel de servicio D

Los niveles de turbulencia en el área de

influencia llegan a ser importantes, provocan-

do que los vehículos disminuyan su velocidad



Figura 2.23

Metodologíapara el análisis

de tramos deentrecruza-

miento

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

para acomodarse en el entrecruzamiento. Se

pueden formar algunas colas en las vías; sin

embargo, la operación seguiría estable en la

autopista.

Nivel de servicio E

Representa condiciones de aproxima-

ción a régimen de capacidad; la velocidad se

reduce significativamente y la turbulencia es

sentida por todos los conductores. Pequeños

cambios en la demanda del flujo de tráfico

causarán colas en el tramo de entrecruza-

miento y en la autopista.

Nivel de servicio F

Refleja densidades un poco menores que

las identificadas para segmentos básicos de

autopistas y de vías multicarriles. La turbu-

lencia adicional en los tramos de entrecruza-

miento entorpece la corriente del tráfico, que

fluye a densidades algo más bajas que en los

segmentos básicos de autopista y de vías

multicarriles.

En la Tabla 2.33, se presentan los rangos

de densidad para la determinación del nivel

de servicio en tramos de entrecruzamiento.


La proporción de flujo en cada hora de-

berá reflejar la influencia de vehículos pesa-

dos y el cambio temporal de la variación del

flujo de tráfico durante una hora, así como

las características de la población de conduc-

tores o usuarios. Estos efectos se reflejan

ajustando los volúmenes de cada hora, que se

presentan típicamente en vehículos mixtos

por hora (veh/h), para llegar a una tasa de

flujo de vehículos equivalente en autos livia-

nos (vehículos livianos/h). La tasa de flujo de

vehículos de pasajeros equivalente es el re-

sultado de calcular el factor de equivalencia

del vehículo pesado en vehículos livianos. El

ajuste de la variación del flujo de tráfico en la

hora pico se presenta en la sección siguiente.

Los resultados de la tasa de flujo equivalente

se presenta en vehículos livianos/h/carril.

La Ecuación que se presenta a continuación

se utiliza para calcular la tasa de flujo de

vehículos equivalentes.

vV

FHP f fHV p

=× ×

2.34

donde

v = tasa de flujo equivalente para 15minutos en vehículos [veh. livia-nos/h/carril]

V = volumen horario [veh. mix-tos/h/sentido]



fP = factor de ajuste por tipo de con-ductores

Nivel deservicio

Densidad (veh./km/carril)

Tramo deentrecruza-

miento

Multicarril ycolector

distribuidor entramos de

entrecruzamiento

A ≤ 6.0 ≤ 8.0

B > 6.0-12.0 > 8.0-15.0

C > 12.0-17.0 > 15.0-20.0

D > 17.0-22.0 > 20.0-23.0

E > 22.0-27.0 > 23.0-25.0

F >27.0 > 25.0

Factor de hora pico

El factor de la hora pico (FHP) represen-

ta la variación en la circulación durante una

hora. Las observaciones de la circulación in-



Tabla 2.33

Niveles deservicio entramos deentrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)

dican constantemente que los caudales en-contrados en el período de 15 minutos delpico durante una hora no son uniformes en lahora completa. El uso del factor de la horapico en la ecuación anterior está consideran-do este fenómeno.

Factor de ajuste por presencia devehículos pesados

Los volúmenes de tráfico de las rampasgeneralmente incluyen una mezcla de dife-rentes tipos de vehículos (autos, buses y ca-miones). Éstos deberán ajustarse a unaproporción de flujo equivalente expresada envehículos de pasajero por hora por el seg-mento básico de autopista. Este ajuste se rea-liza usando el factor de ajuste fHV. Una vezhallados los valores de equivalentes de ca-miones, ET, y de vehículos recreacionales, ER,el factor de ajuste fHV se determina usando laecuación

fP E P E

HV

T T R R

=+ − + −

1

1 1 1( ) ( )2.35

donde

ET, ER = factores de equivalencia de ca-miones o vehículos recreacio-nales en vehículos de pasajerosdentro de la corriente del tráfi-co, respectivamente

PT, PR = porcentaje de camiones yvehículos recreacionales en lacorriente del tráfico, respecti-vamente (tomados de la meto-dología de segmentos básicosde autopistas o vías multicarri-les)

fHV = factor de ajuste por presenciade vehículos pesados

Los ajustes para vehículos pesados de lacorriente de tráfico corresponderían a tres ti-

pos de vehículos: los camiones, buses, y

vehículos recreativos. Sin embargo, no hay

ninguna evidencia de las diferencias en la ac-

tuación entre los camiones y buses en las vías

multicarriles; por consiguiente, se tratan ca-

miones y buses idénticamente.

Diagrama de tramo deentrecruzamiento

Después de convertir los volúmenes de

tránsito en vehículos livianos, se construye

un diagrama de entrecruzamiento del tipo

mostrado en la Figura 2.24. Todos los flujos

se muestran como proporciones de flujo en

automóviles de pasajero equivalentes por

hora, y se identifican las variables de análisis

críticas, puestas en el diagrama. El diagrama

puede usarse ahora como una referencia

para toda la información requerida al aplicar

la metodología.

Determinación del tipo deconfiguración delentrecruzamiento

La configuración del tramo de entrecru-

zamiento se basa en el número de cambios de

carril requeridos en cada movimiento de en-

trecruzamiento. La Tabla 2.34 presenta los

diferentes requisitos de entrecruzamiento,

que se deben considerar para establecer el

tipo de configuración del entrecruzamiento.

Los tres tipos de configuraciones de tra-

mos de entrecruzamiento se definen como si-

gue:

u Tipo de entrecruzamiento A: en ambasdirecciones, los vehículos deben hacercambio de un carril para cumplir con éxi-to la maniobra de entrecruzamiento.

u Tipo de entrecruzamiento B: en una di-rección, los vehículos pueden completar



una maniobra de entrecruzamiento sinhacer cambio de carril. Se considera queotros vehículos deben hacer un cambio decarril en el tramo de entrecruzamientopara completar la maniobra.

u Tipo de entrecruzamiento C: en una di-rección, los vehículos pueden completaruna maniobra de entrecruza-miento sin hacer un cambiode carril. Se considera queotros vehículos deben hacerdos o más cambios de carrilen el tramo de entrecruza-miento para completar la ma-niobra.

Determinación develocidades deentrecruzamiento ytramos sinentrecruzamiento

La importancia del tramo enanálisis está en la predicción de lasvelocidades medias espaciales en el tramo conentrecruzamiento y en el tramo sin entrecruza-miento. Para predecir las velocidades del tra-mo con entrecruzamiento y sinentrecruzamiento SE emplea la expresión:

S SS S

Wi

i

= +−

+minmax min

12.36

dondeSi = velocidad media de los vehículos

en el entrecruzamiento (i=e) osin entrecruzamiento (i=se)[km/h]

Smin = velocidad mínima esperada enel tramo de entrecruzamiento[km/h]

Smax = velocidad máxima esperada en eltramo de entrecruzamiento[km/h]

Número decambios de carril

requerido pormovimiento, vw1

Número de cambios de carrilrequerido por movimiento,

vw2

0 1 ³ 2

0 Tipo B Tipo B Tipo C

1 Tipo B Tipo A No aplica

≥ 2 Tipo C No aplica No aplica

Wi = Factor de intensidad de flujos deentrecruzamiento (i=e) o sin en-trecruzamiento (i=se)

Para los propósitos de estos procedi-mientos, la velocidad mínima, Smín, es 24km/h. La velocidad máxima, Smáx, se tomade la velocidad media de flujo libre de la au-topista que entra y sale del tramo de entre-cruzamiento más 8 km/h. La suma de 8km/h a la velocidad de flujo libre ajusta latendencia del algoritmo al no predecir altasvelocidades. Estableciendo las velocidadesmínimas y máximas, se restringe el algorit-mo a un rango de predicción razonable. Conestas presunciones incorporadas, la predic-ción de velocidad se da por la ecuación:

SS

Wi

FF

i

= +−

+24

16

12.37



Figura 2.24

Diagrama detramo deentrecru-zamiento

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Tabla 2.34

Determinacióndel tipo deconfiguración deentrecruzamientoFuente:Manual de capacidad

de carreteras

(HCM 2000)

donde

Si = velocidad media de los vehículosen el entrecruzamiento (i=e) o sinentrecruzamiento (i=ne) [km/h]

SFF = velocidad media a flujo libre delsegmento de entrecruzamientoque entra y sale del tramo de en-trecruzamiento [km/h]

Wi = Factor de intensidad de flujos deentrecruzamiento (i=e) o sin en-trecruzamiento (i=ne)

Las estimaciones iniciales de la velocidadsiempre están basadas en la presunción defuncionamiento no restringido. Si el funcio-namiento resulta ser restringido, esta pre-sunción se prueba después, y se calculan denuevo las velocidades.

La combinación de las ecuaciones ante-riores muestra las sensibilidades, consisten-tes con la operación observada en los tramosde entrecruzamiento.

u Cuando la longitud de los tramos de en-trecruzamiento aumenta, las velocidadestambién aumentan y decrece la intensi-dad de cambios de carril.

u Cuando se incrementa la proporción devehículos de entrecruzamiento en el flujototal (VR), la velocidad disminuye, refle-jando el incremento de la turbulenciacausada por las proporciones más altasde entrecruzamientos de los vehículos enla corriente de tráfico.

u Cuando el promedio del flujo total por ca-rril (v/N) aumenta, la disminución de ve-locidades, reflejan una intensa demanda.

u El funcionamiento restringido muestralas más bajas velocidades en el entrecru-zamiento y las más altas velocidades enlos tramos sin entrecruzamientos, que elfuncionamiento no restringido. En la Ta-bla 2.35 se refleja esta operación, por lasdiferencias en la constante a.

u Las configuraciones tipo B son más efica-

ces para ocuparse de grandes flujos de

entrecruzamiento. Las velocidades de

entrecruzamiento de tales flujos son más

altas que para el tipo A y el tipo C de igual

longitud y ancho.

u La sensibilidad de las velocidades a la

longitud es mayor para las configuracio-

nes tipo A, porque en el entrecruzamien-

to los vehículos están acelerando o

disminuyendo la velocidad cuando pasan

el tramo de entrecruzamiento.

u La sensibilidad de las velocidades del tra-

mo sin entrecruzamiento a la proporción

de volumen (VR) es más grande para el

tipo B y el tipo C. Como estas configura-

ciones pueden acomodar proporciones

más altas de vehículos en el entrecruza-

miento y como cada uno tiene a través del

carril un movimiento de entrecruza-

miento, los vehículos del tramo sin entre-

cruzamiento están probablemente más

dispuestos a compartir los carriles que en

la configuración tipo A, donde la oportu-

nidad de segregar es mayor.

u El último punto es importante y sirve para

resaltar la diferencia esencial entre la con-

figuración tipo A (particularmente los en-

trecruzamientos de rampa) y otros (tipo B

y C). Como todos los vehículos de entre-

cruzamiento deben pasar una línea de co-

rona en los tramos tipo A, los vehículos

que se entrecruzan tienden a concentrarse

en los dos carriles adyacentes a la línea de

la corona, considerando que los vehículos

que no se entrecruzan migran a los carri-

les exteriores. Hay así sustancialmente

más segregación del flujo en la configura-

ción tipo A.

u Esta diferencia hace que los tramos tipo

A se comporten algo diferente de otras

configuraciones. Las velocidades tienden



a ser más altas en los tramos de entrecru-zamiento tipo A que en los tipos B o Caunque tengan la misma longitud, el mis-mo ancho y los mismos flujos de deman-da. Sin embargo, esto no sugiere que eltipo A siempre opere mejor que los tiposB o C para longitudes, anchos y flujos si-milares. El tipo A tiene las restriccionesmás severas en la cantidad de tráfico deentrecruzamiento que puede acomodar-se en otras configuraciones.

Determinación de la intensidad deentrecruzamientos

La intensidad de entrecruzamientos (Wey Wne) es una medida de la influencia de laactividad de entrecruzamiento en la veloci-dad media de los vehículos que se entrecru-zan y los que no se entrecruzan. Estosfactores se calculan mediante la ecuación:

W

a VRv

N

Li

b

c

d=

+

( )

( . )

1

3 28

2.38

donde

Wi = factor de intensidad de entrecru-zamiento de los flujos, para entre-

cruzamiento (i=e), para tramossin entrecruzamiento (i=ne)

VR = relación de volumenv = tasa de flujo total en el tramo de

entrecruzamiento [vh livia-nos/h]

N = número total de carriles en el tra-mo de entrecruzamiento

L = longitud del tramo de entrecru-zamiento [m]

a, b, c, d = constantes de calibración

Las constantes de calibración (a, b, c, d)se presentan en la Tabla 2.35. La prediccióndel factor de intensidad de entrecruzamientose realiza para los movimientos de entrecru-zamiento y tramos sin entrecruzamiento, asícomo para la configuración típica y para unaoperación supuesta inicialmente no restrin-gida, con lo cual se determina la velocidad delentrecruzamiento y del tramo sin entrecru-zamiento.

Determinación del tipo deoperación

Para determinar si un tramo de entrecru-zamiento opera en una situación no restrin-



Constantes para velocidad enentrecruzamientos, Sw

Constantes para velocidad en tramos sinentrecruzamientos, Snw

a b c d a b c d

Tipo de configuración A

No obligado 0.15 2.2 0.97 0.80 0.0035 4.0 1.3 0.75

Obligado 0.35 2.2 0.97 0.80 0.0020 4.0 1.3 0.75

Tipo de configuración B

No obligado 0.08 2.2 0.70 0.50 0.0020 6.0 1.0 0.50

Obligado 0.15 2.2 0.70 0.50 0.0010 6.0 1.0 .50

Tipo de configuración C

No obligado 0.08 2.3 0.80 0.60 0.0020 6.0 1.1 0.60

Obligado 0.14 2.3 0.80 0.60 0.0010 6.0 1.1 0.60

Tabla 2.35

Constantes para elcálculo de factoresde intensidad deentrecruzamientos


de carreteras

(HCM 2000)

gida o en estado restringido, se comparandos variables definidas a continuación:

Nw = Número de carriles que debenusar los vehículos que se en-trecruzan para lograr el equili-brio o funcionamiento norestringido.

Nw(MAX) = Número máximo de carrilesque pueden usar los vehículosque se entrecruzan en unaconfiguración dada.

Los valores fraccionarios para los requi-sitos de uso de carriles en el entrecruzamien-to de los vehículos pueden presentarseporque los vehículos que se entrecruzan y losque no se entrecruzan comparten algunos ca-rriles. Nw < Nw(máx) se considera no restringi-do cuando no existe impedimento para quelos vehículos se entrecrucen al usar el núme-ro de carriles requeridos para el equilibrio,Nw > Nw(máx). Los vehículos que se entrecru-zan dejan de usar Nw(máx) carriles y, por consi-guiente, no se puede ocupar la vía tanto comose necesitaría para establecer los funciona-mientos de equilibrio. La Tabla 2.36 presen-ta los algoritmos de cálculo de Nw y muestrael valor máximo de Nw(máx).

Determinación de la velocidad entramos de entrecruzamiento

Una vez estimados las velocidades y eltipo de funcionamiento (que puede causar unrecálculo de velocidades estimadas), la velo-

cidad media espacial de todos los vehículosen el tramo de entrecruzamiento se calculasegún la ecuación:

Sv

v

S

V

S

e

e

ne

ne

=

+

2.39

dondeS = velocidad media espacial de to-

dos los vehículos en el tramo deentrecruzamiento [km/h]

Se = velocidad media espacial de losvehículos en el tramo de entre-cruzamiento [km/h]

Sne = velocidad media espacial de losvehículos en el tramo de no en-trecruzamiento [km/h]

v = tasa de flujo total en el tramo deentrecruzamiento [veh. livia-nos/h]

ve = tasa de flujo total de entrecruza-miento [veh. livianos/h]

vne = tasa de flujo total de no entrecru-zamiento [veh. livianos/h]

Determinación de la densidad

La velocidad media de todos los vehícu-los se utiliza para calcular la densidad de to-dos los vehículos en el tramo deentrecruzamiento mediante la ecuación

D

v

N

S=

2.40



Tabla 2.36

Criterios deoperación de

tramos deentrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)

Configuración Número de carriles requeridos para operación obligada, Nw Nw(max)

Tipo A 121 0 571 0 234 0 438. ( ) . . / .N VR L Sw 1.4

Tipo B N L S Snw w[ . . ( . / ) . ( )]0 085 0 703 7157 0 0112+ + − − 3.5

Tipo C N VR L S Snw w[ . . . . ( )]0 761 0 047 0 00036 0 0031+ + − − 3.0

Nota. Válido tanto para restringido como para no restringido.

donde

D = densidad media de todos los

vehículos en el tramo de entre-

cruzamiento [veh. livianos/

km/carril]

V = volumen total de vehículos en el

tramo de entrecruzamiento

[veh./h]

N = número total de carriles en el tra-

mo de entrecruzamiento

S = velocidad media de todos los

vehículos en el tramo de entre-

cruzamiento

Determinación de la capacidad deun tramo de entrecruzamietno

La capacidad de un segmento de entre-

cruzamiento con cualquier combinación de

flujos consigue que la densidad alcance la

condición de límite en los niveles de servicio

E y F a los 27 veh/km/carril para autopistas a

los 25.0 veh/km/carril para las vías multica-

rriles. La capacidad cambia según las varia-

bles siguientes: configuración, número de

carriles, velocidad a flujo libre, longitud y ta-

sas de volumen.

Los valores tabulados a continuaciónpresentan las capacidades en varios segmen-tos de entrecruzamiento. Como cálculo apro-ximado, la interpolación se puede utilizarpara hallar los valores intermedios. Las capa-cidades tabuladas presentan otras limitacio-nes en las operaciones del segmento quereflejan, entre otras, las siguientes observa-ciones de campo:

u La capacidad de un tramo de entrecruza-miento nunca puede superar la capaci-dad de un segmento básico de autopista ovía multicarril.

u Los estudios en campo revelan que estastasas de flujo no pueden exceder los si-guientes valores: para la configuracióntipo A, 2.800 veh/h; 4.000 veh/h para laconfiguración tipo B; y 3.500 veh/h, parala configuración tipo C.

u Los estudios indican que hay limitacionesen la proporción del flujo (VR) que puedeser asumida para los valores de las confi-guraciones: 1.00, 0.45, 0.35 o 0.20 para eltipo A con dos, tres cuatro o cinco carriles,respectivamente; 0.80 para el tipo B; y0.50 para el tipo C.





(A) Configuración tipo A – Velocidad a flujo libre de 120 km/h

Tasa delvolumen VR

Longitud del tramo de entrecruzamiento (m)

150 300 450 600 750ª

Tramo de tres carriles

0.10 6050 6820 7200b 7200b 7200b

0.20 5490 6260 6720 7050 7200b

0.30 5040 5780 6240 6570 6830

0.40 4660 5380 5530 5800c 6050c

0.45d 4430 5000c 5270c 5550c 5800c

Tramo de cuatro carriles

0.10 8060 9010 9600b 9600b 9600b

0.20 7320 8340 8960 9400 9600b

0.30 6710 7520c 8090c 8510c 8840

0.35e 6370c 7160c 7700c 8000f 8000f

Tramo de cinco carriles

0.10 10,080 11,380 12,000b 12,000b 12,000b

0.20g 9150 10,540c 11,270c 11,790c 12,000b

(B) Configuración tipo A – Velocidad a flujo libre de 110 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 5770 6470 6880 7050b 7050b

0.20 5250 5960 6280 6680 6900

0.30 4830 5520 5940 6240 6480

0.40 4480 5150 5250c 5530c 5760c

0.45d 4190 4790c 5020c 5310c 5530c


0.10 7690 8630 9180 9400b 9400b

0.20 7000 7940 8500 8900 9200

0.30 6440 7180c 7710c 8000c 8390c

0.35e 6080c 6830c 7360c 7730c 8030c


0.10 9610 10,790 11 ,470 11,750b 11,750b

0.20g 8750 10,030c 10,690c 11,160c 11,520c

Tabla 2.37

Capacidad paravarios tramos de

entrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)



Tabla 2.38

(continuación)Capacidad paravarios tramos deentrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)

(C) Configuración tipo A – Velocidad a flujo libre de 100 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 5470 6110 6480 6730 6910

0.20 5000 5640 6020 6290 6490

0.30 4610 5240 5620 5900 6110

0.40 4290 4900 4990c 5250c 5460c

0.45d 4000 4520c 4790c 5040c 5200c


0.10 7300 8150 8630 8970 9220

0.20 6660 7520 8030 8380 8650

0.30 6080c 6830c 7310c 7650c 7920c

0.35e 5780c 6520c 6990c 7330c 7600c


0.10 9120 10,180 10,790 11,210 11,500b

0.20g 8330 9500c 10,080c 10,510c 10,830c

(D) Configuración tipo A – Velocidad a flujo libre de 90 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 5160 5730 6050 6270 6430

0.20 4730 5310 5650 5880 6060

0.30 4380 4850 5290 5540 5720

0.40 4090 4420c 4730c 4960c 5140c

0.45d 3850 4240c 4470c 4780c 4950c


0.10 6880 7460 8070 8350 8570

0.20 6310 7080 7530 7840 8080

0.30 5790c 6360c 6890c 7190c 7430c

0.35e 5520c 6180c 6590c 6910c 7140c


0.10 8600 9550 10,080 10,440 10,710

0.20g 8060c 8930c 9460c 9820c 10,100c



Tabla 2.39(continuación)

Capacidad paravarios tramos de

entrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)

(E) Configuración tipo B – Velocidad a flujo libre de 100 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 7200b 7200b 7200b 7200b 7200b

0.20 6830 7200b 7200b 7200b 7200b

0.30 6120 6690 7010 7200b 7200b

0.40 5550 6100 6430 6670 6850

0.50 5100 5630 5950 6180 6370

0.60 4750 5260 5570 5800 5980

0.70 4180 4990 5290 5520 5690

0.80h 3900 4820 5000f 5000f 5000f


0.10 9600b 9600b 9600b 9600b 9600b

0.20 9110 9600b 9600b 9600b 9600b

0.30 8170 8910 9350 9600b 9600b

0.40 7400 8140 8570 8890 9130

0.50 6670c 7500 7930 8000f 8000f

0.60 6070c 6670f 6670f 6670f 6670f

0.70 5580c 5760f 5760f 5760f 5760f

0.80h 5000f 5000f 5000f 5000f 5000f


0-10 12,000b 12,000b 12,000b 12,000b 12,000b

0.20 11,390 12,000b 12,000b 12,000b 12,000b

0.30 10,210 11,140 11,690 12,000b 12,000b

0.40 9270c 10,000f 10,000f 10,000f 10,000f

0.50 8000f 8000f 8000f 8000' 8000f

0.60 6670f 6670f 6670f 6670f 6670f

0.70 5760f 5760f 5760f 5760f 5760f

0.80h 5000f 5000f 5000f 5000f 5000f



(F) Configuración tipo B - Velocidad a Flujo Libre de 110 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 7050b 7050b 7050b 7050b 7050b

0.20 6460 6950 7050b 7050b 7050b

0.30 5810 6320 6620 6830 6980

0.40 5280 5790 6090 6300 6470

0.50 4860 5350 5650 5860 6030

0.60 4550 5010 5300 5510 5680

0.70 4320 4770 5050 5250 5410

0.80h 3650 4600 4880 5000f 5000f


0.10 9400b 9400b 9400b 9400b 9400b

0.20 8610 9270 9400b 9400b 9400b

0.30 7750 8430 8820 9100 9310

0.40 7040 7720 8120 8400 8620

0.50 6370c 7140 7530 7820 8000f

0.60 5810c 6670f 6670f 6670f 6670f

0.70 5350c 5760f 5760f 5760f 5760f

0.80h 5000f 5000f 5000f 5000f 5000f


0.10 11,750b 11,750b 11,750b 11,750b 11,750b

0.20 10,760 11,590 11,750b 11,750b 11,750b

0.30 9690 10,540 11,030 11,370 11,640

0.40 8830c 9650 10,000f 10,000f 10,000f

0.50 7960c 8000f 8000f 8000f 8000f

0.60 6670f 6670f 6670f 6670f 6670f

0.70 5760f 5760f 5760f 5760f 5760f

0.80h 5000f 5000f 5000f 5000f 5000f

Tabla 2.40

(continuación)Capacidad paravarios tramos deentrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)



Tabla 2.41

(continuación)Capacidad para

varios tramos deentrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)

(G) Configuración tipo B – Velocidad a flujo libre de 100 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 6750 6900b 6900b 6900b 6900b

0.20 6070 6510 67S0 6900b 5900b

0.30 5490 S950 6210 6400 6540

0.40 5010 5470 5740 5930 6070

0.50 4620 S070 5340 5530 5680

0.60 4330 4760 5020 5220 5360

0.70 4120 4530 4790 4970 5120

0.80h 3600 4380 4630 4820 4960


0.10 9000 9200b 9200b 9200b 9200b

0.20 8100 8680 9010 9200b 9200b

0.30 7320 7930 8280 8530 8710

0.40 6680 7290 7650 7900 8100

0.50 6060c 6760 7120 7370 7580

0.60 5540c 6340 6670f 6670f 6670f

0.70 5130c 5640b 5760f 5760f 5760f

0.80h 4800c 5000f 5000f 5000f 5000f


0.10 11,250 11,500b 11,500b 11,500b 11,500b

0.20 10,120 10,850 11,260 11,500b 11,500b

0.30 9150 9910 10,350 10,660 10,890

0.40 8370c 9110 9560 9880 10,000f

0.50 7570c 8000f 8000f 8000f 8000f

0.60 6670f 6670f 6670f 6670f 6670f

0.70 5760f 5760f 5760f 5760f 5760f

0.80h 5000f 5000f 5000f 5000f 5000f



(H) Configuración tipo B - Velocidad a flujo libre de 90 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 6270 6600 6750b 6750b 6750b

0.20 5670 6050 6270 6410 6520

0.30 5150 5560 5790 5950 6070

0.40 4720 5130 5370 5540 5670

0.50 4370 4770 5010 5190 5320

0.60 4110 4500 4730 4900 5030

0.70 3910 4200 4520 4690 4820

0.80h 3440 4150 4380 4540 4670


0.10 8350 8800 9000b 9000b 9000b

0.20 7560 8070 8360 8550 0090

0.30 6870 7410 772.0 7940 8100

0.40 6290 6840 7160 7390 7560

0.50 5740c 6360 6680 6920 7090

0.60 5270c 5900 6310 6530 6670f

0.70 4890c 5350c 5760f 5760f 5760f

0.80h 4590c 5000f 5000f 5000f 5000f


0.10 10,440 10,900 11,250b 11,250b 11,250b

0.20 9450 10,090 10,440 10,680 10,860

0.30 8580 9260 9650 9920 10,120

0.40 7890c 8550 8950 9230 9450

0.50 7170c 7960 8000i 8000f 8000f

0.60 6580c 6670f 6670f 6670f 6670f

0.70 5760f 5760f 5760f 5760f 5760f

0.80h 5000f 5000f 5000f 5000f 5000f

Tabla 2.42

(continuación)Capacidadpara variostramos deentrecru-zamiento

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)



(I) Configuración tipo C – Velocidad a flujo libre de 120 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 7200b 7200b 7200b 7200b 7200b

0.20 6590 7200b 7200b 7200b 7200b

0.30 5890 6540 6930 7200 7200b

0.40 5530 5960 6350 6620 6840

0.50i 4890 5500 5870 6140 6360


0.10 8060 9010 9600b 9600b 9600b

0.20 7320 8340 8960 9400 9600b

0.30 6710 7520c 8090c 8510c 8840

0.35e 6370c 7160c 7700c 8000f 8000f


0.10 12,000b 12.000b 12,000b 12.000b 12,000b

0.20 11,520c 12.000b 12,000b 12,000b 12,000b

0.30 10,140c 11.170c 11,670f 11,670f 11,670f

0.40 8750f 8750f 8750f 8750f 8750f

0.50i 7000f 7000f 7000f 7000f 7000f

(J) Configuración tipo C - Velocidad a flujo libre de 110 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 7010 7050b 7050b 7050b 7050b

0.20 6240 6830 7050b 7050b 7050b

0.30 5610 6200 6550 6790 6980

0.40 5090 5670 6020 6270 6470

0.50i 4680 5240 5590 5840 6030


0.10 9350 9400b 9400b 9400b 9400b

0.20 8320 9100 9400b 9400b 9400b

0.30 7470 8270 8730 9060 9300

0.40 6240 7560 8030 8360 8620

0.50i 5830 6990 7000f 7000f 7000f


0.10 11,750b 11,750b 11,750b 11,750b 11,750b

0.20 10.900c 11,750b 11,750b 11,750b 11,750b

0.30 9630c 10,570c 10,910 11,320 11,630

0.40 8590c 8750f 8750f 8750f 8750f

0.50i 7000f 7000f 7000f' 7000f 7000f

Tabla 2.43

(continuación)Capacidad para varios

tramos deentrecruzamiento


de carreteras

(HCM 2000)



(K) Configuración tipo C - Velocidad a Flujo Libre de 100 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 6570 6900b 6900b 6900b 6900b

0.20 5890 6410 6700 6900 6900b

0.30 5310 5850 6160 6370 6540

0.40 4840 5370 5600 5910 6080

0.50i 4460 4970 5290 5510 5690


0.10 8760 9200b 9200b 9200b 9200b

0.20 7850 8540 8930 9200 9200b

0.30 7080 7790 8210 8500 8720

0.40 6450 7150 7580 7880 8110

0.50i 5950 6630 7000f 7000f 7000f


0.10 11,500b 11,500b 11,500b 11,500b 11,500b

0.20 10,250c 11,050c 11,170 11,500 11,500b

0.30 9110c 9900c 10,260 10,620 10,900

0.40 8170c 8750f 8750f 8750f 8750f

0.50i 7000f 7000f 7000f 7000f 7000f

Tabla 2.44

(continuación)Capacidadpara variostramos deentrecru-zamiento

Fuente:Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)



(L) Configuración tipo C - Velocidad a Flujo Libre de 90 km/h

Tasa delvolumen VR


150 300 450 600 750ª


0.10 6120 6520 6730 6750b 6750b

0.20 5510 5970 6230 6400 6520

0.30 5000 5480 5750 5940 6090

0.40 4570 5050 5330 5530 5680

0.50i 4230 4700 4980 5180 5330


0.10 8150 8700 8980 9000b 9000b

0.20 7350 7950 8300 8530 8700

0.30 6660 7300 7570 7920 8110

0.40 5640 6730 7110 7370 7580

0.50i 5300 5260 6640 6900 7000f


0-10 10,770c 11,250b 11,230 11 250b 11,250b

0.20 9580c 10,270c 10,380 10,660 10,870

0.30 8570c 9310c 9580 9900 10,140

0.40 7720c 8470c 8750f 8750f 8750f

0.50i 7000f 7000f 7000f 7000f 7000f

Nota: Las consideraciones indicadas por las letras a, b, c, d, e, f, g, h, i, deberán ser tomadas según indicaciones

del HCM, capítulo 24, páginas 24-18.

Tabla 2.45

(continuación)Capacidad para

varios tramos deentrecruzamiento

Fuente:Manual de

capacidad

de carreteras

(HCM 2000)


Transportation Research Board. Manual de Capa-cidad para Carreteras (HCM - 2000). Wa-shington, D.C, 2000.

Ministerio de Transporte, Universidad del Cauca.Manual de Capacidad y Niveles de Servicio

para Carreteras de Dos Carriles. Popayán,1996.

An Enhanced Program to Model Capacities,Queues and Delays at roundabouts, Trans-port Research Laboratory (TRL), 1985.

Transit Capacity and Quality of Service Manual,Transportation Research Board, 1999.



Capacidad y Nivelesde Servicio, flujo discontinuo

CONTENIDO

3.1 INTERSECCIONES CONTROLADAS CON SEMÁFORO· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-7

3.1.1 Características físicas y funcionales· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-7

3.1.1.1 Los semáforos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-8

3.1.1.2 Capacidad y niveles de servicio· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-10

3.1.1.3 Capacidad de las intersecciones controladas con semáforo · · · · · · · · · · 3-10

3.1.1.4 Niveles de servicio para las intersecciones controladas con semáforo · · · · 3-11

3.1.1.5 Relación de la capacidad y los niveles de servicio · · · · · · · · · · · · · · · 3-12

3.1.1.6 Niveles de análisis · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-12

3.1.2 Condiciones básicas para el análisis· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-13

3.1.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-13

3.1.3.1 Parámetros de entrada · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-14

3.2 INTERSECCIONES DE PRIORIDAD CON SEÑAL DE “PARE” · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-24

3.2.1 Características físicas y funcionales· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-24

3.2.1.1 Tránsito conflictivo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-24

3.2.1.2 Tamaño de la brecha crítica, tg · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-25

3.2.1.3 Tiempo de seguimiento, tf · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-25

3.2.1.4 Capacidad potencial para un movimiento· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-25

3.2.1.5 Factores de impedancia· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-25


3.2.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-27

3.2.3.1 Nivel de servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-27

3.2.3.2 Parámetros de entrada · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-28

3.2.3.3 Tránsito conflictivo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-28

3.2.3.4 Determinación del tamaño de la brecha crítica, tc · · · · · · · · · · · · · · · 3-29

3.2.3.5 Determinación del tiempo de seguimiento, tf · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-29

3.2.3.6 Determinación de la capacidad potencial · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-31

3.2.3.7 Factores de impedancia· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-32

3.2.3.8 Determinación de la capacidad del carril compartido · · · · · · · · · · · · · 3-35

3.2.3.9 Determinación del nivel de servicio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-37

3.3 GLORIETAS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-38

3.3.1 Evolución del concepto de capacidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-41

3.3.2 Requerimientos de información · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-42

3.3.2.1 Elementos geométricos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-43

3.3.3 El Método del TRL · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-43

3.3.3.1 Efecto de la capacidad en ramales con abocinamientos · · · · · · · · · · · · 3-46

3.3.3.2 Efecto de peatones sobre la capacidad · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-46

3.3.3.3 Capacidad en las salidas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-47

3.3.4 El Método del CETUR-86 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-47

3.3.5 El Método del HCM-2000 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-49

3.3.6 Análisis de funcionamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-50

3.4 ARTERIAS URBANAS· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-54


3.4.1 Características físicas y funcionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-54


3.4.3 Metodología · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-60


FIGURAS

Figura 3.1 Metodología para el análisis de capacidad según la estructura vial · · · · · · · · · · 3-8

Figura 3.2 Metodología para el análisis de intersecciones controladas con semáforo · · · · · · 3-14

Figura 3.3 Metodología para el análisis de intersecciones de prioridad · · · · · · · · · · · · · · 3-27

Figura 3.4 Esquema de los movimientos en una intersección regulada con señal de “pare”· · · 3-29

Figura 3.5 Capacidad potencial para vías de dos carriles · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-32

Figura 3.6 Capacidad potencial para vías de cuatro carriles · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-32

Figura 3.7 Ajuste del factor de impedancia · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-34

Figura 3.8 Demora total y volumen de flujo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-37

Figura 3.9 Curvas de capacidad potencial para giro a la derecha en vía secundaria · · · · · · · 3-38

Figura 3.10 Curvas de capacidad potencial para movimiento directo en vía secundaria · · · · · 3-39

Figura 3.11 Curvas de capacidad en intersecciones de prioridad reguladas con señal de "pare" · 3-39

Figura 3.12 Geometría básica en glorietas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-40

Figura 3.14 Elementos geométricos en una glorieta · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-44

Figura 3.13 Identificación de movimientos vehiculares en glorietas · · · · · · · · · · · · · · · · 3-44

Figura 3.15 Curva de capacidad Calle 63 con Carrera 48 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-46

Figura 3.16 Definición de parámetros geométricos (D, R, E Y V) · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-46

Figura 3.17 Definición de parámetros geométricos (L') · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-47

Figura 3.18 Definición de parámetros geométricos (q) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-47

Figura 3.19 Reducción de la capacidad en glorietas de doble carril · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-48

Figura 3.20 Curva de capacidad - método del CETUR · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-49

Figura 3.21 Capacidad del ramal (HCM)· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-50

Figura 3.22 Demoras en función de la capacidad y el flujo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-52

Figura 3.23 Parámetros asociados a la demora geométrica (1)· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-54

Figura 3.24 Parámetros asociados a la demora geométrica (2) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-54

Figura 3.25 Percentil 95 de la estimación de colas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-55

Figura 3.26 Perfiles típicos de velocidad vehicular en vías urbanas · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-59

Figura 3.27 Metodología para arterias urbanas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-61

Figura 3.28 Tipos de segmentos en una arteria urbana· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-73

TABLAS

Tabla 3.1 Descripción del nivel de servicio para intersecciones controladas con semáforo· · · 3-12

Tabla 3.2 Datos necesarios para el análisis de cada grupo de carriles · · · · · · · · · · · · · · 3-15

Tabla 3.3 Tipo de llegadas· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-16

Tabla 3.4 Grupos de carriles típicos para análisis· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-17

Tabla 3.5 Factores de ajuste al flujo de saturación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-19



Tabla 3.6 Relación entre el tipo de llegada y la relación del pelotón · · · · · · · · · · · · · · · 3-20

Tabla 3.7 Factor de ajuste de progresión para el cálculo de la demora uniforme · · · · · · · · 3-21

Tabla 3.8 Parámetros medio local · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-24

Tabla 3.9 Descripción de los niveles de servicio para intersecciones de prioridad · · · · · · · 3-28

Tabla 3.10 Definición y cálculo de los volúmenes de los movimientos conflictivos · · · · · · · · 3-30

Tabla 3.11 Brecha crítica base y tiempo de seguimiento base· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-31

Tabla 3.12 Relación jerárquica peatón / vehículo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-35

Tabla 3.13 Brecha crítica Tg para intersecciones de prioridad reguladas con señales de “pare” 3-38

Tabla 3.14 Tiempos de seguimiento (Tf) para intersecciones de prioridad reguladas con “pare” 3-38

Tabla 3.15 Brecha crítica y período siguiente· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-50

Tabla 3.16 Clasificación de vías urbanas (categorías funcionales y de diseño) · · · · · · · · · · 3-56

Tabla 3.17 Categorías funcionales y de diseño · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-57

Tabla 3.18 Nivel de servicio para arterias urbanas según su clasificación · · · · · · · · · · · · · 3-62

Tabla 3.19 Información de entrada para vías urbanas· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-63

Tabla 3.21 Densidad de semáforos según el tipo de vía · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-64

Tabla 3.20 Velocidad a flujo libre según el tipo de vía · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-64

Tabla 3.22 Tiempo de marcha por kilómetro · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-65

Tabla 3.23 Relación entre tipo de arribo y tamaño del pelotón (RP) · · · · · · · · · · · · · · · · 3-68

Tabla 3.24 Factor de ajuste por progresión para una demora uniforme · · · · · · · · · · · · · · 3-69

Tabla 3.25 Valores de K para el tipo de control· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-70

Tabla 3.26 Valores de l para grupos de carriles con semáforos corriente arriba · · · · · · · · · 3-71

Tabla 3.27 Resultados velocidad a flujo libre corredor Carrera 7ª · · · · · · · · · · · · · · · · · 3-74

Capacidad y niveles de servicio, flujo discontinuo 3-5


Continuando con la presentación de

las metodologías que permiten esta-

blecer las condiciones del movi-

miento de los vehículos, así como la

disponibilidad, comodidad y conveniencia

del servicio según la infraestructura, en el

presente capítulo se expone el análisis de

capacidad y niveles de servicio en intersec-

ciones controladas con semáforo, intersec-

ciones de prioridad controladas con señal

de “PARE”, glorietas y vías arterias urba-

nas, estructuras características del flujo

discontinuo.

Continúa la exposición de la experiencia

obtenida por el Transportation Research

Board, descrita en el Manual de capacidad

de carreteras (HCM-2000) en el análisis de

capacidad y nivel de servicio de una infraes-

tructura vial con características de flujo dis-

continuo, adaptando algunos de sus pará-

metros al medio bogotano. Así mismo se

presenta la metodología que desarrolló el

Transport Research Laboratory (TRL) y el

CETUR 86 para el análisis de capacidad en

glorietas.

Para comprender mejor el desarrollo de

este numeral, se presenta la Figura 3.1, que

relaciona los temas tratadas.

3.1 INTERSECCIONES

CONTROLADAS CON SEMÁFORO

3.1.1 Características físicas yfuncionales

El análisis de las intersecciones controla-

das con semáforo es uno de los lugares más

complejos en la corriente del tránsito y debe

considerar una amplia variedad de condicio-

nes prevalecientes, que incluyen: la cantidad

y la distribución de los movimientos del trán-

sito, su composición, las características geo-

métricas y los detalles de la semaforización

de la intersección.

En otros tipos de vías, la capacidad está

relacionada principalmente con las caracte-

rísticas geométricas de la vía y con la composi-

ción del tránsito de ella. En las intersecciones

controladas con semáforo, se introduce un

elemento adicional al concepto de capacidad:

la asignación del tiempo. Un semáforo asigna

un tiempo a los movimientos del tránsito

conflictivo que buscan el uso del mismo es-

pacio físico. La forma en que se asigna el

tiempo tiene un impacto significativo en la

operación de la intersección y en la capacidad

de la misma y sus accesos. La capacidad se


evalúa por la relación entre el valor de flujode demanda y la capacidad (v/c), mientrasque el nivel de servicio se evalúa tomandocomo base la demora promedio por paradapor vehículo (s/veh).

3.1.1.1 Los semáforos

Los semáforos modernos asignan eltiempo en diferentes formas, desde los mássencillos (dos fases de tiempo fijo) hasta losmás complejos (multifases, actuado por eltránsito). A continuación se definen los tér-minos utilizados comúnmente para describirlas operaciones de los semáforos.

u Ciclo: secuencia completa de indicacio-nes del semáforo.

u Duración del ciclo: tiempo total del se-máforo para completar un ciclo, en se-gundos, dado por el símbolo C.

u Fase: parte del ciclo asignado a cualquiercombinación de movimientos del tránsi-to no conflictivos entre sí que reciben de-recho de vía simultáneamente duranteuno o más intervalos.

u Intervalo: un período durante el cual to-das las indicaciones del semáforo semantienen constantes.

u Cambio de intervalo: intervalos “amari-llo” más “todo rojo” que ocurren entre lasfases para proporcionar un despeje en laintersección antes de que los movimien-tos conflictivos se alcancen. Se estableceen segundos y está dado por el símbolo Y.

u Tiempo de verde: tiempo de una fasedada durante el cual aparece el verde. Seestablece en segundos y está dado por elsímbolo G (para la fase i).

u Tiempo perdido: tiempo durante el cualla intersección no se utiliza por algúnmovimiento. Estos tiempos ocurren en elcambio de intervalo (cuando la intersec-

ción se despeja) y en el inicio de cada fasecuando los primeros vehículos de la colaexperimentan las demoras por arranque.

u Tiempo de verde efectivo: durante unafase dada, tiempo disponible en formaefectiva para los movimientos permiti-dos. Generalmente se toma como el tiem-po de verde más el cambio de intervalomenos el tiempo perdido para la faseasignada. Se establece en segundos y estádado por el símbolo gi (para la fase i).

u Relación de verde: tiempo de verde efec-tivo en la duración del ciclo; está dadopor el símbolo gi / C (para la fase i).

u Rojo efectivo: tiempo durante el cual nose permite circular a un movimientodado o a un grupo de movimientos. Seestablece en segundos, siendo la dura-ción del ciclo menos el tiempo de verdeefectivo para una fase específica; estádado por el símbolo ri.



Figura 3.1

Metodología

para el análisis

de capacidad

según la

estructura vial

Fuente:

elaboración

propia.

INTERSECCIONES

CONTROLADAS CON SEMÁFORO

INTERSECCIONES

DE PRIORIDAD

CON SEÑAL DE “PARE”

INTERSECCIONES

DE PRIORIDAD

GLORIETAS

ARTERIAS VIALES

CORRIENTE DISCONTINUA

ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA VIAL

Los semáforos pueden funcionar de tresmaneras básicas dependiendo del tipo deequipo de control utilizado:

u Operación de tiempo fijo.

u Operación semiactuada.

u Operación totalmente actuada.

Operación de tiempo fijo. En ésta, laduración del ciclo, las fases, los tiempos deverde y los cambios de intervalo son prees-tablecidos, permitiendo definir varios pro-gramas que pueden accionarse automática-mente a tiempos fijos durante el día. Puedenoperar en intersecciones aisladas y en inter-secciones que operan como parte de un siste-ma coordinado.

Operación semiactuada. En ésta, la calleprincipal asignada siempre tiene fase verdehasta que los detectores de la calle secunda-ria determinen que un vehículo o vehículoshayan llegado a uno o ambos accesos, paradarle el tiempo de verde a esta última calledespués de un cambio de intervalo adecuado,el cual se mantiene hasta que todos losvehículos son servidos o hasta que el tiempode verde máximo preestablecido para la callesecundaria sea ocupado por completo. Enesta operación, la duración del ciclo y lostiempos de verde pueden variar de ciclo a ci-clo en respuesta a la demanda. Esta opera-ción también puede programarse enintersecciones aisladas o coordinadas.

Operación totalmente actuada. En ésta,todas las fases del semáforo son controladaspor detectores. En este tipo de control se es-pecifican los tiempos de verde máximos y mí-nimos para cada fase. Las duraciones de losciclos y los tiempos de verde varían conside-rablemente en respuesta a la demanda. Cier-tas fases en el ciclo pueden ser opcionales ypueden “saltarse” si los sensores no detectanla demanda. Aunque este tipo de operaciónofrece el mayor beneficio en cuanto a flexibi-

lidad y optimización de tiempo en una sola

intersección, no se puede emplear adecuada-

mente en los sistemas coordinados.

Hoy en día muchos sistemas de semáfo-

ros están controlados por computadoras. En

estos casos, las intersecciones generalmente

operan bajo controles de tiempo fijo para

maximizar la coordinación o semiactuados

para minimizar la cantidad de tiempo de ver-

de innecesario asignado a los movimientos

menores. Esto permite que el plan de fases y

la coordinación de semáforos sean controla-

dos por computadoras.

No solamente la distribución de tiempo

de verde es significativa en la capacidad y en la

operación de las intersecciones controladas

con semáforo, sino también la manera en que

los movimientos de giro se acomodan en la se-

cuencia de las fases. Los semáforos pueden

proporcionar movimientos de giro protegi-

dos, permitidos y sin flujos opuestos.

Un movimiento permitido de giro es el

que se realiza a pesar de tener flujos de

vehículos en el sentido opuesto y cruce de

peatones. El movimiento protegido es el que

se realiza sin los flujos anteriores, como los

giros izquierdos exclusivos o los giros dere-

chos cuando se prohíbe el movimiento de

peatones.

Así, un giro permitido consume más ver-

de del proporcionado a un verde protegido,

debido a la fricción de tener que seleccionar

una brecha (espacio) entre vehículos o peato-

nes adecuada en el flujo opuesto. Tanto el

giro protegido como el permitido pueden ser

más eficientes en una situación dada, depen-

diendo de los volúmenes opuestos, de la geo-

metría de la intersección y de otros factores.

En una intersección, la capacidad depen-

de mucho del control semafórico presente.

Dado el rango potencial de control del semá-

foro, la capacidad es más variable que para



otro tipo de vías, donde ésta depende princi-palmente de la geometría del camino.

3.1.1.2 Capacidad y niveles de

servicio

Para las intersecciones controladas consemáforo, ambos conceptos se analizan porseparado y no tienen una relación sencillaentre sí. La capacidad se calcula para cadagrupo de carriles que llegan a la intersección.Un grupo de carriles está definido como unoo más carriles que llevan un flujo vehicular ytienen una línea de pare común y una capaci-dad compartida por los vehículos. El análisisde capacidad se obtiene de la relación volu-men/capacidad (v/c) para cada grupo de ca-rriles. La relación v/c es el valor de flujoactual o futuro en el acceso o en el grupo decarriles asignado durante los 15 minutos má-ximos dividido entre la capacidad de acceso odel grupo de carriles asignado.

El nivel de servicio se basa en la demorapromedio por parada por vehículo para va-rios movimientos dentro de la intersección.Aunque la relación v/c afecta la demora, exis-ten otros parámetros que la afectan más fuer-temente, como la calidad de la sincronía, laduración de las fases de verde, la duracióndel ciclo y otros. Así, una relación v/c dada,puede generar una gran cantidad de valorespara la demora. Por esta razón, tanto la capa-cidad como el nivel de servicio deben anali-zarse con cuidado.

3.1.1.3 Capacidad de las

intersecciones controladas con

semáforo

La capacidad está definida para cada ac-ceso de la intersección: valor de flujo máximo(del acceso en estudio) que puede pasar a tra-vés de la intersección en condiciones prevale-

cientes del tránsito, de la vía y de la semafori-zación. Se establece en vehículos por hora.

Las condiciones de tránsito incluyen losvolúmenes en cada acceso, la distribución delos vehículos por movimiento (izquierdo, de-recho y directo), la distribución por tipo devehículo en cada movimiento, la ubicación yla utilización de las paradas de buses dentrode la zona de la intersección, junto con losflujos de peatones y maniobras de estaciona-miento.

Las condiciones de la vía consideran lageometría básica de la intersección, que in-cluye el número y ancho de carriles, las pen-dientes y la utilización de los carriles(incluidos los carriles de estacionamiento).

Las condiciones de la semaforizaciónabarcan una definición completa de las fasesdel semáforo, su duración, su tipo de controly la evaluación de cada acceso.

La capacidad en las intersecciones con-troladas con semáforo está basada en el con-cepto de flujos de saturación y valores deflujo de saturación. Éstos últimos se definencomo el valor de flujo máximo que puede pa-sar por un acceso de una intersección o ungrupo de carriles dado en condiciones preva-lecientes del tránsito y de la vía, suponiendoque el acceso o el grupo de carriles tuvo el100% del tiempo real disponible como tiem-po de verde efectivo. El valor de flujo para unacceso o grupo de carriles dado está definidocomo la relación entre el valor de flujo actual(vi) y el valor de flujo de saturación (si), cadaacceso o grupo de carriles i se expresan con elsímbolo (v/s)i .

Entonces, la capacidad es

c s g Ci i i i= ( / ) 3.1

donde

ci = capacidad del grupo de carri-les o el acceso dado [veh./hl]



si = valor de flujo de saturación

para el grupo de carriles o ac-

ceso [veh./h]

(gi /C)i = relación de verde para el gru-

po de carriles o acceso i

La relación entre el valor de flujo y la capa-cidad v/c se denota mediante el símbolo X(grado de saturación) en el análisis de la inter-sección para enfatizar la estrecha relación de lacapacidad y las condiciones de semaforización.Para un grupo de carriles dado o un acceso i:

X v c v s g C v C s gi i i i i i i i= = =( / ) / ( / ) / ( ) 3.2

donde

Xi = relación v/c para un acceso o gru-

po de carriles i

vi = valor de flujo de demanda actual

o proyectado para un acceso o

grupo de carriles i, [veh./h]

si = valor de flujo de saturación para

un acceso o grupo de carriles i,

[veh./h]

gi = tiempo de verde efectivo para un

acceso o grupo de carriles i, [s]

Los valores de X varían de 1.00 cuando elvalor de flujo es igual a la capacidad y 0.00cuando el valor de flujo es 0.00.

La capacidad de la intersección completano es un concepto importante y no está espe-cíficamente definido. Todos los movimientosen la intersección raramente se saturan almismo tiempo en el día. Por tanto, la preocu-pación crítica es la eficiencia de los movi-mientos individuales que circulan en laintersección.

Otro concepto de capacidad en el análisisde las intersecciones controladas por semá-foro es la relación v/c crítica, Xc. Ésta consi-dera sólo los grupos de carriles o accesos quetienen el mayor valor de flujo (v/c)i para unafase dada.

La relación v/c crítica para una intersec-ción se define como:

X v s C C lc ci= −∑ ( / ) [ / ( )] 3.3

donde

Xc = relación v/c crítica para la in-tersección

S (v/s)ci= sumatoria de los valores deflujo para todos los grupos decarriles o accesos críticos i


L = total de tiempo perdido en elciclo, calculado como la sumade tiempo perdido en el arran-que y en el cambio de intervalomenos la porción del cambiode intervalo usado por losvehículos en el grupo de carri-les críticos para cada fase

Esta ecuación es útil para evaluar la in-tersección general con relación a la geome-tría y a la duración total del ciclo, y paraestimar los tiempos de las fases cuando no seconocen, proporcionando la relación v/cpara los movimientos críticos, suponiendoque el tiempo de verde ha sido el apropiado odistribuido proporcionalmente. Por tanto, esposible obtener una relación v/c menor que1.00 que tenga movimientos individuales so-bresaturados dentro del ciclo del semáforo.Una relación v/c menor que 1.00 indica quetodos los movimientos en la intersecciónpueden ser acomodados dentro del ciclo y lasecuencia de sus fases, distribuyendo ade-cuadamente los tiempos de verde.

3.1.1.4 Niveles de servicio para las

intersecciones controladas con

semáforo

Están definidos en relación con la demo-ra. Ésta es una medida que refleja la molestia



y frustración del conductor, el consumo de

combustible y la pérdida de tiempo en el via-

je. Estos niveles de servicio se han estableci-

do en relación con la demora promedio por

parada por vehículo.

La demora es una medida compleja y de-

pende de un número de variables que inclu-

yen la calidad de la sincronía, la duración del

ciclo, la relación de verde y la relación v/c para

un grupo de carriles o accesos en estudio. La

Tabla 3.1 describe los niveles de servicio para

las intersecciones con semáforo.

3.1.1.5 Relación de la capacidad y

los niveles de servicio

Es posible tener demoras en el rango del

nivel de servicio F (inaceptable) cuando la re-

lación v/c es mayor de 1.00, quizá con valores

tan bajos como 0.75 - 0.85. En estas relacio-

nes pueden ocurrir grandes demoras cuando

existan algunas de las siguientes condiciones:

u La duración del ciclo es grande.

u El grupo de carriles o acceso en cuestión seve en desventaja (teniendo un tiempo derojo largo) por los tiempos del semáforo.

u La sincronía de semáforos para los movi-mientos estudiados es deficiente.

u Puede suceder la situación opuesta. Unacceso o grupo de carriles con una rela-ción v/c = 1,00 puede tener demoras si:

u La duración del ciclo es corta.

u La sincronía de semáforos no es favora-ble para el movimiento en estudio.

El nivel de servicio F no implica que la in-tersección, el acceso o el grupo de carrilesestén sobrecargados, ni que el nivel de servi-cio entre A y E indique que existe una capaci-dad disponible no utilizada.

Los métodos y los procedimientos de estecapítulo requieren los análisis de la capacidad yel nivel de servicio para evaluar completamen-te la operación de la intersección controladapor semáforo.

3.1.1.6 Niveles de análisis

Se pueden presentar dos niveles de análi-sis: el análisis operacional y el análisis de pla-nificación.

El primero requiere una detallada infor-mación de las condiciones prevalecientes del



Nivel deservicio

Características de la operaciónDemora

(segundos)

ABaja demora, sincronía extremadamente favorable y ciclos cortos. Los vehículosno se detienen

≤10

BOcurre con una buena sincronía y ciclos cortos. Los vehículos empiezan adetenerse.

> 10 - 20

COcurre con una sincronía regular o ciclos largos; los ciclos individuales:empiezan a fallar.

> 20 - 35

DEmpieza a notarse la influencia de congestionamientos ocasionados por un ciclolargo y/o una sincronía desfavorable o relaciones v/c altas, muchos vehículos sedetienen.

> 35 - 55

EEs el límite aceptable de la demora; indica una sincronía muy pobre, grandesciclos y relaciones v/c mayores, las fallas en los ciclos son frecuentes.

> 55 - 80

F

El tiempo de demora es inaceptable para la mayoría de los conductores, ocurrencuando los valores de flujo exceden a la capacidad de la intersección o cuandolas relaciones v/c son menores de 1.00 pero con una sincronía muy deficientey/o ciclos demasiado largos.

> 80

Tabla 3.1

Descripción

del nivel de

servicio para

intersecciones

controladas

con semáforo

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras (HCM

2000).

Elaboración

propia

tránsito, de la vía y del control semafórico.De ahí se logra un análisis completo de la ca-pacidad y del nivel de servicio. Además, sepuede evaluar demandas de tránsito alterna-tivas, diseños geométricos y planes para se-máforos.

El segundo sólo analiza la capacidad debi-do a que la información detallada necesariapara estimar la demora no está disponible. Elprocedimiento ofrece amplios resultados quepermiten determinar si la intersección puedeo no sobresaturarse.

El análisis operacional podrá utilizarseen la mayoría de los análisis de las intersec-ciones existentes o en situaciones futuras enla cual el tránsito, la geometría y los paráme-tros de control estén bien establecidos. Sepueden definir:

El nivel de servicio, conociendo los deta-lles del flujo de la intersección, el control se-mafórico y la geometría.

Los valores de flujo de servicio permiti-dos para un nivel de servicio seleccionado,conociendo los detalles de semaforización ygeometría.

El tiempo para las fases, conociendo elnivel de servicio deseado y los detalles delflujo y la geometría.

La geometría básica (número o distri-bución de carriles), conociendo el nivel deservicio deseado y los detalles de flujo y se-maforización.

3.1.2 Condiciones básicas para elanálisis

La metodología se basa en planes de se-maforización conocidos o proyectados. Paraestablecer planes de semaforización, se dis-pone de dos procedimientos:

u El primero, o método de estimación rápi-do, produce estimativos de la longitud

del ciclo y de los tiempos de verde. Re-quiere mínimos datos de campo y se basaen valores por defecto.

u El segundo es un procedimiento más de-tallado, provisto en el capítulo 16 delHCM, versión 2000. El procedimientoutiliza como criterio la igualdad del gra-do de saturación crítico de cada fase. Sinembargo, este procedimiento no proveeel ciclo óptimo.

Así mismo, se establecen limitacionespara la aplicación de esta metodología, lascuales se plantean a continuación.

u No toma en cuenta el impacto potencialde la congestión, corriente abajo, en laoperación de la intersección analizada.

u La metodología no detecta ni ajusta losimpactos de los sobreflujos en bahíasde giros en la operación de los movi-mientos de frente.

3.1.3 Metodología

La metodología se enfoca en la determi-nación de los niveles de servicio en condicio-nes conocidas o proyectadas. La metodologíase ocupa, como ya se mencionó, de la capaci-dad, los niveles de servicio y otras medidas deefectividad de grupos de carriles y accesos dela intersección; así como del nivel de serviciode la intersección en conjunto.

La capacidad se evalúa con respecto a larelación tasa de flujo de demanda a capaci-dad (v/c); el nivel de servicio, sobre la base dela demora por controles. Ésta incluye la de-mora inicial por desaceleración, el tiempopara que una cola se ponga en movimiento, lademora por parada y la demora final por ace-leración.

Cada grupo de carriles se analiza por se-parado. La capacidad de la intersección comoun todo no se puede calcular, debido a que la



semaforización de la intersección se enfocaen el acomodo de los movimientos vehicula-res en los accesos.

La metodología cubre un rango ampliode configuraciones operacionales, incluidoscombinación de planes de fases, utilizaciónde carriles, tratamientos alternos de giros aizquierda. Algunas de estas configuracionespueden considerarse inaceptables por algu-nas agencias desde el punto de vista de la se-guridad.

El aspecto de la seguridad en las intersec-ciones controladas con semáforo no puedeignorarse. La metodología aplicada no ga-rantiza necesariamente, por sí sola, que estoocurra. Aquí desempeñan un papel impor-tante el juicio y el criterio del analista.

La entrada y el orden del método decálculo para las intersecciones controladascon semáforo, se realiza como se esquemati-za en la Figura 3.2.

3.1.3.1 Parámetros de entrada

En la Tabla 3.2 se presenta un resumende la información re-querida para realizarun análisis operacio-nal, detallando los da-tos necesarios, que seagrupan en tres cate-gorías importantes:geometría, tránsito ysemaforización.

Condiciones

geométricas

La geometría dela intersección gene-ralmente se presentaen diagramas y debe-rá incluir toda la in-

formación importante: pendientes de los ac-cesos, número y ancho de carriles ycondiciones de parqueo. Deberá anotarse lapresencia de carriles exclusivos para giros ala izquierda o derecha, junto con las longitu-des de almacenamiento.

Condiciones de tránsito

Deberán especificarse los volúmenes detránsito para cada movimiento en cada acceso.Estos volúmenes son las tasas de flujo envehículos/hora para el período de análisis de15 minutos, que es la duración de los períodostípicos de análisis (T=0.25 horas). Si no se co-nocen los datos en los 15 minutos, pueden esti-marse usando los factores hora pico (FHP).

La distribución vehicular se cuantificacomo el porcentaje de vehículos pesados(%HV) en cada movimiento. El número debuses locales en cada acceso también se debeidentificar, incluidos los que paran (a la en-trada del acceso o a la salida) a recoger o des-cargar pasajeros y los que no paran, que seconsideran vehículos pesados.



Figura 3.2

Metodología

para el

análisis de

intersecciones

controladas

con

semáforo

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Se necesita conocer los flujos peatona-

les y de bicicletas que interfieren en giros

permitidos a la izquierda y derecha. Los flu-

jos peatonales y de bicicletas utilizados

para analizar un acceso dado, es decir, los

flujos en el paso peatonal (cruce) que inter-

fiere en los giros a la derecha del acceso

dado. Por ejemplo, para el acceso Este, los

flujos peatonales y de bicicletas usados

para el análisis son los del cruce peatonal

norte.

La calidad de la progresión se describe a

través del tipo de llegadas para cada grupo de

carriles. En la Tabla 3.3 se definen seis tipos

de llegadas.

La relación de pelotón, Rp, se calcula

como:

RpP

g

C

i

=3.4

donde

P = proporción de todos los vehículos

que llegan durante la fase verde


gi = verde efectivo del grupo de carriles

Condiciones de la semaforización

Se refiere a la información de diagrama de

fases que ilustre el plan de fases, longitud del

ciclo, tiempos verdes e intervalos entre verdes.

Si existen requerimientos de tiempo para

los peatones, el tiempo mínimo de verde para

una fase es:

GL

S

N

W

W

p

p

peatones

E

E

= + +

>

3 2 0 81

3 0

, .

.para m

( )GL

SN

W

p

p

peatones

E

= + +

≤

3 2 0 27

3 0

, .

.para m

3.5

donde



Tipo de condición Parámetro

Geométricas

Tipo de áreaNúmero de carrilesAncho promedio de carriles, W(m)Pendiente, G(%)Existencia de carriles exclusivos, LT o RTLongitud de bahías, GI o GD, Ls (m)Parqueo

Tránsito

Volumen de demanda por movimiento, V (veh/h)Tasa de flujo de saturación base, So (vh/h/carril)Factor hora pico, FHPPorcentaje de vehículos pesados, HV (5)Tasa de flujo peatonal en el acceso, Vped (peat/h)Buses locales que paran en la intersección, NB (buses /h)Actividad de parqueo, Nm (maniobras/h)Tipo de llegadas, ATProporción de vehículos que llegan en verde, PVelocidad de aproximación, SA (Km/h)

Semaforización

Longitud del ciclo, C (seg.)Tiempo verde, G (seg.)Amarillo + Todo Rojo, intervalo de cambio y despeje, entreverde, Y (seg)Operación accionada o prefijadaBotón peatonalVerde mínimo peatonal, Gp (seg)Plan de fasesPeríodo de análisis, T (h)

Tabla 3.2

Datos

necesarios

para el análisis

de cada grupo

de carriles

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Gp = tiempo mínimo de verde [s]

L = longitud del cruce peatonal [m]

Sp = velocidad media del peatón[m/s] (1.2m/s percentil 15)

WE = ancho del cruce peatonal [m]

Nped = número de peatones que cruzandurante un intervalo i

Agrupación de carriles

Se debe segmentar la intersección engrupos de carriles, considerando la geome-tría de la intersección y la distribución de losmovimientos vehiculares. En general se uti-liza el menor número de grupos de carriles.

La Tabla 3.4 presenta algunos grupos decarriles comunes en intersecciones controla-das por semáforo.


Los volúmenes de demanda se expresancomo volúmenes horarios aforados durante60 minutos consecutivos. En este caso, a tra-vés de los factores hora pico, FHP, se con-vierten en tasas de flujo de demanda para unperíodo particular de análisis de 15 minutos:

VV

PHFp = 3.6

donde

Vp = tasa de flujo durante los 15 minu-

tos pico [veh./h]

V = volumen horario [veh./h]

FHP = factor hora pico

Se deberá utilizar FHP = 1.0 si las tasas

de flujo se expresan directamente en 15 mi-

nutos.

Debido a que no todos los movimientos

en la intersección tienen el volumen pico du-

rante el mismo intervalo de 15 minutos, es

aconsejable observar directamente los flujos

en cada cuarto de hora y seleccionar el perío-

do crítico de análisis.


de saturación

La tasa de flujo de saturación es el flujo

de vehículos por hora verde que pueden ser

acomodados por el grupo de carriles, supo-

niendo que la fase verde está disponible todo

el tiempo (esto es g/c=1.0):



Tipo de llegadas Descripción

1 Pelotones densos que llegan al inicio del rojo. Calidad de progresiónmuy deficiente, como resultado de la optimización de toda la malla.

2 Pelotones moderados que llegan a la mitad del rojo. Progresióndesfavorable en calles de dos sentidos.

3 Llegadas aleatorias. Representa la operación en interseccionesaisladas o intersecciones controladas con semáforo nointerconectadas, o donde los beneficios de la progresión son mínimos.

4 Pelotones moderados que llegan a la mitad del verde.Progresión favorable en calles de dos sentidos.

5 Pelotones densos que llegan al inicio del verde.Calidad de operación altamente favorable.

6 Progresión excepcional. Pelotones densos que progresan a través devarias intersecciones cortamente espaciadas.

Tabla 3.3

Tipo de

llegadas

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

S S N F F F

F F F F F F F F

o w HV g

p bb a LU LT RT Lpb Rpb

= * * * * *

* * * * * * *3.7

donde

S = tasa de flujo de saturación delgrupo de carriles [veh./verde]

So = tasa de flujo de saturación basepor carril [veh./h verde/carril]

N = número de carriles del grupo decarriles

Fw = factor de ajuste por ancho de ca-rriles

FHV = factor de ajuste por vehículos pe-sados

Fg = factor de ajuste por la pendientedel acceso

Fp = factor de ajuste por parqueo ad-yacente al grupo

Fbb = factor de ajuste por bloqueos debuses que paran dentro del áreade la intersección

Fa = factor de ajuste por tipo de área

FLU = factor de ajuste por utilización decarriles

FLT = factor de ajuste por giros a iz-quierda

FRT = factor de ajuste por giros a la de-recha

FLpb = factor de ajuste por peatones y bi-cicletas para giros vehiculares ala izquierda



Tabla 3.4

Grupos de

carriles típicos

para análisis

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

FRpb = factor de ajuste por peatones y bi-cicletas para giros vehiculares ala derecha

Los factores de ajuste se presentan en laTabla 3.5.

Determinación de la capacidad y

de la relación volumen/capacidad

Capacidad

La capacidad en las intersecciones consemáforo se basa en los conceptos de flujo desaturación y proporción de flujo de satura-ción. La relación de flujo para un grupo de ca-rriles dado está definida como la relaciónentre la proporción de flujo de demanda ac-tual o futura (vi) y la proporción de flujo desaturación (si). Se indica con el símbolo(v/s)i para cada grupo de carriles i. La capa-cidad para un grupo de carriles dado se esta-blece según la ecuación:

Ci Sig

C

i=

3.8

dondeCi = capacidad del grupo de carriles i

[veh./h]Si = tasa de flujo de saturación del

grupo de carriles i [veh./h verde]gi/C = relación de verde efectivo para el

grupo de carriles i

Relación v/c

La relación entre la proporción de flujo yla capacidad (v/c) se indica con el símbolo X

(grado de saturación) en el análisis de la in-tersección. Para un grupo de carriles i dado,se calcula mediante la ecuación

XiV

CGrado de saturacióni

i

= = 3.9

Valores sostenibles de Xi varían entre0.00 y 1.00 cuando la tasa de flujo iguala lacapacidad.

Valores de Xi superiores a 1.00 indicanexceso de demanda sobre la capacidad.

Para toda la intersección se debe deter-minar la relación v/c crítica, Xc, la cual con-sidera solamente los grupos de carriles quetengan la más alta relación de flujo, v/s, paradeterminada fase.

xC

C L

V

Sc

ci

=−

∑

3.10

donde

V

S ci

∑ = Sumatoria de las relaciones de

flujo de todos los grupos de ca-rriles críticos i

L = Tiempo total perdido por ciclo[s]

C = Longitud del ciclo [s]

Determinación de las demoras

Los valores derivados de los cálculos dela demora representan la demora promediopor control experimentada por los vehículosque llegan en el período de análisis, incluidaslas demoras que ocurran más allá del períodode análisis cuando el grupo de carriles estásobresaturado. La demora por control inclu-ye los movimientos a velocidades lentas y lasdetenciones en los accesos a la interseccióncuando los vehículos se mueven de posiciónen la fila o disminuyen la velocidad antes dela intersección.

La demora promedio por control porvehículo para cada grupo de carriles se en-cuentra mediante la Ecuación 3.11. La demo-ra por controles incluye movimientos avelocidades bajas y paradas en los accesos.

d = d1(PF) + d2 + d3 3.11





Factor Fórmula Definición de variables Observaciones

Ancho de carril fW

w = +−

13 6

9

( . )W = ancho de carril (m)

W ≥ 2.4

Si W > 4.8, puedeconsiderarse parados carriles deanálisis

Vehículospesados

fHV E

HV

T

=+ −

100

100 1% ( )% HV = % de vehículos pesados

- grupos de carrilesET = 2.0 vehículosequivalente/HV

Pendiente fG

g = −1200

% % G = % pendiente en el acceso -grupo de carriles

-6 ≤ % G ≤ + 10Negativo paracuesta abajo

Parqueosf

NN

Np

m

=− −0 1

18

3600.

N = Número de carriles por grupo

Nm = número de maniobras deparqueo/hora

0 ≤ Nm ≤ 180fp ≥ 0.050fp = 1.000 sinparqueos

Bloqueode buses f

NN

Nbb

B

=−

14 4

3600

.N = Número de carriles en el acceso

NB = número de parada de buses/hora0 ≤ NB ≤ 250fbb ≥ 0.050

Tipo deárea

fa = 0.900 en CBD

fa = 1.000 otras áreasCBD = Central Business Disctric

=Centro de negocios

Utilizaciónde carril

FLU = vg/(vg1N)

vg = proporción de flujo de demandasin ajustar para el grupo decarriles, en vehículo/hora

vg1 = proporción de flujo de demandasin ajustar en el carril único conel volumen más alto en el grupode carriles, vehículo/hora

N = número de carriles en el grupo

Girosizquierdos

Fase protegida:

Carril exclusivo

fLT = 0.95

Carril compartido

fP

LT

LT

=+

1

10 0 05. .

PLT = proporción de giros izquierdosen el grupo de carriles

Consultar cuadroC16-1 de la página16-122, del Manual

HCM 2000,apéndice C

Girosderechos

Carril exclusivo

fRT = 0.85

Carril compartido

fRT = 1.0 – (0.15)PRT

Carril único

fRT = 1.0 – (0.135)PRT

PRT = proporción de giros derechosen el grupo de carriles

fRT ≥ 0.050

Bloqueo porpeatones ybicicletas

Ajuste giro izquierdo

fLpb = 1.0 – PLT(1 – ApbT)

(1 – PLTA)

PLT = proporción de giros izquierdos enel

grupoApbT = ajuste en la fase permitidaPLTA = proporción de giro izquierdo de la

fase protegida sobre el total deverde del grupo

PRT = proporción de giro derecho en elgrupo

de carrilesPRTA = proporción de giro derecho de la

fase protegida sobre el verde total

Referirse alapéndice D delManual HCM 2000,página 16-135, paraseguir paso a pasoel procedimiento

Tabla 3.5

Factores de

ajuste al flujo

de saturación

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

donde

d = demora media por controles[s/veh.]

d1 = demora uniforme, suponiendollegadas uniformes [s/veh.]

PF = factor de ajuste por progresión.Tiene en cuenta los efectos de laprogresión de los semáforos[s/veh.]

d2 = demora incremental, que tieneen cuenta el efecto de llegadasaleatorias y colas sobresaturadasdurante el periodo de análisis(supone que no existe cola inicialal comienzo del periodo de análi-sis) [s/veh.]

d3 = demora por cola inicial, que tieneen cuenta las demoras de todoslos vehículos en el período deanálisis, debido a colas inicialesantes del período de análisis[s/veh.]

Factor de ajuste por coordinación

Una buena coordinación de semáforosdará como resultado una alta proporción devehículos que llegan en el verde. Una pobrecoordinación dará como resultado una bajaproporción de vehículos que llegan en elverde. Este factor de ajuste aplica a todoslos grupos de carriles coordinados, inclui-dos los grupos de carriles con controles de

tiempo fijo y no actuados en los sistemas decontrol semiactuado. En circunstancias enque se proporciona un control coordinado agrupos de carriles actuados, se puede apli-car este factor a estos grupos de carriles. Lacoordinación afecta principalmente a la de-mora uniforme; en consecuencia, se realizaun ajuste sólo a d1.

PFP F

g

c

PA=−

−

( )1

1 3.12

donde

P = proporción de vehículos que lle-gan en verde

FPA = factor de ajuste suplementariopor pelotones que llegan duranteel verde

Si se llevan a cabo mediciones de campo,P deberá determinarse como la proporciónde los vehículos en el ciclo que llegan a la lí-nea de pare o que se suman a la cola (estáticao en movimiento) mientras se despliega lafase verde.

Los valores aproximados de Rp se relacio-nan con el tipo de la llegada según lo señaladoen la Tabla 3.6. Estos valores aproximados sesugieren para el cálculo posterior de la Tabla3.7.

El valor de PF se puede calcular a partirde valores medidos de P usando los valoresdados por fPA. Alternativamente, los valoresde la Tabla 3.7 se pueden utilizar para deter-



Tipo de llegadaRango del

pelotónValor prefijados

(Rp)Calidad de la progresión

1 ≤ 0.50 0.333 Muy deficiente

2 > 0.50-0.85 0.667 Desfavorable

3 > 0.85-1.15 1.000 Llegadas aleatorias

4 > 1.15-1.50 1.333 Favorable

5 > 1.50-2.00 1.667 Alta favorabilidad

6 > 2.00 2.000 Excepcional

Tabla 3.6

Relación entre

el tipo de

llegada y la

relación del

pelotón

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

minar el PF en función del tipo de la llegada,basado en los valores prefijados por P (porejemplo Rpgi/C) y fPA asociado a cada tipo dela llegada.

Si el valor de PF se calcula mediante laEcuación 3.12, su valor puede exceder de 1.0para el tipo de llegada AT 4 con valores extre-madamente bajos de g/C. De manera práctica,para el valor de PF se debe asignar un valormáximo de 1.0 para el tipo de llegada AT 4.

Demora uniforme (d1)

La Ecuación 3.13 da un estimado de la de-mora, suponiendo que las llegadas son unifor-mes en un flujo estable y sin fila inicial. Estademora se basa en el primer término de la fór-mula de demora de Webster y es ampliamenteaceptada. Nótese que los valores de X mayoresde 1.0 no se utilizan en el cálculo de d1.

d

Cg

c

xg

c

1

2

0 5 1

1 1=

−

−

.

min ( , )

3.13

Demora incremental (d2)

La Ecuación 3.14 estima la demora porincremento debido a las llegadas no unifor-

mes y colapsos temporales de ciclos (demora

aleatoria), así como las causadas por perío-

dos sustanciales de sobresaturación (demora

de saturación). Es sensible al grado de satu-

ración del grupo de carriles (X), la duración

del período de análisis (T), la capacidad del

grupo de carriles (c) y el tipo de control del

semáforo, que se refleja mediante el paráme-

tro del control (k). En la ecuación se supone

que no hay demanda insatisfecha que cause

filas iniciales al inicio del período de análisis

(T). Finalmente, el término de la demora por

incremento es válido para todos los valores

de X, incluidos los grupos de carriles alta-

mente sobresaturados. Así se tiene que

d T X XkIX

cT2

29200 1 18= − + − +

( ) ( )

3.14

donde

T = duración del período de análisis,T= 0.25 h [h]

k = factor de demora incremental quedepende del ajuste de los controla-dores en intersecciones acciona-das (k = 1,0 para prefijadas)

I = factor de ajuste por entradas dela intersección corriente arriba



Relacióng/C

Tipo de llegada (AT)

AT 1 AT 2 AT 3 AT 4 AT 5 AT 6

0.20 1.167 1.007 1.000 1.000 0.833 0.750

0.30 1.286 1.063 1.000 0.986 0.714 0.571

0.40 1.445 1.136 1.000 0.895 0.555 0.333

0.50 1.667 1.240 1.000 0.767 0.333 0.000

0.60 2.001 1.395 1.000 0.576 0.000 0.000

0.70 2.556 1.653 1.000 0.256 0.000 0.000

fPA 1.000 0.930 1.000 1.150 1.000 1.000

Rp Prefijado 0.333 0.667 1.000 1.333 1.667 2.000

Nota. PF = (1 - P)fPA/(1 - G/c). Tabulación basada en los valores por defecto de fPA y Rp. P = Rp*g/C (no puedeexceder de 1.0). PF no puede exceder de 1.0 para los valores de AT 3 hasta AT 6.

Tabla 3.7

Factor de

ajuste de

progresión

para el cálculo

de la demora

uniforme

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Para intersecciones aisladas el valor deI = 1,00.

Demora por cola inicial (d3)

Cuando una cola residual, o remanente,existe antes del período de análisis T, losvehículos experimentan (los que llegan duran-te T) una demora adicional, debido a que lacola deberá desalojar primero la intersección.

En los casos en que x >1.0 para un perío-do de 15 minutos, el siguiente período empie-za por una cola inicial llamada Qb envehículos. Qb se debe observar al inicio delrojo. Cuando Qb es diferente de cero (0), losvehículos que llegan durante el período deanálisis experimentarán una demora adicio-nal por la presencia de la cola inicial.

Una forma generalizada de la demorapor formación de la cola, d3, se define en laEcuación 3.15, que proporciona el valor dela demora por vehículo en la cola inicial (ensegundos) cuando ésta tiene el tamaño Qb

en el comienzo del período de análisis T. Lademora d3 del análisis de demoras es untérmino que incrementa el valor al presen-tado en el modelo dado por la Ecuación3.11, está dado por:

dQb u t

CT3

1800 1= +( ) 3.15

donde

Qb = cola inicial al principio del perío-do T [veh.]

C = capacidad [veh./h]

T = duración del período de análisis[h]

t = duración de la demanda insatis-fecha [h]

u = parámetro de demora

Los parámetros t y u se determinan se-gún sea el caso prevaleciente. La Ecuación

3.16 y la Ecuación 3.17 pueden usarse para

estimar los valores de ciertos escenarios, de-

nominados casos III, IV y V.

Los casos I y II ocurren cuando Qb = 0,

esto es d3 = 0.

Las condiciones para definir los casos III,

IV y V, se presentan a continuación:

Caso III: Qb ≠ 0, Qb se disipa durante T.

Qb +qT < cT qT= demanda total en T,

siendo cT la capacidad disponible en T.

Caso IV: Qb ≠ 0, existe aún demanda in-

satisfecha (de creciente) al final del período T

qT < cT

Caso V: Qb ≠ 0, existe aún demanda insa-

tisfecha (creciente) al final de T.

qT > cT

t = 0 si Qb = 0, de otra manera t ≠ 0 si Qb

≠ o. Entonces,

t TQb

c x=

−

min ,[ min ( , )]1 1

3.16

donde

X = grado del grupo del carril de sa-turación, v/c

u = 0 si t > T, de otra manera,

ucT

Qb X= −

−1

1 1[ min( , )]3.17

Estimación de la demora total

Es importante establecer la demora no

sólo por grupo de carriles o por acceso, sino

para toda la intersección. Esta totalización

de demoras se hace mediante los promedios

de las demoras calculadas para los grupos de

carriles que componen un acceso.

Grupo de carriles i:

di = d1 (PF) + d2 + d3 3.18

Para un acceso cualquiera A:



dd v

vA

i i

i

=∑∑

3.19

donde

dA = demora para el acceso A [s/veh]

di = demora para el grupo i (en el ac-ceso A) [s/veh]

vi = ajuste del flujo para el grupo decarriles i [veh/h]

Para toda la intersección:

dd v

vi

A A

A

=∑

∑3.20

donde

di = demora por vehículo por inter-sección [s/veh]

dA = demora para el acceso A [s/veh],y

vA = ajuste del flujo para el acceso A[veh/h]

Determinación del nivel de

servicio

El nivel de servicio de una intersecciónestá directamente relacionado con la demorapromedio por control por vehículo. Una vezobtenida la demora para cada grupo de carri-les y agregada para cada acceso y para la in-tersección, se determinan los niveles deservicio, consultando la Tabla 3.1.

Si la relación v/c es mayor que 1,00, exis-ten fallas actuales o potenciales que corregir.En estos casos se aconseja el análisis de pe-ríodos múltiples. Estos análisis conjugan losperiodos en los cuales se presentan filas resi-duales debido a la sobresaturación.

Si esta relación v/c es menor que 1,00,hay algunos grupos de carriles cuya relaciónv/c es mayor que 1,00, el tiempo de verde noestá proporcionado adecuadamente; portanto, habrá que mejorar los tiempos de lasfases existentes.

Si la relación v/c es mayor que 1,00, losdiseños geométrico y de semaforización pro-porcionan una capacidad inadecuada para losflujos estudiados. Las mejoras que puedanconsiderarse incluyen:

u Cambios básicos en la geometría de la in-tersección (número y uso de carriles).

u Aumento en la duración del ciclo del se-máforo, si se ha determinado que es de-masiado corto.

u Cambios al plan de fases del semáforo.

En algunos casos, la demora será alta auncuando las relaciones v/c sean bajas. En es-tas situaciones, las causas son una deficientecoordinación o una inapropiada duración delciclo. En consecuencia, se puede presentaruna intersección con grandes demoras sinque exista un problema de capacidad. Cuan-do la coordinación es razonable y existen de-moras inaceptables, debe examinarse laposibilidad de introducir cambios en el dise-ño geométrico y la semaforización para au-mentar la capacidad. En las relaciones v/c

cercanas a 1,00, es posible que la demorapermanezca en niveles aceptables. Esto ocu-rre especialmente cuando el tiempo en el cualse presentan niveles altos de v/c, es corto.También puede ocurrir si se analiza sólo unperiodo y existe una fila residual.

En este último caso, debe realizarse unanálisis de períodos múltiples para tener unpanorama más real de la demora.

El análisis debe considerar los resultadosde la capacidad y de los niveles de serviciopara comprender todas las operaciones exis-tentes o proyectadas de la intersección. Co-nociendo la demora, se usa la Tabla 3.1.

Según los resultados obtenidos en el Ca-pítulo 8 del Tomo II, los parámetros que sedeben utilizar en intersecciones semaforiza-das, calculados con base en información lo-cal, se muestran en la Tabla 3.8.



3.2 INTERSECCIONES DE

PRIORIDAD CON SEÑAL DE “PARE”

3.2.1 Características físicas yfuncionales

Las intersecciones de prioridad forman lavasta mayoría de las intersecciones a nivel encualquier sistema de vías. Las señales de“pare” y ceda el paso se utilizan para asignar elderecho de paso a una vía. Esta designaciónobliga a los conductores de la vía controlada aseleccionar espacios entre vehículos del flujode la vía principal para hacer las maniobras decruce o de giro. Por ello, la capacidad de losaccesos controlados está basada en tres facto-res:

u Distribución de espacios entre vehículosen la corriente del tránsito de la vía prin-cipal.

u Discernimiento del conductor para selec-cionar espacios entre vehículos para eje-cutar la maniobra deseada.

u Intervalo de entrada requerido por cadavehículo de la cola.

Se presume que los espacios entrevehículos de las corrientes en conflicto estándistribuidos aleatoriamente. Por esta razón,el procedimiento descrito será menos confia-ble en situaciones en que los flujos en conflic-to están agrupados muy estrechamente,como en el caso de muchas intersecciones ur-banas donde la vía principal es parte de unared semaforizada.

El impacto de la coordinación en la distri-bución de espacios entre vehículos en una co-rriente de tránsito principal puede variarsustancialmente. En las arterias de un solosentido, habrá grandes espacios entre vehícu-los, en forma periódica entre grupos devehículos y donde la corriente de tránsito se-cundario podrá ejecutar sus movimientos con

facilidad. Esta condición puede permitir capa-cidades mayores y mejores operaciones a lavía secundaria que las llegadas aleatorias su-puestas por la metodología de este capítulo.

Parámetro Valor

Flujo de saturación base1.880 - 2.015veh./h/carril

Flujo de saturación busesarticulados

692 - 750veh./h/carril

Tiempo perdido por arranque1.40segundos

Tiempos perdidos por despeje2.40segundos

Factor de ajuste por obstrucción debuses

12.4 - 12.7segundos

Factor de ajuste por vehículospesados

2.85 - 2.97segundos

Factor de ajuste por maniobra deestacionamiento

5.6 - 6.9segundos

En las arterias de doble sentido, el tránsi-to de la vía secundaria tendrá que enfrentar auna amplia gama de condiciones. Los gruposde vehículos de la vía principal llegan en losdos sentidos, pudiendo llegar con espaciosconsiderables o en forma escalonada (prime-ro un sentido y después el otro). En el primercaso, los cruces de la vía secundaria seránmás fáciles de realizar que en el segundocaso, donde el cruce es prácticamente impo-sible.

3.2.1.1 Tránsito conflictivo

La naturaleza de los movimientos con-flictivos en una intersección no semaforizadaes relativamente compleja. Cada movimientoenfrenta un conjunto diferente de conflictosque está directamente relacionado con la na-turaleza de los movimientos.

El movimiento de giro derecho desde lavía secundaria, por ejemplo, entra en conflic-to sólo con el movimiento directo de la vía



Tabla 3.8

Parámetros

medio local

Fuente:

elaboración

propia, desarrollo

metodológico Tomo

II, Capítulo 8.

principal en el carril derecho hacia el cual segira para incorporarse. Adicionalmente, seincluye la mitad del movimiento de giro dere-cho de la vía principal, porque este movi-miento tiene un efecto “inhibidor” de algunamanera. La causa de esta situación puede serlos vehículos que llegan a la intersección porla vía principal sin encender la direccionalpara girar, ya que el conductor del vehículoque espera en la vía secundaria puede creerque los otros continuarán directo en la inter-sección.

Los giros izquierdos desde la vía princi-pal entran en conflicto con los flujos totalesdirectos y de giro derecho debido a que éstosdeben cruzar el flujo directo y converger conel flujo de giro derecho. El método no distin-gue entre los conflictos de cruce y de conver-gencia. Los giros izquierdos desde la víaprincipal y los giros derechos del flujo princi-pal opuesto se consideran convergencias apesar del número de carriles en la salida.

Los movimientos directos desde la vía se-cundaria tienen un conflicto de cruce directoo de convergencia con todos los movimientosde la vía principal, excepto el giro derechohacia el acceso en estudio. Sólo la mitad deeste movimiento se incluye en el cálculo, porlas razones analizadas anteriormente.

El giro izquierdo desde la vía secundariaes la maniobra más difícil de ejecutar en unaintersección no semaforizada y enfrenta a losflujos conflictivos más complejos. Los volú-menes conflictivos incluyen todos los flujosde la vía principal, además del giro derechoopuesto y el movimiento directo de la vía se-cundaria.

3.2.1.2 Tamaño de la brecha

crítica, tg

La brecha o espacio crítico, tg, se definecomo el tiempo medio transcurrido en se-

gundos entre dos vehículos sucesivos en la

corriente del tránsito de la vía principal,

aceptado por los conductores en el movi-

miento en estudio que deben cruzar o con-

verger con el flujo de la vía principal. Un

conductor cualquiera debería rechazar cual-

quier brecha menor que la brecha crítica y

aceptar cualquier brecha mayor o igual a la

brecha crítica.

3.2.1.3 Tiempo de seguimiento, tf

El tiempo transcurrido entre la entrada

de un vehículo a la intersección desde la vía

secundaria y la entrada del siguiente vehícu-

lo, en condiciones de cola continua, se deno-

mina tiempo de seguimiento, tf.

3.2.1.4 Capacidad potencial para

un movimiento

La capacidad potencial para el movi-

miento x, Cp,x, se define como la capacidad

“ideal” para un movimiento específico,

suponiendo las siguientes condiciones:

u El tránsito de las intersecciones cercanasno llega hasta la intersección en estudio.

u Se provee un carril separado para el usoexclusivo de cada movimiento de la víasecundaria en estudio, y para el giro a laizquierda desde la vía principal.

u Ningún otro movimiento impide al movi-miento en estudio.

3.2.1.5 Factores de impedancia

Los vehículos de movimientos de mayor

prioridad pueden impedir que los movimien-

tos de prioridad menor utilicen los espacios

que se presentan en la corriente del tránsito,

reduciendo la capacidad potencial del movi-

miento. Se supone que el tránsito de la vía



principal no está impedido en ningún mo-mento por los flujos de la vía secundaria, yque la “impedancia” afecta sólo a los vehícu-los de la vía secundaria. Los giros derechosde la vía secundaria generalmente no impi-den los otros movimientos del tránsito, ex-cepto los giros izquierdos desde el accesoopuesto de la vía secundaria, porque ambosmovimientos convergen a la misma corrientedel tránsito.

Considerando el uso de la prioridad delos espacios, en resumen se tiene que:

u Los giros izquierdos de la vía principalimpiden los movimientos directos y losgiros izquierdos desde la vía secundaria.

u Los movimientos directos de la vía se-cundaria impiden los giros izquierdosdesde la vía secundaria.


La metodología específica para las inter-secciones controladas por señales de “pare” oceda el paso en dos de los accesos no se puedeemplear en el análisis de intersecciones sinningún tipo de señalización.

Debido que este procedimiento está ba-sado en el uso de espacios entre vehículos enla corriente del tránsito principal, por losvehículos que cruzan o giran a esa corriente,requiere que el derecho de paso esté clara-mente asignado y que los movimientos quebuscan espacios entre vehículos permanez-can sin cambio.

El procedimiento de análisis está basadoen un método alemán publicado originalmen-te en 1972 y traducido en 1974, el cual fue mo-dificado en Estados Unidos con base en unnúmero limitado de estudios de validación.

El método presume en general que la víaprincipal no se ve afectada por los flujos de la

vía secundaria. Esta suposición es adecuadapara períodos en los cuales la operación esuniforme y sin congestionamiento. Cuandoexiste un embotellamiento es muy probableque los flujos de la vía principal experimen-ten algo de impedancia debido al tránsito dela vía secundaria. Se supone que los giros iz-quierdos de la vía principal se afectan por elflujo opuesto de la vía principal, y que el trán-sito de la vía secundaria es afectado por todoslos movimientos conflictivos.

La metodología también ajusta la impe-dancia adicional entre los flujos de la vía se-cundaria y la del uso compartido de carrilespor los dos o tres movimientos de la vía se-cundaria.

Para considerar apropiadamente las im-pedancias mutuas, el método se basa en unrégimen priorizado de uso de espacios entrevehículos. Éstos son utilizados por un núme-ro de flujos concurrentes en el flujo vehicularde la vía principal. Un espacio usado por unvehículo de uno de estos flujos no estará dis-ponible para otro vehículo. Los espacios sonutilizados por los vehículos en el siguiente or-den de prioridad:

u Prioridad 1. Giros derechos de la vía se-cundaria.

u Prioridad 2. Giros izquierdos de la víaprincipal.

u Prioridad 3. Movimientos directos de lavía secundaria.

u Prioridad 4. Giros izquierdos de la vía se-cundaria.

Por ejemplo, si un vehículo que va a girara la izquierda desde la vía principal y unvehículo de la vía secundaria que va a seguirdirecto están esperando cruzar la corrientedel tránsito principal, el primer espacio dis-ponible (de tamaño adecuado) será utilizadopor el vehículo que dé giro izquierdo. Elvehículo directo de la vía secundaria deberá



esperar el segundo espacio disponible. Ensuma, un gran número de vehículos de giroizquierdo podrán usar tantos espacios dispo-nibles que los vehículos directos de la vía se-cundaria están fuertemente impedidos oimposibilitados para hacer movimientos decruce seguros.

Se presume que los vehículos de giro dere-cho desde la vía secundaria no van a utilizar to-dos los espacios disponibles. Debido a queestos vehículos convergen a los espacios en elcarril del lado derecho de la corriente hacia lacual giraron, requieren solamente un espacioen ese carril, no en el flujo total de la vía princi-pal. Un espacio en el tránsito de la vía principalpodrá ser usado por otro vehículo simultánea-mente. Por esta razón, el método presume quelos giros derechos de la vía secundaria no impi-

den que cualquier otro flujo use los espaciosque se presenten en la vía principal.

3.2.3 Metodología

Inicialmente el método implica definirlas condiciones geométricas y de volúmenesen la intersección en estudio, así como deter-minar el “tránsito conflictivo” en el cual debecruzar cada movimiento de la vía secundariay el movimiento de giro izquierdo de la víaprincipal.

También se puede establecer el tamañodel espacio aceptable en la corriente del trán-sito conflictivo que requieren los vehículos encada movimiento para cruzar la corriente deltránsito conflictivo.

Es necesario conocer la capacidad delos espacios en la corriente del tránsitoprincipal para acomodar cada uno de losmovimientos en estudio que utilizarán es-tos espacios.

Finalmente se deben ajustar las capaci-dades encontradas por concepto de la impe-dancia y el uso de los carriles compartidos.

3.2.3.1 Nivel de servicio

Los niveles de servicio se definen segúnlos valores expresados en la Tabla 3.9, loscuales se encuentran en función de la demo-ra total promedio, definida como el tiempototal transcurrido desde cuando un vehículose detiene al final de la cola hasta que elvehículo logra entrar a la intersección. Estetiempo incluye el tiempo requerido por elvehículo para pasar del extremo final de lacola a la primera posición. La demora totalpromedio para cualquier movimiento secun-dario está en función de la capacidad del ac-ceso y del grado de saturación. Ensituaciones en que el grado de saturación esmayor de 0.9, la magnitud de la demora pro-



Figura 3.3

Metodología

para el análisis

de

intersecciones

de prioridad

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

ENTRADA

Datos geométricos

Volúmenes por movimiento en la hora

Porcentaje de vehículos pesados

Volúmenes de peatones

Datos de señalización corriente arriba

Brecha críticaIdentificación de conflictosde tránsito

Cálculo de la capacidad potencial

Cálculo de la longitud de cola

Determinación del nivel de servicio

Cálculo de demora

Cálculo de brecha

Tiempo de seguimiento

Cálculo del volumen de flujo

Ajuste de la capacidad potencial ycálculo de la capacidad de movimiento

Efectos de impedancia

Operación carril compartido

Efectos de la señalización corrientearriba

Aceptación de brecha para dos fases

Abocinamiento en el acceso de la víasecundaria

medio por vehículo depende además de laduración del período de análisis.

La entrada y el orden del método decálculo para las intersecciones de prioridadcon señal de “PARE”, se realiza como se es-quematiza en la Figura 3.3.

3.2.3.2 Parámetros de entrada

Se necesitan descripciones detalladas dela geometría, los volúmenes y los controlesen la intersección. A continuación se relacio-nan los principales datos que se requierenpara el análisis de la capacidad.

u Número y uso de carriles.

u Canalización.

u Pendientes de accesos, en porcentaje.

u Ángulo de intersección del acceso secun-dario y radio en la esquina para el giro aderecha.

u Distancia de visibilidad.

u Volúmenes de tránsito clasificados pormovimiento y tipo de vehículo.

u Velocidad promedio de recorrido en lavía principal y en tramos previos a la in-tersección.

u Existencia de abocinamiento en los acce-sos de las vías secundarias.

Cada uno de estos factores tiene un im-pacto significativo en el uso de los espaciosy el tamaño del espacio requerido para losdistintos movimientos. Las distancias devisibilidad, los radios en la esquina y el án-gulo del acceso pueden ser determinadosen forma aproximada. El número y uso delos carriles es un factor importante. Losvehículos en los carriles adyacentes puedenutilizar un mismo espacio de la corrientedel tránsito simultáneamente (a menos quesean impedidos por un usuario conflictivoen el espacio).

Nivel deservicio

Demora promedio(seg/veh)

A 0 - 10

B > 10 - 15

C > 15 - 25

D > 25 - 35

E > 35 - 50

F > 50

Cuando los movimientos comparten ca-

rriles, sólo un vehículo de esos movimientos

podrá usar cada espacio. La canalización es

importante porque puede utilizarse para re-

ducir la impedancia separando los flujos con-

flictivos entre sí.

Los volúmenes deben especificarse por

movimiento. Se utilizan volúmenes horarios

en el análisis debido a que las fluctuaciones

en períodos cortos generalmente no presen-

tan mayores dificultades. Sin embargo, el

analista puede escoger el considerar valores

de flujo del intervalo de los 15 minutos máxi-

mos dividiendo todos los volúmenes entre el

factor horario de máxima demanda antes de

iniciar los cálculos. El volumen por movi-

miento i se designa como Vi. En casos en que

se utilizan los valores de flujo, la denomina-

ción es la misma, pero se refiere a valor de

flujo en vez de volumen.

Por conveniencia, se utiliza del 1 al 6 para

definir los movimientos de la vía principal, y

del 7 al 12 para definir los movimientos de la

vía secundaria, como se muestra en la Tabla

3.10.

3.2.3.3 Tránsito conflictivo

En la Tabla 3.10 se indica la formulación

que permite determinar los volúmenes de los

movimientos conflictivos de una intersección

de prioridad.



Tabla 3.9

Descripción de

los niveles de

servicio para

intersecciones

de prioridad

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

3.2.3.4 Determinación del tamaño

de la brecha crítica, tc

La brecha crítica depende de un númerode factores, entre los cuales se tiene:

u El tipo de maniobra a ejecutar.

u El tipo de control de la vía secundaria(alto o ceda el paso).

u La velocidad promedio de marcha en lavía principal.

u El número de carriles de la vía principal.

u Las condiciones geométricas y del medioambiente de la intersección.

La brecha crítica se calcula por separadopara cada movimiento secundario de acuer-do con la siguiente ecuación:

tc,x = tc,base + tc,HVPHV + tc,GG - tc,T -t3,LT 3.21

donde

tc,x = brecha crítica por movimiento x[en segundos]

tc, base = brecha crítica base tomada de laTabla 3.11

tc,HV = factor de ajuste por vehículos pe-sados (1.0 para vías secundariasde dos carriles y 2.0 para vías se-cundarios de cuatro carriles) [ensegundos]

PHV = proporción de vehículos pesadosdel movimiento secundario

tc,G = factor de ajuste por pendiente (0,1para los movimientos 9 y 12, y de0,2 para los movimientos 7, 8, 10 y11) [en segundos]

G = pendiente en porcentaje, dividi-do entre 100

tc,T = factor de ajuste para los movi-mientos 7, 8, 10 y 11, los cualesenfrentan dos estados corres-pondiente a los dos sentidos de lavía principal (1.0 para dichos mo-vimientos; 0.0 si es sólo para unestado) [en segundos]

t3,LT = factor de ajuste para la geometríade la intersección (0.7 para losmovimientos izquierdos de la víasecundaria en intersecciones dehasta tres brazos; 0.0 para inter-secciones de otras característi-cas) [en segundos]

3.2.3.5 Determinación del tiempo

de seguimiento, tf

El tiempo transcurrido entre la entradade un vehículo a la intersección desde la víasecundaria y la entrada del siguiente vehícu-lo, en condiciones de cola continua, se deno-mina tiempo de seguimiento, tf.

Los valores de tc y tf para vehículos lige-ros se determinan de la Tabla 3.11, los cuales



Figura 3.4

Esquema de

los

movimientos

en una

intersección

regulada con

señal de “pare”

Fuente:

elaboración

propia



Tabla 3.10

Definición y

cálculo de los

volúmenes

de los

movimientos

conflictivos

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Nota. a. Si el giro derecho que viene de la vía principal está separado por una isla triangular y tiene una señal de ceda elpaso o de pare, v6 y v3 no necesitan considerarse; b. Si existe más de un carril en la vía principal, se supone que la tasade flujo en el carril derecho es v2/N o v5/N, donde N es el número de carriles; c. Si existe un giro derecho en la vía princi-pal, no es necesario considerar v3 o v6; d. Omitir el v3, giro derecho, más lejano para el movimiento 10, o v6 para el movi-miento 7, si la calle principal es multicarril; e. Si el giro derecho que viene de la vía secundaria está separada por una islatriangular y tiene señal de ceda el paso o de pare, v9 y v12 no necesitan considerarse; f. Omitir v9 y v12 para multicarrileso utilizar la mitad de su valor, si el acceso de la vía secundaria presenta abocinamiento.

se han obtenido a partir de estudios empíri-

cos realizados en sitios donde la velocidad

promedio en los accesos a la intersección por

la vía principal es 50 km/h.

El tiempo de seguimiento se calcula para

cada movimiento de la vía secundaria, a par-

tir de la Ecuación 3.22.

tf,x = tf,base + tf,HVPHV 3.22

donde

Tf,x = tiempo de seguimiento para lavía secundaria [s]

Tf,base = tiempo de seguimiento base deacuerdo a Tabla 1.43

Tf,HV = factor de ajuste por vehículos pe-sados (0.9 para vías secundariasde dos carriles y 1.0 para víasprincipales de cuatro carriles)

PHV = proporción de vehículos pesadosdel movimiento secundario

Los valores presentados en la Tabla 3.11

son considerados típicos. Si los valores para

tc y tf son pequeños, la capacidad aumenta. Si

los valores para tc y tf son altos, la capacidad

disminuye. Si se toman en terreno la brecha

crítica y el tiempo de seguimiento, las esti-

maciones de la capacidad serán más exactas.

Para accesos multicarriles, se deberá rea-

lizar una medida en campo para poder deter-

minar el valor de la brecha crítica por

movimiento según el volumen medido en

cada sitio. Estos accesos tienen grandes valo-

res para la brecha crítica en giros derechos devía secundaria (6.9 s), comparados con losvalores de los movimientos directos de lasvías secundarias (6.5 s).

3.2.3.6 Determinación de la

capacidad potencial

La capacidad potencial en vehículosequivalentes por hora (UCP/h) se seleccionaa partir de la Ecuación 3.23.

C ve

ep x c x

v t

v t

c x c x

c x f x, ,

/

/

, ,

, ,

=−

− 3600

36001

3.23

donde

cp,x = capacidad potencial por movi-miento de la vía secundaria[veh./h]

vc,x = volumen de flujo por movimientoconflictivo [veh./h]

tc,x = brecha crítica (por ejemplo, el mí-nimo tiempo que permite entrarun vehículo a la intersección des-de una corriente secundaria) pormovimiento de una vía secunda-ria [s]

tf,x = tiempo de seguimiento (porejemplo, tiempo entre el despejede un vehículo desde la vía se-cundaria y el despeje del próximobajo condiciones de cola) para unmovimiento de la vía secundaria[s]



Movimiento

Brecha crítica base, tc,base (s) Tiempo deseguimiento base, tf,

base (s)Vía principal con dos

carrilesVía principal concuatro carriles

Giro izquierdo desde la vía principal 4.1 4.1 2.2

Giro derecho desde la vía secundaria 6.2 6.9 3.3

Tránsito directo en la vía secundaria 6.5 6.5 4.0

Giro izquierdo desde la vía secundaria 7.1 7.5 3.5

Tabla 3.11

Brecha crítica

base y

tiempo de

seguimiento

base

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

En la Figura 3.5 y la Figura 3.6, se entrapor el eje horizontal con el valor del volumenconflictivo Vc y se traza una línea verticalhasta la curva que representa el movimientosecundario en estudio, y por este punto setraza una línea horizontal hasta el eje verti-cal, donde se lee la capacidad del movimientosecundario en vehículos equivalentes porhora por carril (UCP/h).

También se pueden obtener en forma di-recta la brecha crítica tc y el intervalo de se-guimiento tf aplicando la Ecuación 3.23, enfunción del tránsito conflictivo vc.

3.2.3.7 Factores de

impedancia

Impedancia en

vehículos

El impacto de la impedan-cia se logra multiplicando lacapacidad potencial de un mo-vimiento Cp, i por una serie defactores de impedancia p' y p''para cada movimiento impe-dido “j”. El resultado obtenidoal considerar los factores deimpedancia es la capacidadpor movimiento Cm,j, la cual esuna capacidad ajustada delmovimiento en estudio, supo-niendo que el movimiento tie-ne uso exclusivo de un carrilseparado.

Los factores de impedanciap' están basados sólo en el por-centaje de la capacidad potencialdel movimiento impedido usadopor la demanda existente.

De acuerdo con lo anterior,se tiene:

u Los movimientos de prioridad 1 y 2 nopresentan reducción por efectos de impe-dancia; por tanto, la capacidad de cadamovimiento Cm,j es igual a la capacidadpotencial cp,j dada por la expresión de laEcuación 3.23.

u Los movimientos secundarios de prio-ridad 3 deben ceder el paso no sólo a losmovimientos de la corriente principal,sino también al movimiento de giro aizquierda desde la vía principal, que esde prioridad 2. Por tanto, no todas lasbrechas de longitud aceptable que se



Figura 3.5

Capacidad

potencial para

vías de dos

carriles

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Figura 3.6

Capacidad

potencial para

vías de cuatro

carriles

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

presentan en la intersección están nor-malmente disponibles para ser usadaspor los movimientos de prioridad 3, yaque algunas las usan los movimientosde giro a la izquierda. La magnitud deesta impedancia depende de la probabi-lidad de que los vehículos que giran a laizquierda desde la vía principal esténesperando una brecha aceptable al mis-mo tiempo que los vehículos de priori-dad 3.

Por tanto, la probabilidad que el movi-miento de giro a izquierda desde la vía princi-pal pueda realizar la maniobra en estado decola libre está dada por la expresión:

pv

co j

j

m j

,,

= −1 3.24

donde

j = denota los movimientos 1,4 degiro a izquierda desde la vía prin-cipal de prioridad 2

La capacidad de movimiento cm,k para to-dos los movimientos de prioridad 3 dependedel cálculo de los factores de ajuste de la ca-pacidad que cuantifican los efectos de impe-dancia de los movimientos de mayorjerarquía. Estos factores fk, para todos losmovimientos “k” y los movimientos de prio-ridad 3, se pueden expresar como se muestraen la Ecuación 3.25:

f pk o jj

=∏ , 3.25

donde

po,j = probabilidad de que el movi-miento conflictivo j de prioridad2 esté operando en estado de colalibre

k = denota sólo los movimientos deprioridad 3

Por tanto, la capacidad de movimientopara los movimientos de prioridad 3 se pue-de calcular con la expresión:

c c fm x p k k, ,( )= 3.26

donde

k = denota los movimientos de prio-ridad 3

fk = factor de ajuste de la capacidadpara los movimientos k

Los movimientos de prioridad 4 (es decir,los giros a la izquierda desde la vía secundariaen intersecciones de 4 ramas) presentan unacapacidad potencial que se reduce por efectode las colas de los siguientes tres movimien-tos de prioridad superior:

u Giro a la izquierda desde la vía principal(prioridad 2).

u Movimientos directos desde la vía secun-daria (prioridad 3).

u Movimientos de giros a derecha desde lavía secundaria (prioridad 2).

En consecuencia, la probabilidad de quecada uno de los movimientos de prioridadsuperior opere en estado de cola libre es bási-ca para determinar los efectos de impedanciaen la capacidad del movimiento de giro a iz-quierda desde la vía secundaria.

Es de aclarar que no todas las probabili-dades son independientes entre sí. Específi-camente, la cola del movimiento de giro a iz-quierda desde la vía principal tiene un efectoen la probabilidad de un estado de cola libreque se presenta para el movimiento directodesde la vía secundaria. El producto de estasdos probabilidades permite sobreestimar losefectos de impedancia de estos dos movi-mientos en el movimiento de giro a izquierdadesde la vía secundaria.

La Figura 3.7 se puede emplear paraajustar la sobreestimación causada por la de-



pendencia estadística entre las colas de lascorrientes de prioridad 2 y 3. La elaboraciónde la curva de esta figura está basada en tra-bajos empíricos y teóricos desarrollados enAlemania, cuya representación matemáticavalidada por simulación, es:

′ = ′′ −′′

′′ ++ ′′p p

p

pp0 65

30 6, ,

′′ =p p po j o k( ) ( ), ,

3.27

dondep' = ajuste del factor de impedancia

entre los movimientos de giro aizquierda desde la vía principal yel movimiento directo desde lavía secundaria

po,j = probabilidad de estado de cola li-bre para el movimiento conflicti-vo de giro a izquierda desde la víaprincipal

po,k = probabilidad deestado de cola li-bre para el movi-mientoconflictivo direc-to desde la víasecundaria

En la Figura 3.7 se entrapor el eje de la "x" con el va-lor de p'' definido en laEcuación 3.27, se traza unalínea vertical hasta la curva,y luego una línea horizontalpara determinar el factor p'.Por consiguiente, el valordel factor de ajuste de la ca-pacidad para el movimientode giro a izquierda desde lavía secundaria se determi-na con base en la ecuación:

f p pl o j= ′( )( ), 3.28

dondel = denota el movimiento de giro a

izquierda de prioridad 4 (es decirlos movimientos 7 y 10 de la Figu-ra 3.4)

j = denota los movimientos conflic-tivos de giro a derecha desde lavía secundaria (es decir, los mo-vimientos 9 y 12 de la Figura 3.4)

Finalmente, la capacidad de movimientopara los giros a izquierda desde la vía secun-daria se determina de la siguiente manera:

c f cm l l p l. ,( )( )= 3.29

dondel = denota los movimientos de prio-

ridad 4



Figura 3.7

Ajuste del

factor de

impedancia

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Nota: Para giros izquierdos de la vía principal y de la trayectoria directa de lavía secundaria.

Los movimientos de prioridad 4 ocurren

únicamente en intersecciones de cuatro bra-

zos. De la Ecuación 3.27 a la Ecuación 3.29 se

aplican únicamente cuando se evalúan inter-

secciones de cuatro brazos.

Impedancia en peatones

En la vía secundaria el flujo de vehícu-

los debe ceder el paso al flujo de peatones.

En la Tabla 3.12 se muestra la jerarquía re-

lativa entre las corrientes peatonales y de

vehículos usada en esta metodología. El

cálculo del factor para la obstrucción por

peatones se realiza mediante la Ecuación

3.30 con base en el volumen peatonal, la ve-

locidad del peatón y el ancho del carril.

Flujo vehicularDebe ceder elpaso al flujo

peatonal

Factor deimpedancia porpeatones, pp,x

V1 V16 Pp,16

V4 V15 Pp,15

V7 V15, V13 (pp,15)(pp,13)

V8 V15, V16 (pp,15)(pp,16)

V9 V15, V14 (pp,15)(pp,14)

V10 V16, V14 (pp,16)(pp,14)

V11 V15, V16 (pp,15)(pp,16)

V12 V16, V13 (pp,16)(pp,13)

f

vw

Spb

x

p=

( )

3600

3.30

donde

fpb = factor de obstrucción peatonal oproporción de tiempo en que du-rante una hora es bloqueado elacceso de un carril

vx = número de peatones por grupo,donde el movimiento 13, 14, 15 o16

w = ancho de carril [m]

Sp = velocidad de marcha del peatón,puede suponerse en 1.2 m/s

El factor de impedancia por peatonespara el movimiento peatonal x, pp,x, se calculamediante la ecuación:

p fp x pb, = −1 3.31

Si en el paso peatonal hay una pendientesignificativa, pp,x se incluye como un factor enla Ecuación 3.25 y en la Ecuación 3.28. Laprimera quedará entonces:

f p pk o j p xj

=∏ ( ), , 3.32

donde pp,x toma el valor en la Ecuación3.28 de la siguiente manera:

f p p pl o j p x= ′( )( )( ), , 3.33

donde pp,x toma el valor de pp,13 pp,15 parael flujo 7, y pp,14 pp,16 para el flujo 10.

3.2.3.8 Determinación de la

capacidad del carril compartido

Hasta este punto, la metodología consi-dera que cada movimiento de la vía secunda-ria usa el carril en exclusividad. A menudo,este no es el caso, y frecuentemente dos o tresmovimientos comparten un solo carril en elacceso secundario. Cuando esto ocurre, losvehículos de los diferentes movimientos notienen acceso simultáneo a los espacios nimás de un vehículo de los movimientos com-partidos puede utilizar el mismo espacio.

Ocasionalmente, una intersección conuna esquina de radio amplio permite a losvehículos acercarse al extremo del mismo ca-rril y situarse al lado. Esto reduce o elimina elimpacto adverso del carril compartido. Don-de varios movimientos compartidos en elmismo carril no se pueden parar uno al ladodel otro en la línea de parada de la intersec-



Tabla 3.12

Relación

jerárquica

peatón /

vehículo

Fuente: Manual

de capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

ción, se emplea la siguiente ecuación paracalcular la capacidad del carril compartido:

cv v v

v

c

v

c

v

c

SHl t r

l

m l

t

m t

r

m r

=+ +

+

+

, , ,

3.34

donde

cSH = capacidad del carril compartido[Veh. Equiv./h]

vl = volumen o flujo vehicular para elmovimiento de giro izquierdo enel carril compartido [Veh. Equiv./h]

vt = volumen o flujo vehicular para elmovimiento directo en el carrilcompartido [Veh. Equiv./h]

vr = volumen o valor de flujo para elmovimiento de giro derecho en elcarril compartido [Veh. Equiv./h]

cm,l = capacidad del movimiento degiro izquierdo en el carril com-partido [Veh. Equiv./h]

cm,t = capacidad del movimiento direc-to en el carril compartido [Veh.Equiv./h]

cm,r = capacidad del movimiento degiro derecho en el carril compar-tido [Veh. Equiv./h]

Sólo los movimientos incluidos en el ca-rril compartido se incluyen en la ecuación. Siel carril compartido sólo incluye los movi-mientos directos y de giro derecho, tanto elnumerador como el denominador para elmovimiento de giro izquierdo se deben elimi-nar de la ecuación.

Es importante resaltar que la metodolo-gía implícitamente asume que existe un ca-rril exclusivo para el giro a la izquierda desdela vía principal. En los sitios donde no existacarril exclusivo para dicho movimiento, es

posible que tanto el movimiento directo

como el giro a la derecha desde el mismo ac-

ceso presenten demoras ocasionadas por los

vehículos que esperan una brecha aceptable

para girar a la izquierda. Para cuantificar esta

probabilidad se pueden emplear los factores

p*0,1 y p*0,4, los cuales indican la probabilidad

de que no exista cola en los respectivos carri-

les compartidos, y se calculan mediante la

ecuación:

p o jp

V

S

V

S

o j

i

i

i

i

* , ,=−

− +

1

1 2

1

2

2

3.35

donde

j = denota movimientos 1.4 de giro aizquierda desde la vía principal

i1 d = movimientos 2.5 directos desdela vía principal

i2 = denota movimientos 3.6 de giro ala derecha desde la vía principal

si1 = flujo de saturación para los movi-mientos directos de la vía princi-pal, en vehículos por hora. (Esteparámetro se puede medir encampo)

si2 = flujo de saturación para los mo-vimientos de giro a derecha des-de la vía principal, en vehículospor hora. (Este parámetro sepuede medir en campo)

Vi,2 = 0 si existe carril exclusivo paragiro a la derecha desde la víaprincipal

Los factores p*0,1 y p*0,4 se deben reem-

plazar por los factores p0,1 y p0,4 en la Ecua-

ción 3.24 para tener en cuenta el efecto

adicional por la cola que se genera en el carril

de la vía principal, que es compartido por los

vehículos que giran a la izquierda, siguen di-

recto o giran a la derecha.



3.2.3.9 Determinación del nivel de

servicio

Los niveles de servicio se definen segúnlos valores expresados en la Tabla 3.9, loscuales se encuentran en función de la de-mora total promedio, definida como eltiempo total transcurrido desde cuando unvehículo se detiene al final de la cola hastaque el vehículo logra entrar en la intersec-ción. Este tiempo incluye el tiempo requeri-do por el vehículo para pasar del extremofinal de la cola a la primera posición. La de-mora total promedio para cualquier movi-miento secundario está en función de lacapacidad del acceso y del grado de satura-ción. En situaciones donde el grado de sa-turación es mayor de 0.9, la magnitud de lademora promedio por vehículo dependeademás de la duración del período de análi-sis. Para un período de análisis de 15 minu-tos, la demora total promedio se puedeestimar a partir de la Ecuación 3.36.

dc

T Km x

= + +3600900 5

,

Kv

c

v

c

c

v

cx

m x

x

m x

m x

x

m= − + −

+

, ,

, ,1 1

36002

x

T

450

3.36

donded = demora total promedio [s/veh]vx = volumen del movimiento x [veh

Equiv/h]cm,x = capacidad del movimiento x [veh

Equiv/h]T = período de análisis (T=0.25 para

un período de 15 minutos) [h]

Esta ecuación se presenta en forma gráfi-ca en la Figura 3.8, para diferentes capacida-des y un período de análisis de 15 minutos.

La demora total en la intersección estádada por la expresión

D

D V

VI

A j A jj

ii

= =

=

∑

∑

( ) ( ), ,1

4

1

12

3.37

dondej = denota el número del accesoi = denota el número del movimientoDI = demora total promedio en la in-

tersección [s/veh.]DA,j = demora total promedio en el ac-

ceso j [s/veh]VA,j = volumen total en el acceso j [Veh.

Equiv./ h]Vi = volumen del movimiento i [Veh.

Equiv./ h]

Según los resultados delCapítulo 8 del Tomo II, a conti-nuación se presenta un resu-men de los valores de losparámetros obtenidos paraeste tipo de intersecciones, cal-culados con base en informa-ción local.

En la Tabla 3.13 se presen-ta el resumen de los valores ob-tenidos en este estudio, juntocon los valores obtenidos en el



Figura 3.8

Demora total

y volumen

de flujo

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

manual de 1998 y los presentados en elHCM-2000.

Para los tiempos de seguimiento, se tra-bajó con la mediana de los datos analizadosestadísticamente, para cada uno de los movi-mientos secundarios estudiados. En la Tabla3.14 se presentan los tiempos de seguimientoen cada una de la intersecciones estudiadas(Capítulo 8, Tomo II), el conjunto de datos,los tiempos calibrados en el manual de 1998y los tiempos de seguimiento presentados enel HCM-2000.

Con base en los tiempos estimados enestas dos tablas, se construyeron las curvasde capacidad potencial para

cada uno de los movimientos

estudiados en diferentes vo-

lúmenes del tránsito en con-

flicto. En la Figura 3.9 y la

Figura 3.10 se presentan las

curvas para cada movimien-

to, de acuerdo con los datos

obtenidos.

En la Figura 3.11 se

muestra un resumen de las

curvas de capacidad poten-

cial para dos de los movi-

mientos secundarios en

intersecciones de prioridad reguladas conseñales de “pare”, estudiados para el casoBogotá.

3.3 GLORIETAS

En este capítulo se presentan diferentesmetodologías para realizar análisis de capa-cidad y de calidad de servicio en interseccio-nes giratorias o glorietas, según el Manual de

capacidad de carreteras (HCM-2000) yotros métodos.



Tipo de maniobra

Tiempo de seguimiento tf (seg)

Manual 2005Manual

1998HCM-2000Cl 43A -

Cra 68BCl 22B -Cra 60

Cl 142 -Cra 22

Conjuntode datos

Giro a la derecha, vía secundaria 2.5 3.2 3.9 3.6 2.8 3.3

Movimiento directo, vía secundaria 3.1 5.0 3.9 3.7 3.0 4.0

Tipo de ManiobraBrecha crítica tg (Seg)

Manual - 2005 Manual - 1998 HCM-2000

Giro a la derecha , vía secundaria 4.1 3.6 6.2

Movimiento directo, vía secundaria 4.6 4.2 6.5

Tabla 3.13 Brecha

crítica Tg para inter-

secciones de

prioridad reguladas

con señales de

“pare”


propia.

Tabla 3.14 Tiempos

de seguimiento (Tf)

para intersecciones

de prioridad

reguladas con

“pare”

Fuente:

elaboración propia.

Figura 3.9

Curvas de

capacidad

potencial

para giro a la

derecha en

vía

secundaria

Fuente:

elaboración

propia

En la Figura 3.12, se muestran tres carac-terísticas principales de glorietas; la isleta, elanillo central y las isletas divisorias. Una glo-rieta se distingue del resto del tráfico por lassiguientes características:

u Los vehículos que ingresan en una glorie-ta deben ceder el paso a los que transitanen ese momento por el anillo central. De-bido al derecho de paso, algunos vehícu-los no alcanzan a desviar sus trayectoriascorrectamente en circuitos pequeñospara alcanzar la reducción de velocidaddeseada.

u La circulación vehicular no está sujeta aotro tipo de conflictos debido al dere-

cho de paso y, además, el en-trecruzamiento se mantienemínimo. Esto proporcionalos medios por los cuales laprioridad se distribuye alter-nadamente entre los vehícu-los. Un vehículo que entracon derecho de paso subordi-nado, de inmediato se con-vierte en un vehículo conprioridad hasta que sale de laintersección. En algunos cir-cuitos se imponen medidasde control en la calzada cen-tral o se diseñan zonas de en-trecruzamiento con el fin deresolver conflictos entre losdiferentes movimientos.

u Algunos círculos pequeñosno tienen la capacidad decontrolar la velocidad debidoal reducido tamaño de la islacentral y a que el radio de latrayectoria de los vehículoses grande.

u No se permite estacionar so-bre la calzada central. Las

maniobras de parqueo, si estuvieran per-mitidas, evitarían que la glorieta funcio-nara correctamente.

u No se permite ningún tipo de actividadpeatonal sobre la isleta central. No se es-pera que los peatones tengan la necesidadde cruzar la calzada del anillo central.

u Todos los vehículos deben circular sobreel anillo central en contra de las maneci-llas del reloj, pasando por la derecha de laisleta central.

u Las glorietas se diseñan de acuerdo con eltipo de vehículo más crítico que se esperava a utilizarla normalmente. Algunas glo-rietas pequeñas no pueden albergar gran-



Figura 3.10

Curvas de

capacidad

potencial para

movimiento

directo en vía

secundaria

Fuente:

elaboración propia

Figura 3.11

Curvas de

capacidad en

intersecciones

de prioridad

reguladas con

señal de "pare"

Fuente:

elaboración propia

des vehículos debido a los conflictos depaso.

Las glorietas deben tener separadores oisletas deflectoras sobre todos sus accesos.Estas estructuras son esenciales para la se-guridad de operación de la glorieta, ya quesirven como separadores del tráfico que semueve en direcciones opuestas y como re-fugio para los peatones. En glorietas peque-ñas no es necesario disponer de estosseparadores.

Según el Manual de capacidad para ca-rreteras (HCM 2000), cuando los cruces pea-tonales son propuestos dentro de los ramalesde acceso, se deben ubicar aproximadamente5.0 m atrás (la longitud de un vehículo) delpunto de entrada a la glorieta. La velocidaddel vehículo durante la circulación en unaglorieta puede ser controlada por las caracte-rísticas propias de la intersección o por seña-les o marcas en el pavimento.

Estas intersecciones se han venido utili-zando cada vez con mayor frecuencia ennuestro medio. Aun-

que existe una exten-

sa literatura acerca

de cómo modelar el

tráfico en las glorie-

tas, en Colombia po-

dría decirse que los

trabajos de este tipo

son muy pocos; por

tanto, el desarrollo

de una metodología

propia escapa al al-

cance de este libro.

La capacidad de

cada entrada a una

intersección giratoria

está definida como la

máxima tasa a la cual

los vehículos pueden

esperar razonablemente para entrar en laglorieta desde un ramal de acceso durante unperíodo determinado y en condiciones detráfico y de geometría de la vía preestableci-dos. Un análisis operacional considera unconjunto de condiciones geométricas (de laintersección y sus accesos) y de volúmenesvehiculares. Éstos últimos, requeridos paracalcular la capacidad de las glorietas, son losflujos críticos, es decir los volúmenes que seproducen en 15 minutos durante la hora pico.También se requiere convertir los movimien-tos de giro en los flujos de circulación de laglorieta. Mientras que la información de losvolúmenes de tráfico promedio anuales dia-rios (TPDA) es útil para los propósitos de pla-neamiento, el análisis durante períodos máscortos es indispensable para determinar elnivel de funcionamiento de la glorieta y desus componentes individuales.

La capacidad de la glorieta en sí no se de-termina, ya que este dato depende de muchoselementos. El punto importante en este capí-tulo es el referente a los accesos en las glorie-



Figura 3.12

Geometría

básica en

glorietas

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

tas. Este procedimiento es similar a los análisisde métodos operacionales realizados en inter-secciones no semaforizadas (reguladas por se-ñales). En cada caso, la capacidad de cadaramal de acceso en su aproximación a la glo-rieta se estima como función del tráficoopuesto (es decir, por el tráfico que va circu-lando por el anillo central), de la interacciónde estas corrientes de tráfico y de la geome-tría de la intersección.

Para el diseño correcto de una intersec-ción giratoria, la línea de ceda el paso es elpunto relevante para el análisis de la capaci-dad. La capacidad del ramal de acercamientoes la capacidad proporcionada justo en la lí-nea de ceda el paso, punto donde se sale delramal y se ingresa en la glorieta. Está deter-minada por un número de parámetros geo-métricos que incluyen el ancho de la entrada.En las glorietas cuyo anillo central dispon-ga de más de un carril, es importante balan-cear el uso de cada uno de estos elementos,debido a que algunos carriles pueden so-brecargarse mientras que otros son subuti-lizados. Las salidas mal diseñadas puedeninfluir en el comportamiento del conductory causar desequilibrio y congestión en el ra-mal opuesto.

3.3.1 Evolución del concepto decapacidad

A mediados de los años de 1950, en elReino Unido se utilizaba la llamada fórmulade Wardrop para calcular la capacidad deuna glorieta según el método de entrecruza-miento. En 1975 el Departamento de Trans-porte de Estados Unidos recomendaba, paraglorietas convencionales, un nuevo métodoen que desaparece la proporción del tráficoque se entrecruza y en la que la capacidad deun ramal de acceso depende exclusivamentede los parámetros geométricos. Con la intro-

ducción de la regla de prioridad del anillo, nu-

merosos autores han mostrado el inadecuado

funcionamiento de las fórmulas utilizadas an-

teriormente y se procedió a investigar en otras

direcciones.

Por esta razón, en las intersecciones gira-

torias con prioridad para el anillo central, no

se utiliza el concepto global de capacidad de

la intersección. Esto se debe a que no existe

una correspondencia unívoca entre la geo-

metría y su capacidad, entendida ésta como

el número de vehículos que pueden pasar por

ella en un tiempo determinado, porque dicha

capacidad depende de la distribución del

tránsito en las diferentes entradas y de sus

direcciones de salida.

En efecto, es fácil entender que una mis-

ma glorieta tendrá una capacidad mucho ma-

yor cuando todos los vehículos que entren en

ella salgan por la primera salida, es decir, que

realicen un simple giro a la derecha, que

cuando salgan por la última. Si se presenta el

primer caso, nunca existirá algún tipo de

conflicto en la calzada central; por tanto, la

capacidad de la glorieta será casi igual a la

suma de las capacidades de las entradas o sa-

lidas; en el segundo caso, la calzada central

será paso obligado de los diferentes grupos

de vehículos con diferentes orígenes y desti-

nos, lo que disminuirá sustancialmente la ca-

pacidad calculada en el caso anterior.

Por estas razones, a menos que se consi-

dere como capacidad de una glorieta la que se

presenta cuando el 100% de los vehículos en-

trantes toma la primera salida a la derecha

(escenario de máxima capacidad y mínimo

conflicto), no parece de gran utilidad hablar

de capacidad global de una glorieta.

Como se mencionó, el abandono del con-

cepto de capacidad global de una glorieta se

produjo tras descubrir que la calzada central

no se comporta como una serie de tramos de



entrecruzamiento, sino como una suma de

intersecciones en “T” donde los vehículos en-

trantes se insertan directamente en el flujo

vehicular cuando se presenta la brecha nece-

saria para ello. A partir de la asimilación de

varias intersecciones en “T”, los cálculos de

capacidad anteriores basados en el sistema

de entrecruzamiento, se reorientaron a partir

de las siguientes premisas:

u No se trataba de estimar la capacidadglobal de la glorieta, sino que se preten-día calcular la capacidad de cada una delas intersecciones en “T”, en que puededescomponerse.

u Cada una de estas intersecciones en “T”en que se descompone la glorieta tienedos magnitudes de tráfico interrelacio-nadas: el que circula por la calzada cen-tral y, el tráfico entrante.

u Esta relación se supone inversa, ya queresulta evidente que a medida que au-menta el tráfico circulante, la capacidadde entrada de vehículos en cada intersec-ción debe disminuir, si no varían las con-diciones geométricas de ésta y semantiene la prioridad en la calzada cen-tral.

Toda esta teoría lleva a sustituir el con-

cepto global de capacidad de una glorieta por

el concepto de capacidad de un acceso, y a ad-

mitir que ésta no se deriva exclusivamente de

su geometría sino, en gran medida, del tráfi-

co circulante por la calzada central.

3.3.2 Requerimientos deinformación

El método del análisis descrito en este ca-

pítulo requiere la especificación de los volú-

menes de tráfico para cada ramal de

acercamiento a la glorieta, incluido el volumen

vehicular para cada movimiento direccional.

Los volúmenes normalmente se expresan en

vehículos equivalentes por hora (veh.

Equiv./h), por períodos de 15 minutos. Se de-

ben conocer los movimientos en la intersec-

ción (en la hora pico) y sus volúmenes. El

análisis debe contemplar el factor de hora

pico (FHP) para que los volúmenes estén

afectados por este parámetro. Si no se dispo-

ne de información suficiente para estimar el

FHP, se debe utilizar 1.0.

Para cada movimiento direccional exis-

tente en por lo menos los períodos pico de la

mañana y tarde se debe tomar la información

referente a los volúmenes vehiculares pre-

sentes en una glorieta, ya que estos movi-

mientos y sus volúmenes en los ramales de

entrada y anillo central pueden presentarse

en diversos horas durante el día. En general,

los aforos en una glorieta se hacen en la línea

de parada antes del acceso a la intersección

(línea de ceda el paso), con un aforador que

cuenta el número de vehículos que pasan por

un punto determinado durante un intervalo

de tiempo determinado. Sin embargo, en ca-

sos particulares donde la demanda exceda la

capacidad, es decir, cuando las colas que se

presenten no se disipen durante el tiempo

que dure el análisis, es importante tener en

cuenta que los datos obtenidos en la línea de

acceso a la intersección contengan solamente

los volúmenes que están siendo atendidos y

no el volumen presente en el acceso. En este

caso, se debe tener cuidado en recolectar la

información corriente arriba desde el final de

la cola, de modo que los volúmenes verdade-

ros de la demanda estén disponibles para el

análisis.

Es importante establecer la relación entre

los movimientos giratorios tradicionales (ori-

gen-destino) en una intersección y los flujos

circulantes y entrantes en glorietas, aun si son

complicados de estimar, en especial si la inter-



sección tiene más de cuatro accesos. Para lasintersecciones convencionales, los datos de lacirculación vehicular se acumulan por movi-mientos direccionales; por ejemplo, el movi-miento que viene desde el norte y gira a la iz-quierda. En las glorietas, los datos de interéspara cada ramal de acceso son el flujo de en-trada y el flujo circulante por el anillo central.El flujo de entrada es la suma de los movi-mientos presentes (seguir derecho y giros iz-quierdos y derechos) en el acceso i. El flujocirculante es la suma de los vehículos proce-dentes de los diferentes movimientos queentran en la intersección por los otros rama-les y pasan frente a la isleta adyacente al ra-mal i. En las glorietas existentes, estos flujospueden medirse simplemente en campo. Losgiros derechos se deben incluir en los volú-menes vehiculares presentes en las aproxi-maciones y requieren capacidad, pero no seincluyen en los volúmenes circulantes co-rriente abajo debido a que ellos salen de laintersección en el ramal siguiente.

En las glorietas de cuatro accesos pro-puestos, pueden aplicarse las ecuaciones si-guientes para determinar conflictos debidosa los flujos vehiculares circulantes, según semuestra en la Figura 3.13.

V11 = V8 + V4 + V6 + V10(3) + V10(2) + V10(4)

V12 = V8 + V5 + V1 + V10(2) + V10(4) + V10(1)

V13 = V7 + V3 + V5 + V10(4) + V10(1) + V10(3)

V14 = V7 + V6 + V2 + V10(1) + V10(3) + V10(2)

Cuando en las glorietas existentes, du-rante la aproximación, se aforan el tránsitodel giro derecho, el circulante por el anillo yel de salida, puedan calcularse otros movi-mientos direccionales en la intersección,como se muestra en el siguiente ejemplo. Laecuación siguiente muestra el flujo vehiculardel movimiento 3 para el ramal occidental enfunción de los flujos mostrados en la Figura3.13.

V3 = VW entra + VE sale - V9(3) - V10(1) + V9(2) +V13

Aunque este método es matemáticamen-te correcto, es algo susceptible de los erroresy de las inconsistencias en los datos de entra-da. Es importante realizar simultáneamentelos aforos en todas las localizaciones en laglorieta. Las inconsistencias en los datos deaforos realizados en diferentes días puedenproducir resultados sin sentido, incluidos vo-lúmenes negativos. Como mínimo, se debecomprobar la suma de los volúmenes que en-tran y que salen, y se deben hacer ajustes encaso de ser necesario para asegurarse de quesea igual la cantidad de vehículos que entrany salen de la intersección.

3.3.2.1 Elementos geométricos

La disposición geométrica de la intersec-ción debe ser consistente con los elementosmostrados en la Figura 3.14.

donde

v = ancho del ramal de entrada [m]

e = ancho de la entrada [m]

r = radio del ramal entrada (borde inter-no) [m]

q = ángulo de entrada [grados sexagesi-males]

l´ =longitud de abocinamiento [m]

D =diámetro del círculo inscrito

3.3.3 El Método del TRL

Se ha seleccionado para describir y apli-car este método empírico inglés consideradoel más afinado de los existentes, dada la largainvestigación y experiencia inglesa y su ma-yor tradición en la utilización de este tipo deintersecciones. No obstante, existen otrosmétodos que se utilizan en el resto del mun-do, algunos de los cuales se describirán bre-



vemente más adelante. Estemétodo parte de la hipótesisque la relación entre los dostráficos (el circulante y el deentrada) es lineal o casi lineal.Su descripción detallada severá más adelante.

Para aplicar las fórmulasinglesas es preciso disponer deuna matriz origen-destino detráficos y de la definición geo-métrica de la glorieta. Cabe in-dicar que existe una variante deeste método, la cual se aplicaríaúnicamente para glorietas adesnivel, es decir, para las si-tuadas debajo o en una víaprincipal, cuyo trazado está adiferente nivel.

El volumen vehicular má-ximo que se puede acomodaren un acceso de una glorietadepende de dos factores: elflujo que circula sobre el ani-llo central, el cual está en con-flicto con el flujo de entrada, ylos elementos geométricos dela intersección.

Cuando el flujo que circu-la es bajo, los conductores si-tuados en un ramal puedenentrar en la glorieta sin unademora significativa. Las bre-chas más largas en la circula-ción son muy útiles para elacceso de los conductores a laintersección, ya que puedeningresar a ella uno o másvehículos. A medida que aumenta el volumensobre el anillo central, la duración de las bre-chas disminuye y, por consiguiente, tambiéndisminuye la tasa de ingresos de vehículos

con la intersección. Nótese que al estimar lacapacidad de un acceso en particular, el volu-men vehicular sobre el anillo central puedeser menor que el volumen de demanda, si lacapacidad de entrada de un acceso que apor-



Figura 3.14

Elementos

geométricos en

una glorieta

Fuente:

elaboración propia

Figura 3.13

Identificación

de

movimientos

vehiculares en

glorietas

Fuente:

elaboración propia

ta tránsito al anillo es mayor que la demanda

en ese acceso.

Los elementos geométricos de una glo-

rieta también afectan la tasa de flujo vehicu-

lar en la entrada. El elemento geométrico

más importante es el ancho de la entrada y

del anillo central o el número de carriles en la

entrada y en el anillo central. Dos carriles en

la entrada casi duplican el volumen de

vehículos que permitiría un solo carril. Ani-

llos centrales más anchos permiten que los

vehículos viajen uno al lado del otro o que si-

gan en grupos compactos que permitan la

creación de brechas más largas entre estos

grupos de vehículos. La longitud del abocina-

miento también afecta la capacidad de la in-

tersección. El diámetro inscrito de la glorieta

(D) y el ángulo de entrada (θ) tienen un efec-

to menor en el cálculo de la capacidad.

Como en otros tipos de intersecciones

de prioridad (reguladas por señales), cuan-

do el volumen vehicular presente en la in-

tersección llega al 85% de su capacidad, las

demoras y longitudes de cola varían signifi-

cativamente de sus valores medios (con

desviaciones estándar de magnitudes simi-

lares a sus valores medios). Por esta razón,

los procedimientos de análisis en países

como Australia, Alemania y el Reino Unido,

recomiendan que las glorietas se diseñen

para que funcionen hasta el 85% de su ca-

pacidad estimada.

En la Figura 3.15 se muestra la capacidad

esperada de una glorieta en su anillo central,

con base en la toma de información de campo

para algunas glorietas en Bogotá D.C. Este

análisis se basa en la metodología inglesa

simplificada, la cual se puede también dedu-

cir con un modelo de aceptación de brechas

incorporando el comportamiento limitado de

prioridad. Se espera que las glorietas cuyos

diámetros sean más grandes tengan capaci-

dades levemente mayores en presencia devolúmenes vehiculares medios a altos.

El método inglés parte de una relaciónentre los tráficos de entrada (Qe) y circulante(Qc), el cual supone la relación lineal siguien-te:

Q k F f Q f Q F

f Q F

e c c c c

c c

= − ≤= >

( ) para

para03.38

dondeQe = capacidad del ramal de entrada

[veh. Equiv./h]Qc = volumen vehicular circulante

[veh. Equiv./h]k, F y fc son parámetros dependientes

de las características geométricasde la glorieta

Para determinar las constantes k, F y fc, separte de aforos de tráfico en un número im-portante de glorietas en condiciones de satu-ración y de elaboración de rectas de regresiónque den la correspondencia entre la geometríay las constantes.

La fórmula inglesa que se describe esconsiderada “la mejor ecuación predictivapara la capacidad de cualquier glorieta, a ex-cepción de las que poseen calzadas separa-das”.

kr

= − − − −

1 0 00347 30 0 978

10 05. ( ) . .θ 3.39

F x K=303 2 3.40

f t K xc D= +0 21 1 0 2 2. ( . ) 3.41

tM

D = ++

10 5

1

.

( )3.42

M e

D

=−

60

103.43

x ve v

S2 1 2

= + −+

3.44



Se v

l= −

′1 6. ( ) 3.45

donde

e = es el ancho de la en-trada [m]

v = ancho de la vía deaproximación (ra-mal) [m]

l' = longitud media efec-tiva del abocina-miento [m]

S = agudeza del aboci-namiento

q = ángulo de entrada[grados sexagesima-les]

D = diámetro del círculoinscrito [m]

r = radio de la entrada[m]

Para comprender mejorestos parámetros, en la Fi-gura 3.16, Figura 3.17 y Figu-ra 3.18 se exponen losparámetros geométricos quese deben tener en cuenta.

3.3.3.1 Efecto de la

capacidad en ramales

con abocinamientos

En un ramal con abocina-miento, los carriles cortos pueden ponerse enla entrada de la intersección para mejorar sufuncionamiento. Si se dispone de un carrilcorto adicional, se asume que el ancho del ani-llo central de la glorieta también aumenta. Lacapacidad del acceso a la glorieta se fundamen-ta en la suposición que todos los carriles deentrada se usan con eficacia.

3.3.3.2 Efecto de peatones sobre la

capacidad

El cruce de peatones por una zona de-marcada (cebra, paso peatonal) que dé prio-ridad sobre el tráfico vehicular, puede tenerefecto significativo en la capacidad a la entra-da de una glorieta. En algunos casos, si se co-nocen el volumen peatonal que cruza y elvolumen vehicular, la capacidad vehicular



Figura 3.15

Curva de

capacidad

Calle 63 con

Carrera 48

Fuente:

elaboración propia

Figura 3.16

Definición de

parámetros

geométricos

(D, R, E Y V)

Fuente:

An Enhaced

Program to Model

Capacities, Queues

and Delays at

Roundabouts

puede ser afectada (multiplicada por el factorM) de acuerdo con la relación mostrada en laFigura 3.19.

Nótese que la impedancia peatonal dis-minuye cuando aumenta el conflicto con eltránsito vehicular.

3.3.3.3 Capacidad en las salidas

Un flujo de salida de más de 1,400 veh/hen un solo carril dificulta las condiciones defuncionamiento para los vehículos (alinea-miento tangencial, la no presencia de peato-nes y ciclistas). En condiciones normales, la

capacidad de un carril de salidaestá entre 1,200 y 1,300 veh./h.Sin embargo, los volúmenes desalida que excedan los 1,200veh./h pueden indicar la necesi-dad de disponer de un carril desalida adicional.

3.3.4 El Método delCETUR-86

En Francia, donde es ampliala experiencia de funciona-miento de las glorietas, asícomo la investigación y publica-ciones sobre ellas, se utiliza unmétodo para calcular la capaci-dad de las entradas a las glorie-tas, de concepción similar alinglés, pero con algunas varia-ciones.

El cálculo concreto de la ca-pacidad de una entrada se reali-za, como en el caso inglés,mediante una fórmula que rela-ciona el llamado tráfico molesto(Qc), el cual circula por el anillocentral, con la capacidad de laentrada (Qe).

Las novedades con respectoal método británico radican en que se con-sidera fija la capacidad máxima de una en-trada en 1,500 veh./h, es decir, la capaci-dad de un carril a velocidad reducida, perosin interferencias y que una parte de losvehículos que abandonan la calzada circu-lar en la anterior salida (aproximadamenteun 20%) son considerados como tráficomolesto, en la medida que su decisión desalir y no pasar frente al ramal de acceso noes percibida por el conductor entrante conel tiempo suficiente para decidirse a ingre-sar en la intersección.



Figura 3.17

Definición de

parámetros

geométricos

(L')

Fuente:

An Enhaced

Program to Model

Capacities, Queues

and Delays at

Roundabouts

Figura 3.18

Definición de

parámetros

geométricos (q)

Fuente:

An Enhaced Program

to Model Capacities,

Queues and Delays at

Roundabouts Queues

and Delays at

Roundabouts

θ

En definitiva, la fórmula simplificadapara el caso de entrada y calzada circular deun solo carril es:

Q Q Qe c s= − +1 5005

60 2, ( . ) 3.46

dondeQe = capacidad de una entrada [veh.

Equiv./h]Qc = tráfico que circula por el anillo

central [veh. Equiv./h]Qs = tráfico que sale por el mismo ra-

mal [veh. Equiv./h]

Como puede observarse, la Ecuación3.46 es de una gran sencillez y en ella no in-tervienen las características geométricasconcretas de glorietas. En la Figura 3.20 sepuede ver la curva de capacidad de este méto-do, el cual se aplica para ramales de una solaentrada.

Para el cálculo de capacidades de entra-das a glorietas que nocumplan las simplifi-caciones de la fórmula(un solo carril en la en-trada y en el anillo), sepropone una serie decorrecciones.

En el caso de glorie-tas urbanas de pequeñodiámetro (10 a 30 m), seconsidera que un anchomínimo medio de la cal-zada circular de 8 m nopropicia la circulaciónen doble fila, aunque fa-vorece la entrada forza-da de los vehículos quegiran a la derecha. Poresta razón, en este casoparticular se recomien-

da utilizar un tráfico molesto (Qc) del 90% delreal.

Para las glorietas de diámetro superior,un ancho medio de la calzada circular de 8 mpermite la formación de doble fila. En estoscasos, debe utilizarse un tráfico molesto (Qc)del 70% del real.

En cuanto a la influencia del ancho de laentrada, se supone que con un ancho de lacalzada circular que permita la doble circula-ción, una entrada de dos carriles aumenta lacapacidad de la misma en casi un 40%. En es-tos casos, la capacidad obtenida debe afectar-se por un factor de 1.4.

En principio, el correcto funcionamientoen entradas de dos carriles y el aumento de lacapacidad indicado por el CETUR exigiríaanchos de dos carriles en la calzada circular yen las salidas. Un estudio realizado en Ma-drid (España) parece confirmarlo mediantetomas de video en diferentes glorietas en la



Figura 3.19

Reducción de

la capacidad

en glorietas de

doble carril

Fuente:

Roundabouts An

Informational

Guide.Nota. Se asume la prioridad para el paso peatonal.

hora pico, en las que se detectaron comporta-

mientos irregulares (arranques con fuerte

aceleración en la línea de ceda el paso) y cier-

to aumento en la peligrosidad (problemas

para acomodarse a las salidas de un solo ca-

rril), y en algunas glorietas con dos carriles

de entrada y uno de salida en las que predo-

minaba una dirección del tráfico con entrada

y salida de la mayoría de los vehículos por los

mismos ramales.

La escasa importancia cuantitativa de

este tipo de entradas, su significativo índice

de peligrosidad, así como los incidentes detec-

tados por la utilización de la calzada circular

como tramo de adelantamiento en glorietas

con entradas y salidas de un solo carril, pero

con calzada circular de dos carriles, parecen

mostrar claramente que la construcción de

anillos centrales de dos carriles en glorietas

con entradas y salidas de un solo carril es

prácticamente inoperante a efectos de capa-

cidad y aumenta la peligrosidad de la inter-

sección.

3.3.5 El Método del HCM-2000

Para el análisis de glorietas propuesto

por el Manual de capacidad de carreteras

(HCM-2000), se definela siguiente terminolo-gía:

Qe = capacidad delramal de entrada

ve = volumen del ra-mal de entrada

Qc = volumen sobrela calzada circulante

En este numeral, sepresenta una metodolo-gía basada en la teoríade aceptación de bre-chas para intersecciones

giratorias no saturadas. Se utilizarán técni-

cas de aceptación de brechas con los paráme-

tros básicos de brecha crítica y período

siguiente a esta brecha.

Para glorietas con un solo carril en su

anillo central, se han hecho buenas estima-

ciones de su capacidad asumiendo que la cir-

culación en la calzada circular es aleatoria.

Debido a que las glorietas implican un giro

derecho en la intersección, se asume que las

características de la aceptación de brechas

son iguales a las utilizadas en los giros dere-

chos en las intersecciones de prioridad (Two

Way Stop Controlled, TWSP, por sus siglas

en inglés).

La estimación de la capacidad en una glo-

rieta de un solo carril está dada por la Ecua-

ción 3.47.

QQ e

ee

c

Qc tc

Qc tf=

−

−

−

3 600

3 6001

,

,

3.47

donde

Qe = capacidad de una entrada [veh.Equiv./h]

Qc = tráfico que circula por el anillocentral [veh. Equiv./h]



Figura 3.20

Curva de

capacidad -

método del

CETUR

Fuente:

elaboración propia

tc = brecha crítica [s]tf = período siguiente [s]

Algunos estudios en Estados Unidos, asícomo sus comparaciones en otros países conexperiencia en diseño y operación de glorie-tas, indican un rango de valores de estos pe-ríodos que deben proveer una estimaciónrazonable de la capacidad aproximada deuna glorieta. Los valores recomendados semuestran en la Tabla 3.15.

La relación entre la capacidad del acceso yel flujo circulante entre los límites inferior ysuperior de estos valores de tiempo se mues-tra en la Figura 3.21.

La metodología descrita en este numeralse aplica en glorietas cuya calzada circulartenga sólo un carril y hasta 1,200 veh/h.

3.3.6 Análisis de funcionamiento

Para calcular el funcionamiento de unaglorieta, existen tres tipos de medidas: gradode saturación, demoras y longitud de colas.Cada uno de estos elementos provee una pers-pectiva única en la calidad del servicio pres-tado por la intersección, dadosunos elementos geométricos y vo-lúmenes de tránsito iniciales.Siempre que sea posible, el análisisdebe estimar estos parámetrospara obtener la evaluación más am-plia y completa del funcionamientode una glorieta. En todos los casos,la capacidad estimada de un ramalde acceso debe calcularse antes deobtener una medida del desempe-ño específico de la glorieta.

Grado de saturación

El grado de saturación (X) es larelación entre la demanda real en

el acceso a una glorieta y su capacidad calcu-lada en ese punto. Esta relación proporcionauna idea directa del estado de funcionamien-to de la intersección. Aunque no hay estánda-res absolutos que definan unos límites parael grado de saturación, la metodología aus-traliana sugiere que este valor sea menos de85% para que la glorieta opere satisfactoria-mente. Cuando el grado de saturación excedeeste valor, la operación en la glorieta puededeteriorarse rápidamente, especialmente enperíodos cortos. Las colas pueden aparecer yla demora tiende a aumentar exponencial-mente.

Brechacrítica

Períodosiguiente

Límite superior 4.1 s 2.6 s

Límite inferior 4.6 s 3.1 s

Demoras

La demora es un parámetro estándarpara medir el funcionamiento en una inter-sección. El Manual de capacidad de carrete-



Tabla 3.15

Brecha crítica y

período siguiente

Fuente: Manual de

capacidad para

carreteras

(HCM-2000)

Figura 3.21

Capacidad del

ramal (HCM)

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

ras (HCM) identifica las demoras como lamedida primaria de eficacia en el análisis deintersecciones semaforizadas y no semafori-zadas, determinando su nivel de serviciodado un valor estimado de demora. Actual-mente, sin embargo, este Manual sólo inclu-ye demoras de control atribuidas a losdispositivos de control. La demora de controlse refiere al tiempo que un conductor gastaen la cola y al tiempo en esperar una brechaaceptable estando frente al flujo vehicularcirculante. La fórmula para calcular esta de-mora está dada en la Ecuación 3.48.

dc

T

v

c

v

c

c

mx

x

mx

x

mx

mx

= +

− + −

+

3600900

1 1

36002

*

v

c

T

x

mx

450

3.48

donde

d = demora de control promedio[s/veh]

vx = volumen vehicular para el movi-miento x [veh/h]

cmx = capacidad del movimiento x[veh/h]

T = período de análisis [h] (T = 0.25h para 15 minutos)

La Figura 3.22 muestra que la demora decontrol en un acceso varía con la capacidadde acceso y el flujo circulante. Cada curva dedemora termina en una relación volu-men/capacidad igual a 1.0, donde la curvaproyectada termina y se convierte en una lí-nea punteada.

Nótese que a medida que la demanda seacerca a la capacidad, la demora crece expo-nencialmente y que con pequeñas variacionesen volumen se producen grandes cambios en

las demoras. Un análisis exacto de las demo-ras en condiciones cercanas a la saturaciónrequieren la consideración de los siguientesfactores:

u El efecto de colas residuales. Los rama-les de acceso a glorietas que operen cer-ca de su capacidad pueden generar co-las residuales significativas, las cualesse deben considerar entre períodosconsecutivos. El método presentadoanteriormente no tiene en cuenta estefenómeno. Estos factores son tenidosen cuenta en las fórmulas de demoradesarrolladas por Kimber y Hollis; sinembargo, son demasiado complejas paradesarrollarlas manualmente.

u El efecto de accesos sobresaturados.Cuando el acceso a una glorieta en elpunto de incorporación opera por enci-ma de su capacidad, el volumen vehicularque circula por el ramal es menor que lademanda real. Como resultado de esto, lacapacidad de este punto en el ramal deacceso es mayor que la estimada al anali-zar la demanda actual.

En la mayoría de casos donde la capaci-dad no exceda el valor de 85%, es suficiente elprocedimiento descrito en este capítulo. Encasos en que se quiera estimar el funciona-miento de glorietas que operen cerca de sucapacidad, se recomienda utilizar softwareespecializado.

Demora geométrica

La demora geométrica es el tiempo adi-cional que emplea un vehículo, sin interferen-cias de tráfico, en ir a velocidad restringida(mientras entra en la intersección), recorrer laintersección y volver a tomar la velocidad ini-cial. La demora geométrica puede ser unaconsideración importante cuando se realice



un planeamiento en red(posibles efectos sobre lasrutas y alternativas de via-je) o al comparar alterna-tivas de varios tipos deintersecciones. Mientrasque la demora geométricaes a menudo insignificantepara movimientos direc-tos en intersecciones se-maforizadas o reguladaspor señales, puede ser im-portante para movimien-tos que involucren giroscomo los que se presentanen intersecciones girato-rias. El cálculo de la demora geométrica re-quiere una estimación de la proporción devehículos que deben parar en la línea de cedael paso, así como la información geométricade la glorieta y sus efectos en la velocidadvehicular durante la entrada, el recorrido y lasalida de la intersección.

La ecuación utilizada para calcular la de-mora geométrica es el resultado de una seriede estudios realizados por la universidad deSouthampton en varios tipos de interseccio-nes no semaforizadas. La demora geométricaen un acceso dado de una glorieta está dadapor la Ecuación 3.49.

dV JS

a

V JS

a

d

JSG

A

AB

D

CD

BC=−

+

−

+ −

d d

V

d d

V

AB

A

CD

D

1 2+

−

+

3.49

aV JS

VAB

A

A

=−

+1 06 0 23. .

3.50

aV JS

VAB

D

D

=−

+1 11 0 02. .

3.51

dV JS

aAB

AB

A=−2 2

2

3.52

dV JS

aCD

CD

D=−2 2

2

3.53

donde

VA y VD son las velocidades en el acceso yen la salida respectivamente, me-didas en un punto donde la velo-cidad no esté influenciada por laintersección [m/s].

JS = velocidad en la intersección (ani-llo) [m/s]

aAB = tasa de desaceleración en el acce-so (Figura 3.17) [m/s2]

aCD = tasa de desaceleración en la sali-da (Figura 3.17) [m/s2]

dAB = distancia donde ocurre la desace-leración cerca de la intersección[m]

dCD = distancia donde ocurre la acele-ración fuera de la intersección[m]

dBC = distancia recorrida en la intersec-ción [m]



Figura 3.22

Demoras en

función de la

capacidad y el

flujo

Fuente:

Roundabouts An

Informational Guide

d1, d2 = distancias entre el centro de la in-tersección y la entrada y salida dela misma [m]

Para el giro izquierdo se tiene,

JS r re s= +0 84. ( 3.54

Para un movimiento directo donde

0.5(ϕe + ϕs) ≤ 20º,

JSV V

DA DV=

+

+ −0 47

20 035 1 18. . .

3.55

donde

fe = ángulo de entrada [º]

fs = ángulo de salida [º]

JS = velocidad en la intersección (ani-llo) [m/s]

DV = distancia de visibilidad [m/s]

Si DV es desconocido,

JSV VA D=

+

+0 4

22 43. .

3.56

Para un movimiento de giro hacia la de-

recha o uno directo donde 0,5(ϕe + ϕs)>20º,

JS D= +0 96 2 03. . 3.57

Los parámetros geométricos están defi-nidos en la Figura 3.23 y la Figura 3.24.

Si al realizar los cálculos JS>VA, JS=VA ydAB = 0. De una manera similar, si JS>VD,entonces JS=VD y dCD = 0.

Si JS > VA, entonces JS > VD, JS = ½(VA+VD). Si la demora calculada es menor quecero, entonces la demora es cero.

Colas

La longitud de la cola es importante y sedebe tener en cuenta para el diseño de la geo-metría de los accesos en las glorietas.

El promedio de longitud de la cola (L)puede ser calculada por la regla de Little,como se muestra a continuación:

Lv d= *

,3 6003.58

dondev = volumen vehicular entrante

[veh/h]d = demora promedio [s/veh]

La longitud media de las colas es equiva-lente a vehículos-hora de demora por hora enun acceso. Este dato puede ser útil para com-parar el funcionamiento de una glorieta conotros tipos de intersecciones y para analizarmétodos de planeamiento que utilizan la de-mora como un dato de entrada.

Para propósitos de diseño, la Figura 3.25muestra que el percentil 95 de la longitud decolas varía con el grado de saturación en unacceso. El eje de las abscisas es el grado de sa-turación, es decir, la relación entre el volu-men que entra y la capacidad en un accesodado. Cada línea del gráfico es producto de lacapacidad de entrada y del tiempo T. Para de-terminar el percentil 95 de la longitud de coladurante el período T, se debe entrar en la grá-fica con el valor del grado de saturación.

La siguiente ecuación puede utilizarsepara determinar este percentil. Nótese que laFigura 3.25 y la ecuación sólo son válidascuando la relación volumen/capacidad in-mediatamente antes e inmediatamente des-pués del periodo de estudio no es mayor queel 85% (es decir, que las colas residuales sondespreciables).

Q T

v

c

v

c

c

v

x

mx

x

mx

mx

95

2

900

1 1

3600

≈

− + −

+

*

x

mx mxc

T

c

150 3600

3.59



dondeQ95 = percentil 95 de la cola

[veh]vx = volumen vehicular para el

movimiento x [veh/h]cmx = capacidad del movimien-

to x [veh/h]T = período de análisis [h] (T

= 0.25 h para 15 minutos)

3.4 ARTERIAS URBANAS

3.4.1 Características físicasy funcionales

En la jerarquía de las estructurasurbanas de transporte, las arterias ur-banas (incluyen vías colectoras) se en-cuentran entre las vías locales y lasvías suburbanas multicarriles y carre-teras rurales. La diferencia está deter-minada principalmente por la funciónde la vía, las condiciones de control ylas características del entorno (usosdel suelo).

Las arterias urbanas son corredo-res que sirven principalmente paraatender viajes de grandes distancias.Sin embargo, tienen otra función muyimportante: proveer acceso a zonas comer-ciales y residenciales. Las vías colectoras pro-veen acceso a diferentes zonas de la ciudad,así como servicio al tránsito en zonas resi-denciales, comerciales e industriales. Sufunción en cuanto a accesibilidad es más im-portante que la de arterias urbanas. A dife-rencia de éstas, su operación no siempre estádeterminada por semáforos.

Las vías ubicadas en el centro de la ciu-dad tienen infraestructuras semaforizadas,las cuales pueden asemejarse a vías arterias.Estas vías no sólo movilizan el tránsito, sino

que brindan acceso a automóviles, buses y ca-miones a los sectores locales de negocios. Losmovimientos giratorios en intersecciones delcentro generalmente son mayores que el 20%del volumen total de tráfico, porque tradicio-nalmente el tráfico vehicular en el centro semueve en circuitos.

Los conflictos con peatones y las obstruc-ciones de carriles ocasionados por el estaciona-miento de taxis, buses, camiones y vehículos enmaniobras de parqueo pueden ocasionar mo-lestias en el flujo vehicular, y son típicos de zo-nas céntricas. La función de una vía céntricapuede cambiar según la hora del día, ya que al-



Figura 3.23

Parámetros

asociados a la

demora

geométrica (1)

Fuente: An

Enhaced Program

to Model

Capacities, Queues

and Delays at

Roundabouts

Figura 3.24

Parámetros

asociados a la

demora

geométrica (2)

Fuente: An

Enhaced Program

to Model

Capacities, Queues

and Delays at

Roundabouts

gunas pueden operar como arterias durante la

hora pico.

Las vías suburbanas multicarriles y las ca-

rreteras rurales difieren de las arterias urba-

nas en los siguientes aspectos: el desarrollo

en su área de influencia no es muy grande, la

densidad en los puntos de acceso no es muy

alta y las intersecciones semaforizadas están

separadas más de 3.0 km. En estas condicio-

nes, la cantidad de conflictos vehiculares es

bastante reducida, el tráfico es más fluido y la

disipación de grupos vehiculares ocasionados

por semáforos es más rápida.

Los conceptos propuestos en este capí-

tulo pueden utilizarse para determinar la

movilidad en una vía urbana. El grado de

movilidad proporcionado se estima en fun-

ción de la velocidad de viaje y del flujo vehi-

cular directo. El funcionamiento de los

accesos no está contemplado en estos apar-

tes. El nivel de acceso proporcionado por

una vía también puede considerarse dentro

de la evaluación de su desempeño, en espe-

cial si la vía va a proporcionar tal acceso.

Generalmente, los factores que favorecen

la movilidad se reflejan en nive-les mínimos en los accesos, y vi-ceversa.

La clasificación funcional delas arterias urbanas se basa en eltipo de servicio que proporcio-nan al tráfico.

Clasificación

La clasificación urbana su-gerida por el Manual de capa-

cidad de carreteras (HCM-2000) es ligeramente diferentea la utilizada por la AASHTO.

La clasificación de laAASHTO se basa en el volumendel recorrido, el kilometraje y

la vocación de la vía considerada. El méto-do de análisis del Manual de capacidad de

carreteras utiliza la diferenciación de laAASHTO entre vías arterias principales ysecundarias, pero un segundo paso en laclasificación es usado conjuntamente paradeterminar la categoría de diseño apropia-da para la vía arteria. La categoría de dise-ño depende del límite de velocidadestablecido, de la densidad de semáforos,de la densidad de calzadas y puntos de acce-so, entre otros factores. El tercer paso esdeterminar una apropiada clasificación dela vía basándose en una combinación entrela categoría funcional y la de diseño. En laTabla 3.16 y en la Tabla 3.17 se muestrandatos que pueden ser útiles en la clasifica-ción de una vía urbana.

En el Manual de capacidad de carrete-

ras se definen cuatro tipos de vías urbanas.La clasificación está designada con numera-ción romana (vías tipo I, II, III y IV) y reflejauna combinación única entre funcionalidad ydiseño, como se muestra en la Tabla 3.16. Elcomponente funcional está separado en dos



Figura 3.25

Percentil 95 de

la estimación

de colas

Fuente:

Roundabouts An

Informational

Guide.

categorías: arteria principal y arteria secun-

daria. El componente de diseño está separa-

do en cuatro categorías: vías de alta

velocidad, suburbanas, intermedias y urba-

nas. Las características asociadas a éstas en

cada categoría se describen más adelante. En

la Tabla 3.16 se presenta un resumen de estas

características.

Una arteria principal atiende mayores

movimientos directos entre importantes

centros de actividades en un área metropoli-

tana, donde una importante porción de viajes

ingresan y salen de la zona. En ciudades pe-

queñas (de poblaciones menores de 50.000

habitantes), su importancia radica en el ser-

vicio prestado a través del área urbana.

Una arteria secundaria conecta y com-

plementa el sistema arterial primario. Aun-

que su función principal es la movilidad, la

realiza en un nivel menor y hace énfasis en

conectar y dar acceso a diferentes sectores en

un grado mayor que las arterias principales.

Un sistema de arterias secundarias atiende

viajes de duración media y distribuye el flujo

en zonas geográficas más pequeñas que no

son cubiertas por el sistema principal.

Las vías urbanas son clasificadas más de-

talladamente en la categoría de diseño. En la

Tabla 3.17 se muestran las diferentes clases

de vías propuestas, clasificadas por categoría

funcional y de diseño.

El concepto de alta velocidad se refiere a

una vía urbana con una densidad muy baja

de puntos de acceso, carriles separados para

los giros izquierdos y estacionamiento prohi-

bido. Puede ser una vía multicarril con calza-

das separadas o no, o una vía de dos carriles

con bermas. El desarrollo a lo largo de su tra-

zado es bajo y el límite de velocidad está ge-

neralmente entre 75 y 90 km/h. En esta

categoría se incluyen muchas vías urbanas en

escenarios suburbanos.

La categoría suburbana cuenta con unavía de una densidad baja de puntos de acceso,carriles separados para los giros izquierdos yestacionamiento prohibido. Puede ser unavía multicarril con calzadas separadas o no, ouna vía de dos carriles con bermas. Los semá-foros están separados para permitir un buenmovimiento progresivo (hasta tres semáfo-ros por kilómetro). El desarrollo a lo largo dela vía tiene una densidad de baja a media y ellímite de velocidad está generalmente entre65 y 75 km/h.

Categoría dediseño

Categoría funcional

Arteriaprincipal

Arteriasecundaria

Alta velocidad I -

Suburbana II II

Intermedia II III ó IV

Urbana III ó IV IV

La categoría de diseño que se refiere avías urbanas intermedias representa unavía de moderada densidad de puntos de ac-ceso. Puede ser una vía multicarril con cal-zadas separadas o de una sola calzada dedos carriles en un sentido. Puede tener ca-rriles separados o continuos para los girosizquierdos y algunos tramos donde se per-mita el estacionamiento. El desarrollo ensu entorno es más denso que el de una víasuburbana típica y generalmente tiene dedos a seis semáforos por kilómetro. El lími-te de velocidad se encuentra generalmenteentre 50 y 65 km/h.

La categoría urbana se refiere a una víacon alta densidad de puntos de acceso. Engeneral es una sola calzada de un sentido ode doble sentido con dos o más carriles.Usualmente se permite el estacionamiento,tiene pocos carriles separados para los gi-



Tabla 3.16

Clasificación

de vías

urbanas

(categorías

funcionales y

de diseño)

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

ros izquierdos y pueden presentarse algu-nos conflictos con peatones. Comúnmentetiene de cuatro a ocho semáforos por kiló-metro. El desarrollo de su entorno es bas-tante denso en usos comerciales y su límitede velocidad varía entre 40 y 55 km/h.

Además de las definiciones anteriores,la información de la Tabla 3.17 puede usar-se como ayuda para determinar las diferen-tes categorías de una vía (funcional y dediseño). Una vez se tiene certeza de su cate-goría, la vía urbana puede clasificarse utili-zando la Tabla 3.18. En la práctica, puedepresentarse cierta ambigüedad en la elec-ción de las categorías apropiadas. La medi-da de la velocidad a flujo libre es una granayuda para tomar esta decisión, porquecada vía urbana tiene un rango característi-

co de velocidades a flujo libre, como se verámás adelante.

Características del flujo

La velocidad vehicular en este tipo devías está influenciada por tres factores prin-cipales: entorno del sector, interacción de losvehículos y control del tráfico. Estos factoresafectan la calidad del servicio.

El entorno del sector incluye las caracte-rísticas geométricas de la vía, el uso del sueloy las actividades que se desarrollan a lo largode su trazado. Así, el entorno define el núme-ro y ancho de carriles, tipos de separadores,densidad en su calzada y accesos, separaciónentre intersecciones controladas con semáfo-ro, existencia de zonas de estacionamiento,



Tabla 3.17

Categorías

funcionales y

de diseño

Fuente: Manual

de capacidad

de carreteras

(HCM-2000)

CriterioCategoría funcional

Arteria principal Arteria secundaria

Movilidad Muy importante Importante

Accesibilidad De menor importancia Sustancial

ConectorasAutopistas, importantes centros de actividad,

grandes generadores de tráficoArterias principales

Atención de viajesViajes relativamente largos entre grandescentros, viajes directos que entran, salen y

atraviesan la ciudad

Viajes de longitud moderada dentro de zonasrelativamente pequeñas

CriterioCategoría de diseño

Alta velocidad Suburbana Intermedia Urbana

DensidadCalzada/Acceso

Muy baja densidad Baja densidad Densidad moderada Alta densidad

Tipo de arteriaMulticarril separada;no separada de doscarriles con berma

Multicarril separada;no separada de doscarriles con berma

Multicarril separada ono; un sentido,

dos carriles

Calzadas únicas, unoo dos sentidos,

dos o más carriles

Parqueo No No Algunos Significativos

Carriles separados(Giro Izquierdo)

Sí Sí Usualmente Algunos

Semáforos/km 0.3-1.2 0.6-3.0 2-6 4-8

Límite de velocidad 75-90 km/h 65-75 km/h 50-65 km/h 40-55 km/h

Actividad peatonal Muy baja Baja Alguna Usualmente

Desarrollo del entorno Densidad bajaDensidad baja a

mediaDensidad media a

moderadaAlta densidad

intensidad de la actividad peatonal y límitesde velocidad.

La interacción de vehículos está determi-nada por la densidad del tráfico, la proporciónde buses y camiones y los movimientos degiro. Esta interacción afecta la operación delos vehículos en intersecciones y, en menorgrado, entre los semáforos.

El control del tráfico (incluye semáforosy señales) obliga a una porción del tráfico adisminuir la velocidad o a parar. Las demo-ras y cambios de velocidad causados por losdiferentes dispositivos de control del tráficoreducen la velocidad vehicular, sin embargo,son necesarios para establecer las priorida-des de paso.

Velocidad a flujo libre

El entorno de una vía urbana afecta la deci-sión de un conductor para elegir su velocidadde marcha. Cuando la interacción vehicular ylos controles de tránsito no son muy determi-nantes en la vía, la velocidad elegida por el con-ductor común es conocida como velocidad aflujo libre (Free Flow Speed, FFS, por sus siglasen inglés), es decir, el promedio de velocidaden la corriente de tránsito cuando el volumenvehicular está en un nivel tan bajo que los con-ductores no están afectados por la presencia deotros vehículos y cuando los dispositivos decontrol de tránsito (señales o semáforos) no es-tán presentes o están separados a una distanciaque no influye en la velocidad de marcha. Poresta razón, la velocidad a flujo libre general-mente se observa entre intersecciones en unaarteria urbana.

Velocidad de operación

En raras ocasiones, un conductor puedeviajar a velocidad a flujo libre. La mayoríadel tiempo, la presencia de otros vehículos

restringe la velocidad debido a diferencias de

velocidad entre vehículos o porque algunos

vehículos están acelerando aguas arriba, de-

bido a una parada, y no han alcanzado la ve-

locidad a flujo libre de la vía. Como resultado,

la velocidad vehicular tiende a ser menor que

la velocidad a flujo libre en condiciones de

operación con grandes volúmenes.

Una característica de la velocidad, que

refleja el efecto de la interacción de los

vehículos, es la velocidad media de opera-

ción, que se calcula dividiendo la longitud to-

tal del segmento estudiado entre el promedio

de tiempo empleado en recorrerlo. Este tiem-

po de operación es el empleado en recorrer el

segmento menos cualquier demora produci-

da por paradas.

Velocidad de recorrido

La presencia de dispositivos de control

de tráfico en segmentos de vías urbanas tien-

den a reducir la velocidad vehicular por de-

bajo de la velocidad media de operación. Una

característica de la velocidad, que refleja el

efecto de los dispositivos de control de tráfi-

co, es la velocidad media de recorrido, que se

calcula dividiendo la longitud del segmento

de vía entre el promedio de recorrido. Este

tiempo de recorrido es el tiempo empleado

en recorrer el segmento, incluyendo las de-

moras producida por paradas.

Trayectoria tiempo-espacio

La Figura 3.26 muestra las trayectorias de

tiempo-espacio simplificadas de un vehículo

representativo en un carril de una vía urbana.

La pendiente de cada línea refleja la velocidad

del vehículo en un momento dado. Pendientes

más inclinadas significan velocidades más al-

tas; líneas horizontales significan vehículos

estacionados.



Según la figura, los vehículos 1 y 2 ingre-saron en la vía principal desde accesos latera-les, mientras que los demás vehículos fueronliberados desde el semáforo localizado aguasabajo. Los vehículos 1, 2 y 3 llegaron a la pró-xima intersección durante la fase de rojo y tu-vieron que detenerse. El vehículo 4 habríapodido llegar a la línea de pare en la fase ver-de, pero fue detenido por el vehículo 3, queaún no había arrancado.

Los vehículos 5, 6 y 7 no paran, pero de-ben reducir su velocidad debido a las paradas(de los demás vehículos) ocasionadas por elsemáforo. El vehículo 8 va más lento que elvehículo 7. La velocidad de los vehículos 9 y 10no se vio afectada por la presencia de otrosvehículos en el semáforo.


En este numeral se trata el tema relacio-nado con la capacidad y la estimación de losniveles de servicio en arterias urbanas. Estametodología también puede ser utilizada para

analizar víassuburbanas quetengan un espacia-miento entre semá-foros de 3.0 km omenos. Las vías deuno y dos sentidospueden analizarsetambién con estametodología; sinembargo, en el casode arterias de doblesentido, cada direc-ción debe tener unanálisis aparte.

La metodologíapropuesta puedeemplearse para de-

terminar la movilidad en una arteria urbana.

El grado de movilidad calculado se determina

en relación con la velocidad de viaje a través

de las corrientes del tránsito. La metodología

para realizar la clasificación de los accesos de

las arterias no es parte de este documento. Sin

embargo, el nivel de acceso provisto por una

calle debe considerarse dentro en el análisis

de la arteria, especialmente si esta calle forma

parte de la red vial del corredor. Los factores

que favorecen la movilidad a menudo reflejan

niveles mínimos en el acceso, y viceversa.

La metodología descrita se centra en la

movilidad. Las arterias urbanas con una mo-

vilidad aceptable tienden a tener por lo menos

3.0 km de longitud (en zonas céntricas, esta

longitud puede reducirse a 1.5 km) y aunque

vías cortas también pueden ser analizadas, su

función principal tiende generalmente a ser

de acceso a un corredor mayor. El acceso pue-

de ser evaluado al tomarse como una intersec-

ción individual a lo largo de la vía.

Como se acaba de mencionar, la longi-

tud de una vía urbana que va a ser analizada



Figura 3.26

Perfiles típicos

de velocidad

vehicular en

vías urbanas

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

debe ser de por lo menos 1.5 km en una zonacéntrica y de 3.0 km es en otra área, paraque los criterios de velocidad en el nivel deservicio sean de utilidad. Los estudios so-bre tramos menores de 1.5 km deben seranalizados como intersecciones individua-les y su nivel de servicio se debe determinarpor la metodología propuesta para estasinstalaciones.

Esta metodología no explica directamen-te las siguientes condiciones que puedenocurrir en las intersecciones:

u Presencia o prohibición de estaciona-mientos a los costados de la vía

u Densidad de la vía o control en los accesos

u Impacto de la pendiente longitudinal en-tre intersecciones

u Reducciones de capacidad entre inter-secciones (por ejemplo, un puente demenor sección transversal a la de la vía)

u Separadores a mitad de cuadra y carrilespara giros izquierdos en vías de doblesentido

u Movimientos de giro que excedan el 20%del volumen total presente en la arteria

u Colas en una intersección que afecten elfuncionamiento de la intersección siguien-te localizada corriente arriba de la vía

u Congestión debido a cruces en la vía

Debido a que cualquiera de estas condi-ciones puede tener un impacto significativosobre la velocidad, es recomendable modifi-car algunos apartes de esta metodología paraincorporar estos factores.

3.4.3 Metodología

Antes de entrar en los detalles que presen-ta el Manual de capacidad de carreteras

(HCM-2000), se debe aclarar que si se disponede información local referente a tiempos deviaje para una vía dada, se puede hacer una es-

timación del nivel de servicio. La toma de velo-cidades de viaje directamente sobre un corre-dor puede proveer un nivel de servicioconfiable para esta vía, sin necesidad de utili-zar los métodos de cálculo empleados en estedocumento.

Los modelos de tránsito en arterias urba-nas pueden servir de fuentes alternativaspara los datos de campo, siempre y cuandolos parámetros de entrada sean estimados deacuerdo con los procedimientos descritos enel presente manual y que el cálculo de la de-mora se basa en las definiciones y ecuacionesaquí presentes o validadas por medio de in-formación de campo. La Figura 3.27 ilustra elmétodo básico para determinar el nivel deservicio en una arteria urbana.

El análisis debe incluir el efecto del espa-ciamiento entre semáforos, la clasificaciónde la vía y del flujo de circulación en el nivelde servicio. La metodología utiliza el procedi-miento descrito en intersecciones semafori-zadas para los grupos de carriles de tráficodirecto. Redefiniendo la disposición de loscarriles (por ejemplo, la presencia o ausenciade giros izquierdos, número de carriles), delanálisis se puede deducir cuál flujo de tráficoestá en el grupo de carriles de movimiento di-recto, así como la capacidad del grupo de ca-rriles. Esta redefinición influye en el nivel deservicio de la calle debido al cambio de la eva-luación de cada intersección y, posiblemente,por la clasificación vial.

Nivel de servicio

El nivel de servicio en una arteria urba-na se basa en el promedio de la velocidad deviaje de los vehículos que realizan el recorri-do en el segmento de vía analizado. La velo-cidad de viaje es la medida básica paramedir el nivel de servicio. El promedio develocidad de viaje se calcula a partir de los



tiempos de recorrido y de las demoras oca-sionadas por los dispositivos de control (se-máforos). Los siguientes enunciadosgenerales caracterizan el nivel de servicio envías urbanas.

u El nivel de servicio A describe principal-mente operaciones de flujo libre a veloci-dades medias de recorrido; en generalcerca del 90% de la velocidad a flujo libredada para cierta clase de vía. Los vehícu-los son casi libres para realizar maniobrasen la corriente de tráfico. La demora decontrol no es significativa.

u El nivel de servicio B describe operacionesa velocidad media de recorrido con levesdificultades para realizar maniobras, gene-ralmente cerca del 70% de la velocidad aflujo libre. La demora de control en las in-tersecciones es mínima.

u El nivel de servicio C describe operacio-nes estables; sin embargo, la capacidad

de maniobrar y cambiar de carril en

ubicaciones entre intersecciones pueden

tener un poco más de restricciones que

en el nivel de servicio B. Las largas colas

o la descoordinación de semáforos pue-

den contribuir a una menor velocidad

media de recorrido de cerca del 50% de la

velocidad a flujo libre.

u El nivel de servicio D bordea un rango en

que pequeños incrementos en el volumen

vehicular pueden causar un aumento sus-

tancial en la demora y una disminución de

la velocidad de recorrido. El nivel de servi-

cio D puede deberse a la mala coordina-

ción entre semáforos, ciclos semafóricos

inapropiados, altos volúmenes de tráfico o

una combinación de estos factores. La ve-

locidad media de recorrido es aproximada-

mente del 40% de la velocidad a flujo libre.

u El nivel de servicio E está caracterizado

por la ocurrencia de demoras importan-



Figura 3.27

Metodología

para arterias

urbanas

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

tes y una velocidad media de recorrido decerca del 33% de la velocidad a flujo libre.Estas operaciones son causadas por unamala coordinación semafórica, alta den-sidad de intersecciones semaforizadas,altos volúmenes, extensas demoras enintersecciones críticas y ciclos semafóri-cos inapropiados.

u El nivel de servicio F está caracterizadopor flujo vehicular que opera a velocida-des muy bajas, en general de un tercio aun cuarto de la velocidad a flujo libre. Lacongestión probablemente se debe a unaintersección semaforizada crítica, congrandes demoras, altos volúmenes y lar-gas colas.

La demora de control es la porción de lademora total que experimenta un vehículoque se aproxima y posteriormente ingresa auna intersección semaforizada, la cual esatribuible a la operación del semáforo. Lademora de control incluye las demoras de-bidas a la desaceleración inicial, el movi-miento de avance en la cola, paradas yaceleraciones.

El nivel de servicio en este tipo de víasestá influenciado por el número de semáfo-

ros por kilómetro y por la demora de controlen cada una de las intersecciones. Una sin-cronización inadecuada del semáforo, unamala progresión y un incremento en el volu-men de tránsito pueden afectar significativa-mente el nivel de servicio. Las vías cuyadensidad de semáforos va de media a alta(por ejemplo, más de uno por kilómetro) sonmás susceptibles a estos factores. Se puedeobservar un bajo nivel de servicio, inclusoantes que ocurran estos problemas. Los seg-mentos de arterias urbanas más largos quecomprendan intersecciones con altos volú-menes de tránsito pueden proveer un nivelde servicio aceptable, aunque una intersec-ción esté operando a un nivel más bajo. Eltérmino de movimientos directos hace refe-rencia al movimiento de los vehículos quecirculan por el segmento de estudio sin reali-zar giros, ni salirse del corredor.

En la Tabla 3.18 se muestran los crite-rios de nivel de servicio basados en la velo-cidad de viaje. Nótese que si el volumen dedemanda excede la capacidad en cualquierpunto del tramo de estudio, la velocidadpromedio de viaje puede llegar a ser unamedida no recomendable para estimar elnivel de servicio.



Tipo de vía I II III IV

Rango develocidad *

90-70 km/h 70-55 km/h 55-50 km/h 55-40 km/h

Velocidad típica 80 km/h 65 km/h 55 km/h 45 km/h

NS Velocidad promedio de viaje (km/h)

A > 72 > 59 > 50 > 41

B > 56 - 72 > 46 - 59 > 39 - 50 > 31 - 41

C > 40 - 56 > 33 - 46 > 28 - 39 > 23 - 32

D > 32 - 40 > 26 - 33 > 22 - 28 > 18 - 23

E > 26 - 32 > 21 - 26 > 17 - 22 > 14 - 18

F ≤ 26 ≤ 21 ≤ 17 ≤ 14

Nota. * Velocidad a flujo libre.

Tabla 3.18

Nivel de

servicio para

arterias

urbanas según

su clasificación

Fuente: Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Datos de entrada y valores

estimados

La estimación de la velocidad, la demoray el nivel de servicio de una vía arteria urbanao de una intersección requiere informaciónde la configuración geométrica de la estruc-tura y de la demanda. Los datos de controlsemafórico no se encuentran dentro del al-cance de este numeral. La Tabla 3.19 muestravalores estándar de parámetros de entradaen caso de que no se disponga de informaciónlocal.

Elemento Valor

Información de la geometría

Clase de vía Tabla 3.17 y Tabla 3.20

Longitud -


Información de control en la intersección

Densidad de semáforos

Demora en laintersección

Ver interseccionessemaforizadas

Se debe tener en cuenta que la informa-ción de campo usada como datos de entradaes la más recomendable.


La velocidad a flujo libre se usa para de-terminar el tipo de vía urbana y para estimarel tiempo de recorrido sobre el tramo. Si lavelocidad a flujo libre no puede ser medidaen campo, se deben realizar tomas de infor-mación en corredores similares dentro de lamisma zona o, de existir, recurrir a las políti-cas locales. Si no hay manera de utilizar cual-quiera de estas opciones, se debe recurrir allímite de velocidad establecido (o a un valorcercano) o a valores estándar definidos por elManual de capacidad de carreteras.

La velocidad a flujo libre en una vía urba-

na es la velocidad de viaje de un vehículo en

condiciones de bajo tráfico y con los semáfo-

ros del corredor en su fase verde en todo el

recorrido. De esta manera, cualquier demora

que se presente en las intersecciones semafo-

rizadas, incluso en condiciones de bajo flujo

vehicular, debe excluirse en el momento de

calcular la velocidad a flujo libre en la vía. La

mejor ubicación para medir este parámetro

son los centros de las cuadras y lo más lejos

posible de cualquier intersección (ya sea se-

maforizada o de prioridad). Esta toma de in-

formación debe realizarse en condiciones de

bajo tráfico, es decir con menos de 200

veh/h/carril. En la Tabla 3.21 se muestran

los valores sugeridos por el Manual de capa-

cidad en carreteras en caso de ausencia de

información local.

Densidad de semáforos

La densidad de semáforos se refiere al

número de intersecciones semaforizadas

existentes en el tramo de estudio divido entre

la longitud de éste. Si las intersecciones se-

maforizadas se utilizan para definir los pun-

tos de inicio y fin del tramo en estudio, para

estimar la densidad de semáforos sólo se

debe tener en cuenta una. En la Tabla 3.21 se

muestran los valores sugeridos por el Ma-

nual de capacidad en carreteras en caso de

ausencia de información local.

Factor de hora pico

Si no se dispone de valores locales para el

factor de hora pico (FHP), se pueden usar al-

gunas aproximaciones. Para condiciones de

congestión, 0.92 se considera un valor razo-

nable. Para condiciones en que se presenta

un flujo uniforme durante la hora pico, pero



Tabla 3.19

Información de

entrada para

vías urbanas

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

no es posible reconocer el pico máximo, sepuede utilizar un valor de 0.88.

Duración del período de análisis

El procedimiento analítico utilizadopara medir la velocidad en una vía urbanadepende de la estimación de las demoras enlas intersecciones del corredor. Las ecua-ciones de demora para intersecciones se-maforizadas y de prioridad son másprecisas cuando la demanda es menor quela capacidad en el período seleccionado. Sila demanda excede la capacidad, las ecua-ciones pueden estimar la demora en losvehículos que llegan durante el período delanálisis, pero no determinan el efecto delexceso de demanda (la cola residual para elpróximo periodo) en los vehículos que lle-gan durante el período siguiente.

El periodo típico de análisis es 15 minu-tos. Sin embargo, si la demanda crea unacola residual en este período (es decir, unarelación v/c mayor de 1.0), se deben conside-rar períodos adicionales de 15 minutos o unsolo análisis más largo en que se pueda mejo-rar la estimación de la demora.

Si se trabaja con un análisis de varios pe-riodos, se debe tener cuidado de llevar la colaresidual de un período a otro. La velocidad, lademora y el nivel de servicio pueden ser esti-mados para cada período de análisis. Unamanera de presentar los resultados puede serel promedio de nivel de servicio de todos losperíodos de análisis realizados; sin embargo,este método puede llegar a desdibujar algu-nos resultados puntuales.

Si se trabaja en un período largo (porejemplo una hora), se debe tener mucho cui-dado en el desarrollo del análisis y en la inter-pretación de resultados. El factor de horapico (FHP) puede modificarse para propor-cionar una tasa de flujo adecuada en el perío-

do de análisis más largo. Se debe tener en

cuenta que los criterios para obtener el nivel

de servicio en vías urbanas, intersecciones se-

maforizadas y de prioridad fueron desarrolla-

dos para períodos de 15 minutos. Las

condiciones que persisten durante largos pe-

ríodos (probablemente con peores condicio-

nes en su pico en estos periodos) pueden no

encontrarse en el criterio de nivel de servicio

de los 15 minutos.

Tipo de vía Velocidad

I 85 km/h

II 65 km/h

III 55 km/h

IV 45 km/h

Tipo de vía Semáforos

I 0.5 sem/km

II 2.0 sem/km

III 4.0 sem/km

IV 6.0 sem/km

Determinación del tiempo de

recorrido

Existen dos componentes principales del

tiempo total que un vehículo emplea en reco-

rrer un segmento de vía dado: el tiempo de

marcha y la demora de control en las inter-

secciones semaforizadas. Para calcular el

tiempo de marcha, es necesario conocer el

tipo de vía, la longitud del segmento y la velo-

cidad a flujo libre. El tiempo de marcha pue-

de hallarse utilizando los valores de la Tabla

3.22.

En cada tipo de vía existen varios factores

que influyen en el tiempo de marcha. En la Ta-

bla 3.22 se muestra el efecto de la longitud del

segmento. Además, la presencia de estaciona-

mientos, la fricción lateral, el desarrollo local



Tabla 3.21

Densidad de

semáforos según

el tipo de vía

Fuente: Manual

de capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

Tabla 3.20

Velocidad a flujo

libre según el tipo

de vía

Fuente: Manual

de capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

y la vocación de la vía pueden afectar el tiem-po de marcha. La observación directa de la ve-locidad a flujo libre incluye el efecto de estosfactores, los cuales implícitamente influyenen la velocidad de marcha.

Si no es posible hacer tomas de velocidada flujo libre en la vía en estudio o en corredo-res similares, los valores por defecto se mues-tran en la Tabla 3.22.

Aunque en esta tabla no se observa, eltiempo de recorrido en un segmento dependedel volumen vehicular; sin embargo, la de-pendencia de la demora en la intersección esmayor y domina en el cálculo de la velocidadde recorrido.

Determinación de la demora

El cálculo de la velocidad en una arteria

urbana requiere hallar las demoras de con-

trol en las intersecciones. Debido a que la

función de una vía de este tipo es servir al trá-

fico que utiliza todo el corredor, el grupo de

carriles de movimiento directo se usa para

caracterizar la arteria.

La demora de control para movimientos

directos es el valor que se debe utilizar en la

evaluación de una arteria urbana. En gene-

ral, esta información debe estar disponible ya

que el análisis total debe incluir el análisis se-

parado de cada intersección semaforizada.



Tipo de vía I II III IV

VFL (km/h) 90ª 80ª 70ª 70ª 65ª 55ª 55ª 50ª 55ª 50ª 40ª

Longitudpromedio

Tiempo de marcha por kilómetro (s/km)

100 m b b b b b b - - - 129 159

200 m b b b b b b 88 91 97 99 125

400 m 59 63 67 66 68 75 75 78 77 81 96

600 m 52 55 61 60 61 67 d d d d d

800 m 45 49 57 56 58 65 d d d d d

1.000 m 44 48 56 55 57 65 d d d d d

1.200 m 43 47 54 54 57 65 d d d d d

1.400 m 41 46 53 53 56 65 d d d d d

1.600 m 40c 45c 51c 51c 55c 65c d d d d d

a Es mejor tener una estimación de la velocidad a flujo libre (VFL). Si no se dispone de la información necesaria,se recomiendan utilizar los siguientes valores:

Tipo de vía VFL (km/h)

I 80

II 65

III 55

IV 45

b Si el Tipo I o II tienen una longitud menor de 400 m, se debe revaluar la clasificación, y si sigue siendo un seg-mento distinto, utili-

zar los valores para 400 m.

c Para segmentos largos (mayores de 1.600 m) en vías tipo I y II, la velocidad a flujo libre puede usarse paracalcular el tiempo de recorrido por kilómetro. Estos tiempos se observan en los accesos para segmentos de1.600 m.

d De esta manera, las arterias urbanas de tipo III o IV con segmentos mayores de 400 m, primero deben serrevaluadas. De ser necesario, pueden extrapolarse los valores por encima de 400 m.

Tabla 3.22

Tiempo de

marcha por

kilómetro

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

La Ecuación 3.60 se utiliza para calcular lademora de control. La Ecuación 3.61 y laEcuación 3.62 se utilizan para calcular la de-mora uniforme y la incremental, respectiva-mente.

d d PF d d= + +1 2 3 3.60

d

Cg

C

Xg

C

1

2

0 5 1

1 1

=−

−

.

min( , )

3.61

d T X XklX

cT2

2900 1 18= − + − +

( ) ( )

3.62

donded = demora de control [s/veh]d1 = demora uniforme [s/veh]d2 = demora incremental [s/veh]d3 = demora inicial por cola [s/veh]PF = factor de ajuste por progresión

(Tabla 3.24)X = relación volumen capacidad para

el grupo de carriles (v/c)C = longitud del ciclo [s]c = capacidad del grupo de carriles

[veh/h]g = tiempo efectivo de verde [s]T = duración del período de análisis

[h]k = ajuste de la demora incremental

debido al control actuadol = ajuste de la demora incremental

debido al semáforo corrientearriba

Demora uniforme

La Ecuación 3.61 da un valor estimado dela demora de control, suponiendo una distri-bución uniforme de las llegadas y de un flujovehicular estable. Esta ecuación está basadaen el primer término de la formulación de

Webster para demoras y se acepta como larepresentación exacta de la demora en uncaso ideal en que todos los arribos se distri-buyen uniformemente. Los valores de X ma-yores de 1.0 no se usan para calcular estevalor (d1).

Demora incremental

La Ecuación 3.62 estima la demora incre-mental debido a las llegadas no uniformes y alas fallas individuales del ciclo (es decir, de-mora aleatoria), así como demoras causadaspor períodos sostenidos de sobresaturación(se refiere a demoras por sobresaturación).La ecuación relaciona el grado de saturación(X) de cada grupo de carriles, la duración delanálisis (T), la capacidad del grupo de carri-les (c) y el control del semáforo (k). En laecuación se supone que la totalidad de la de-manda ha sido atendida en el anterior perío-do de análisis, lo que significa que no haycolas. La demora incremental es válida paratodos los grados de saturación.

Demora inicial por cola

Cuando una cola procedente del períodoanterior está presente en el inicio del análisis,los vehículos que llegan a la intersección ex-perimentarán una demora inicial debido a lacola existente. Esta demora resulta del tiem-po adicional requerido para evacuar la colainicial. Su magnitud depende del tamaño ini-cial de la cola, de la duración del período deanálisis y de la relación v/c en ese períododado.

Tipo de llegada y tamaño de

pelotón

Una característica crítica que puede sercuantificada para el análisis de una arteria



urbana o intersección semaforizada es la cali-

dad de la progresión. El parámetro que des-

cribe estas características se llama tipo de

llegada o arribo (TA) para cada grupo de ca-

rriles. Este parámetro aproxima la calidad de

la progresión definiendo seis tipos de flujo

dominante en la llegada.

El arribo tipo 1 se caracteriza por un den-

so pelotón de más del 80% del volumen del

grupo de carril que llega en el inicio de la fase

roja. Este tipo de arribo representa los enla-

ces de la red que experimentan una pobre

tasa de progresión debido a diferentes facto-

res, incluida la falta de coordinación.

El arribo tipo 2 se caracteriza por una

densidad moderada del pelotón que llega en

la mitad de la fase roja o en un pelotón dis-

perso; entre 40 y 80% del volumen del gru-

po de carriles llegan durante la fase roja.

Este tipo de arribo representa una progre-

sión desfavorable en la arteria.

El arribo tipo 3 consta de una serie de lle-

gadas aleatorias en que el pelotón principal

contiene menos del 40% del volumen. Este

tipo de arribo representa operaciones no in-

terconectadas en intersecciones semaforiza-

das con una alta dispersión de pelotones.

También puede representar una operación

coordinada con las mínimas ventajas de la

progresión.

El arribo tipo 4 se caracteriza por un pe-

lotón con una densidad moderada, por lle-

gadas en la mitad de la fase verde o por un

pelotón disperso; entre 40 y 80% del volu-

men del grupo de carriles llegan durante la

fase verde. Este tipo de arribo representa

una progresión favorable en la arteria.

El arribo tipo 5 se caracteriza por un pe-

lotón moderadamente denso; cerca del 80%

del volumen llega al inicio de la fase verde.

Este tipo de arribo representa una alta favo-

rabilidad de la progresión, la cual puede pre-

sentarse en trayectos que tengan un bajo omoderado número de accesos laterales y queademás reciban una alta prioridad en el se-máforo.

El arribo tipo 6 ocurre en casos excepcio-nales en que la calidad de la progresión estácerca de las condiciones ideales. Este arriborepresenta pelotones densos, los cuales cir-culan en intersecciones espaciadas con pocasinterferencias o no significativas de los acce-sos laterales.

El tipo de arribo o llegada se observa mu-cho mejor directamente en campo, pero sepuede tener una aproximación examinandolos diagramas de tiempo-espacio de la vía. Eltipo de arribo debe determinarse con la ma-yor exactitud posible ya que tiene un impactosignificativo en la estimación de la demora yen el nivel de servicio. Aunque no haya pará-metros definitivos para cuantificar el tipo dearribo, la relación definida por la Ecuación3.63 es útil.

R PC

gp =

3.63

donde

Rp = tamaño del pelotón

P = proporción de vehículos que lle-gan en la fase verde


g = tiempo de verde efectivo [s]

El valor de P puede ser estimado u ob-servado directamente en campo, siempre ycuando C y g sean tomados de la fase sema-fórica presente. El valor de P no debe sermayor de 1.0. El rango aproximado de valo-res para Rp, relacionado con el tipo de arri-bo, se muestra en la Tabla 3.23, en la quetambién se pueden observar los valores pordefecto utilizados en los cálculos siguien-tes.



Factor de ajuste por progresión

Una buena progresión en el semáforo sedebe a la llegada a la intersección de una altaproporción de vehículos en la fase verde; porel contrario, una mala progresión significaque muy pocos vehículos llegan en verde. Elfactor de ajuste por progresión, PF, se aplicaa todos los grupos de carril coordinados, si elsemáforo es de tiempos fijos o es un sistemasemiactuado. La progresión afecta principal-mente la demora uniforme; por tanto, estefactor sólo se aplica a d1. El valor de PF sepuede determinar mediante la Ecuación3.64.

PFP f

g

C

PA=−

−

( )1

13.64

donde

PF = factor de ajuste por progresión

P = proporción de vehículos que lle-gan en la fase verde

fPA = factor suplementario para la lle-gada de pelotones durante la faseverde



El valor de P puede ser medido directa-mente en el campo o examinando los diagra-mas de tiempo-espacio de la vía. El valor dePF también puede ser calculado a partir de

valores de P, medidos utilizando los valorespor defecto de fPA. De manera alternativa, losvalores de la Tabla 3.24 pueden emplearsepara determinar PF en función del tipo dearribo basado en los valores por defecto de P

y fPA. Si PF se calcula utilizando la Ecuación3.64, este valor no debe ser mayor de 1.0 parael arribo tipo 4 con valores extremadamentebajos de g/C. Como una cuestión práctica, sedebe asignar como máximo un valor de 1.0 aPF para un arribo tipo 4.

El factor de ajuste por progresión, PF, re-quiere conocimientos en velocidades de viajey en intersecciones semaforizadas. Cuando lademora se estima para una coordinación futu-ra, en especial cuando se analizan alternati-vas, el arribo tipo 4 se debe asumir comocondición base para grupos coordinados decarriles (exceptuando giros izquierdos) y elarribo tipo 3 debe ser asumido para todos losgrupos de carriles sin coordinación.

Para movimientos realizados desde ca-rriles exclusivos para giros izquierdos desdefases exclusivas, el factor de ajuste por pro-gresión generalmente debe ser 1.0 (es decir,el tipo de arribo 3). Sin embargo, si la coordi-nación del semáforo prevé una progresiónpara los giros izquierdos, el factor de ajustedebe ser calculado según el tipo de arribo, asícomo de sus movimientos directos. Cuandola coordinación del giro izquierdo forme par-te de una fase protegida y permitida, sólo eltiempo de verde de la fase protegida puede



ArriboRango de valores para

Rp

Valor por defectode Rp

Calidad de laprogresión

1 = 0.50 0.333 Muy mala

2 > 0.50 - 0.85 0.667 Desfavorable

3 > 0.85 - 1.15 1.000 Llegadas aleatorias

4 > 1.15 - 1.50 1.333 Favorable

5 > 1.50 - 2.00 1.667 Altamente favorable

6 > 2.00 2.000 Excelente

Tabla 3.23

Relación entre

tipo de arribo y

tamaño del

pelotón (RP)

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)

utilizarse para determinar este factor, ya que

esta fase se asocia normalmente a la coordi-

nación de pelotones. Un flujo importante

promedio para P puede usarse en la determi-

nación de FP cuando se emplea un diagrama

de tiempo-espacio y los movimientos del gru-

po de carriles tienen diferentes niveles de

coordinación.

Ajustes de demora incremental

debido a controles actuados

En la Ecuación 3.62, el término k incor-

pora el efecto del control de la demora. Para

semáforos de tiempo fijo, se utiliza un valor

de k = 0.5. Esto se basa en la existencia de

una cola con llegadas aleatorias y en un servi-

cio uniforme equivalente a la capacidad del

grupo de carriles. Los semáforos actuados,

sin embargo, pueden tener un tiempo de ver-

de diseñado a la medida de la demanda exis-

tente, reduciendo el tiempo total de demora

incremental. La reducción de la demora de-

pende, en parte, de la brecha mínima del dis-

positivo de control entre vehículos durante el

despeje y del grado de saturación. El Manual

de capacidad de carreteras (HCM-2000) in-

dica que más bajas duraciones de la fase (por

ejemplo, una operación intermitente de la in-

tersección) dan lugar a menores valores de k

y d2. Cuando el grado de saturación se acerca

a 1.0, funcionará un control actuado como si

fuera uno de tiempos fijos, produciendo valo-

res de k cercanos a 0.50 en grados de satura-

ción iguales o mayores de 1.0. En la Tabla

3.25 se muestran los valores de k recomenda-

dos para semáforos actuados con diferentes

grados de saturación y diferentes tiempos de

brecha mínima.

Para valores de brecha mínima que no se

encuentren en la Tabla 3.25, se puede interpo-

lar para obtener los valores de k. Si se usa la

ecuación mostrada en esta tabla, el valor míni-

mo de k se debe interpolar primero con la bre-

cha mínima y posteriormente se utiliza la

ecuación. Los valores de la Tabla 3.25 se pue-

den extrapolar para obtener valores de brecha

mínima mayores de 5.0 segundos, pero el valor

extrapolado de k nunca debe ser mayor de

0.50.

Factor de ajuste debido al semáforo

corriente arriba (l)

El término l en la Ecuación 3.62 es el fac-

tor de ajuste por las llegadas filtradas debido

a semáforos ubicados corriente arriba. Un

valor de l igual a 1.0 se utiliza para una inter-



Tabla 3.24

Factor de

ajuste por

progresión

para una

demora

uniforme

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM 2000)

Relación deverde (g/C)

Tipo de arribo

TA 1 TA 2 TA 3 TA 4 TA 5 TA 6

0,20 1,167 1,007 1,000 1,000 0,833 0,750

0,30 1,286 1,063 1,000 0,986 0,714 0,571

0,40 1,445 1,136 1,000 0,895 0,555 0,333

0,50 1,667 1,240 1,000 0,767 0,333 0,000

0,60 2,001 1,395 1,000 0,576 0,000 0,000

0,70 2,556 1,653 1,000 0,256 0,000 0,000

fPA 1,00 0,93 1,00 1,15 1,00 1,00

Rp 0,333 0,667 1,000 1,333 1,667 2,000

sección aislada1. Este valor se basa en un nú-mero aleatorio de vehículos que llegan cadaciclo; por tanto, la variancia es igual a la me-dia en estas llegadas.

Un valor de l menor de 1.0 es usado paraintersecciones no aisladas. Esto refleja la ma-nera en que los semáforos corriente arribadel flujo vehicular disminuyen la variaciónen el número de arribos por ciclo en dicha in-tersección. Como resultado, disminuye la de-mora debido a llegadas aleatorias.

Esta tabla se basa en Xu y en la relaciónv/c de todos los movimientos corriente arri-ba que contribuyen al volumen en dicha in-tersección. Para el análisis del desempeño deuna arteria urbana, es suficiente aproximarXu a la relación v/c del movimiento directo decorriente arriba.

Determinación de la velocidad de

viaje

La Ecuación 3.65 se utiliza en cada seg-mento y en la sección entera para calcular lavelocidad de viaje.

SL

T dA

R

=+

3 600. 3.65

donde

SA = velocidad promedio de viaje en elsegmento dado [km/h]

L = longitud del segmento [km]

TR = total del tiempo de marcha [s]

d = demora de control para movi-mientos directos en la intersec-ción [s]

En casos especiales, se pueden presentar

demoras en mitad de cuadra causadas por

paradas de vehículos y cruces peatonales, u

otro tipo de demoras debido a paradas de bu-

ses, entre otros. Estas demoras adicionales se

pueden agregar al denominador de la Ecua-

ción 3.60.

Determinar el nivel de servicio

En cada tipo de arteria se aplican crite-

rios diferentes para estimar el nivel de servi-

cio, los cuales se basan en las diferentes

expectativas de los conductores para las dife-

rentes clases de vías. Tanto la velocidad a flu-

jo libre y las definiciones de nivel de servicio

en intersecciones forman parte de la evalua-



1. Una intersección se considera aislada cuandoestá separada más de 1.6 km de la intersección corrien-te arriba más cercana.

Brecha Mínima(s)

Grado de saturación (X)

£ 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 £ 1,00

≤ 2,0 0,04 0,13 0,22 0,32 0,41 0,502,5 0,08 0,16 0,25 0,33 0,42 0,503,0 0,11 0,19 0,27 0,34 0,42 0,503,5 0,13 0,20 0,28 0,35 0,43 0,504,0 0,15 0,22 0,29 0,36 0,43 0,504,5 0,19 0,25 0,31 0,38 0,44 0,505,0* 0,23 0,28 0,34 0,39 0,45 0,50

Tiempos fijos omovimientos no

actuados0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50

Para una brecha mínima y su mínimo valor de k para X=0,50: k=(1-2kmin)(X-0,5)+kmin’ donde k=kmin’, k=0,5

Para una brecha mínima mayor de 0,50 s, se debe extrapolar para encontrar k, manteniendo k=0,5,

Tabla 3.25

Valores de K

para el tipo de

control

Fuente:

Manual de

Capacidad de

Carreteras

(HCM-2000)

ción. En la Tabla 3.18 se muestran los crite-rios de nivel de servicio para cada clase dearteria urbana. Estos criterios varían segúnel tipo de vía: en la de menores especificacio-nes (arteria tipo 4), las menores expectativasde los conductores y la menor velocidad deoperación están asociadas al nivel de servi-cio. Esto significa que una vía tipo 3 da un ni-vel de servicio B a una menor velocidad queuna vía tipo 1.

Sólo es posible dar el concepto de nivel deservicio general para un corredor de una ar-teria urbana, si todos los segmentos de estavía están en la misma clasificación.

Sensibilidad de resultados

Las siguientes curvas de flujo-velocidadmuestran la sensibilidad de la velocidad deviaje con respecto a:

u Velocidad a flujo libre

u Relación v/c

u Densidad de semáforos

u Clase de arteria urbana

La intersección crítica es la interseccióncon la relación v/c más alta (en los movi-mientos directos). La capacidad de los movi-mientos directos de una intersección secalcula con la Ecuación 3.66.

c N sg

C= * * 3.66

donde

c = capacidad del carril directo[veh/h]

N = número de carriles directos en la

intersección

s = ajuste del flujo de saturación por

carril [veh/h]



La capacidad de una vía de este tipo sedefine, para una sola dirección del recorrido,como la capacidad del movimiento directo ensu punto más bajo (generalmente en la inter-sección semaforizada). La capacidad está de-terminada por el número de carriles, el flujode saturación por carril (influenciado por lascaracterísticas geométricas y los factores dedemanda) y el tiempo de verde por ciclo parael movimiento directo.

La duración del ciclo también puedeafectar la capacidad de la vía. Un ciclo máslargo generalmente permite una mayor pro-porción del tiempo de verde disponible paralos movimientos directos, pero aún existentiempos de despeje para los peatones, los in-tervalos de cambio de fase y los tiempos vehi-culares de despeje.

La coordinación del semáforo mejora lasvelocidades y el nivel de servicio de la vía. Sinembargo, una mejora en la coordinación nonecesariamente aumenta la capacidad de lavía por sí misma, pues se debe mejorar la re-lación g/C para vías principales con un plande coordinación.

Al incrementar la densidad de semáfo-ros, bajan las velocidades y el nivel de servi-cio, pero no se afecta la capacidad, a menosque se adicionen semáforos con relaciones



Grado de saturación corriente arriba (Xu)

0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 £ 1.00

l 0.922 0.858 0.769 0.650 0.500 0.314 0.090

Nota. l=1.0-0.91Xu2.68 y Xu=1.0.

Tabla 3.26

Valores de l para

grupos de carriles

con semáforos

corriente arribaFuente:

Manual de capacidad

de carreteras

(HCM-2000)

menores de g/C o menores tasas de flujos de

saturación para los movimientos directos.

Aplicaciones

Para utilizar la metodología descrita an-

teriormente, se deben formular dos pregun-

tas fundamentales.

En primer lugar, es necesario ver cuál se-

ría la salida primaria. Esta, incluye el nivel de

servicio y el volumen de flujo factible (vp).

Las medidas de desempeño relacionadas con

la demora de control y velocidad de viaje

también son salidas, pero se consideran se-

cundarias.

En segundo lugar, se deben identificar

los valores por defecto o estimados para utili-

zarlos en el análisis. Básicamente existen tres

fuentes para esta información:

u Valores por defecto descritos en este docu-mento.

u Valores por defecto derivados de infor-mación local.

u Valores basados en información decampo.

Una aplicación común de la metodología

es calcular el nivel de servicio de una vía arte-

ria existente o que se planee modificar a corto

o largo plazos. Este tipo de aplicaciones se

conocen como operacionales y su resultado

principal es el nivel de servicio, además de la

velocidad y la demora.

Otro tipo de aplicación da soluciones

para el servicio del volumen de flujo vehicu-

lar (vp), como la salida principal, con el fin de

tener una herramienta de decisión para im-

plementar mejoras. En este análisis, como

dato de entrada, se debe indicar un nivel de

servicio deseado y un número de carriles.

Esto se usa para estimar el máximo volumen

vehicular que puede ser atendido por la vía

proyectada con el nivel de servicio inicialdado.

En otro nivel de aplicación, el planea-miento, se utilizan estimaciones y valores pordefecto (ya sea del manual o de datos loca-les). Como resultado, se puede determinarun nivel de servicio o un volumen vehicularen el corredor analizado, con demoras y velo-cidades como datos de salida secundarios. Ladiferencia entre el análisis de planeamiento yel operacional está en que, en el primero, lamayoría o la totalidad de variables de entra-da son estimaciones o valores por defecto,mientras que, en el segundo, las variablesson producto de un análisis de informaciónde campo o valores locales conocidos. Paracada análisis, la velocidad a flujo libre (ya seamedida o estimada) se requiere como una va-riable de entrada.

Segmentos de una arteria urbana

Al inicio del análisis, se deben definir laubicación y longitud de la vía y se debe iden-tificar toda la información relevante referen-te a características físicas, semáforos ytránsito. Es necesario considerar la dimen-sión de la vía, que en zonas céntricas puedetener al menos 1.5 km de longitud y 3.0 km enotras áreas, así como sus segmentos.

El segmento o tramo es la unidad básicadel análisis, el cual está definido como la dis-tancia en una sola dirección que va desde unaintersección semaforizada hasta la siguiente.La Tabla 3.17 muestra el concepto de seg-mentos en una vía de uno o doble sentido.

Planeamiento

El objetivo de un análisis de nivel de ser-vicio en esta etapa es estimar las condicionesde operación de la vía. Su exactitud dependede las variables de entrada. Este análisis es el



más recomendado cuando sólo se deseen es-timaciones de nivel de servicio, la informa-ción de campo no está disponible y el añohorizonte del proyecto está lejos.

Una diferencia importante entre el aná-lisis de planeamiento de intersecciones se-maforizadas y de arterias urbanas es el tra-to que se da a los giros vehiculares. En unaarteria urbana se hace énfasis en los movi-mientos directos y se supone que los girosizquierdos en intersecciones importantesse realizan desde carriles exclusivos con fa-ses exclusivas. Como resultado de este su-puesto, se pueden simplificar muchas va-riables de entrada y muchos análisiscomplejos en la intersección utilizando va-lores por defecto.

Los planeamientos para nivel de servicioy para volumen (vp) corresponden directa-mente a los procedimientos descritos para

análisis de operacio-nes (nivel de servicio)y de diseño (vp), res-pectivamente.

El criterio princi-pal para saber quétipo de planeamien-to de debe utilizar esel uso de estimacio-nes, de valores pordefecto del manual ode valores basadosen información local.El tráfico promedioanual (TPA) es otrofactor que define laaplicación de un aná-lisis de planeamien-to para estimar elvolumen de la horade diseño.

Para propósitosde planeamiento, la

velocidad a flujo libre debe estimarse conbase en estudios de campo o en estudios so-bre vías de similares características, y debeser consistente con las clasificaciones devías dadas en el presente documento. Se-gún el Manual de capacidad de carreteras

(HCM-2000), el límite de velocidad máxi-mo permitido puede utilizarse como unsustituto de este valor; sin embargo, ennuestro medio, este límite no sería un valorque refleje la realidad de la operación.

Una vez tomado el tiempo de recorridoen cada uno de los tramos, con las posiblesdemoras, y de acuerdo con la longitud decada uno, se calculó la velocidad de movi-miento a flujo libre. En la Tabla 3.27, a ma-nera de ejemplo, se presentan losresultados de un recorrido realizado por laCarrera 7.



Figura 3.28

Tipos de

segmentos en

una arteria

urbana

Fuente:

Manual de

capacidad de

carreteras

(HCM-2000)


Manual de capacidad de carreteras 2000(HCM-2000), Transportation Research Board,2000.

Recomendaciones para el diseño de glorietas encarreteras suburbanas, Dirección General deCarreteras, Madrid, 1995.

Roundabouts An Informational Guide, FederalHighway Administration, Junio de 2000.

An Enhanced Program to Model Capacities,Queues and Delays at roundabouts, Trans-port Research Laboratory (TRL), 1985.

Transit Capacity and Quality of Service Manual,Transportation Research Board, 1999.



No. TramoLongitud

[km]

Tiempode

recorrido[s]

Tiempode

demora[s]

Tiempo enmovimiento

[s]

Velocidadde

recorrido[km/h]

Velocidad demovimientoa flujo libre

[km/h]

1 Av. 32 a calle 45 1,56 107,05 21,47 85,58 52,53 65,71

2 Calle 45 a calle 53 0,93 67,60 13,73 53,87 49,31 61,88

3 Calle 53 a calle 60 0,68 41,93 1.00 15,93 58,47 59.90

4 Calle 60 a calle 72 1,24 63,86 13,23 50,63 69,90 88,17

5 Calle 72 a calle 94 2,70 168,77 10,17 158,60 57,59 61,29

Total arteria 7,11 449,21 84,60 364,61 56,97 70,19

Tabla 3.27

Resultados

velocidad a

flujo libre

corredor

Carrera 7ª

Fuente:

elaboración propia

Programas deingeniería de Tránsito

CONTENIDO

4.1 SOFTWARE PARA PLANEACIÓN Y EVALUACIÓN (HCS 2000) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-9

4.1.1 Descripción· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-9

4.1.2 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-10

4.1.2.1 Análisis operacional · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-10

4.1.2.2 Análisis de diseño · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-10

4.1.2.3 Análisis de planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-10

4.1.3 Estructura del HCS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-10

4.1.4 Operación del HCS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-10

4.1.4.1 Datos y ruta de datos del HCS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-11

4.1.4.2 Archivos de datos del HCS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-11

4.1.4.3 Menús específicos del HCS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-12

4.1.5 Módulo de análisis de segmentos básicos de autopista · · · · · · · · · · · · · · · · 4-13

4.1.5.1 Descripción de las secciones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-13

4.1.6 Módulo de análisis de vías multicarriles· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-16

4.1.6.1 Descripción de las secciones de análisis de vías multicarriles· · · · · · · 4-17

4.1.7 Módulo de análisis de vías de dos carriles· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-19

4.1.7.1 Descripción de las secciones de análisis de vías de dos

carriles bidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-20

4.1.7.2 Descripción del módulo de análisis de vías de dos carriles

Análisis unidireccional · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-23

4.1.8 Módulo de análisis de rampas de convergencia y divergencia· · · · · · · · · · · · · 4-27

4.1.8.1 Descripción de las secciones de análisis de rampas de convergencia

y divergencia · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-27

4.1.9 Módulo de análisis de tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-30

4.1.9.1 Descripción de las secciones de análisis de tramos de entrecruzamiento 4-30

4.1.10 Módulo de análisis de intersecciones semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-33

4.1.10.1 Descripción de las secciones de análisis de intersecciones semaforizadas 4-33

4.1.11 Módulo de análisis de intersecciones no semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · 4-37

4.1.11.1 Descripción de las secciones de análisis de intersecciones

no semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-38

4.1.12 Módulo de análisis de arterias urbanas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-43

4.1.12.1 Descripción de las secciones de análisis de arterias urbanas · · · · · · · 4-44

4.2 SOFTWARE PARA LA EVALUACIÓN Y LA OPTIMIZACIÓN · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-46

4.2.1 Signalised & Unsignalised Intersection Design and Research Aid (SIDRA) · · · · · 4-46

4.2.1.1 Descripción · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-46

4.2.1.2 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-47

4.2.1.3 Beneficios y utilidades · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-47

4.2.1.4 Componentes del SIDRA · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-47

4.2.1.5 Operación del Programa SIDRA · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-48

4.2.1.6 Operación del Programa RIDES · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-51

4.2.2 Traffic Network Study Tool (TRANSYT-7F)· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-51


4.2.2.1 Descripción · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-51

4.2.2.2 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-54


4.2.2.4 Componentes del TRANSYT-7F· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-56

4.2.2.5 Operación del Programa TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-57

4.2.2.6 Operación del MAP · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-58

4.2.3 Traffic Signal Coordination Software (SYNCHRO)· · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-61

4.2.3.1 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-65


4.2.3.3 Componentes del SYNCHRO· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-66

4.2.3.4 Operación del Programa SYNCHRO · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-66

4.2.3.5 Operación del Programa SIMTRAFFIC · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-69

4.3 SOFTWARE PARA LA MICROSIMULACIÓN· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-70

4.3.1 (LISA+) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-71

4.3.1.1 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-71


4.3.1.3 Componentes del LISA+ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-74

4.3.1.4 Operación del Programa LISA+ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-75

4.3.2 Traffic Software Integrated System (TSIS) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-81

4.3.2.1 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-82


4.3.2.3 Componentes del TSIS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-84

4.3.2.4 Operación del programa TSIS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-85

4.3.3 Verkehr in Städten - Simulation (VISSIM) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-93

4.3.3.1 Alcances · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-93


4.3.3.3 Componentes del VISSIM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-95

4.3.3.4 Operación del Programa VISSIM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-95


FIGURAS

Figura 4.1 Estructura principal del HCS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-11

Figura 4.2 Menú principal del programa HCS 2000 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-12

Figura 4.3 Módulos de análisis del programa HCS 2000 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-12

Figura 4.4 Configuración general típica· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-13

Figura 4.5 Buscando módulo de análisis de segmentos básicos de autopista HCS 2000 · · · · 4-15

Figura 4.6 Módulo de análisis de segmentos básicos de autopista HCS 2000 · · · · · · · · · · 4-16

Figura 4.7 Ajuste de volúmenes · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-16

Figura 4.8 Datos de planeamiento· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-17

Figura 4.9 Ajuste de velocidades · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-17

Figura 4.10 Resultados· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-17

Figura 4.11 Buscando módulo de análisis de vías multicarriles · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-18

Figura 4.12 Módulo de análisis · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-18



Figura 4.13 Ajuste de velocidades · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-19

Figura 4.14 Ajuste de volúmenes · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-20

Figura 4.15 Resultados· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-20

Figura 4.16 Buscando módulo de análisis de vías de dos carriles bidireccionales · · · · · · · · · 4-20

Figura 4.17 Módulo de análisis de vías bidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-21

Figura 4.18 Entrada de datos en vías bidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-22

Figura 4.19 Velocidad media de viaje en vías bidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-22

Figura 4.20 Porcentaje de tiempo empleado en adelantamiento en vías bidireccionales · · · · · 4-23

Figura 4.21 Resultados del análisis en vías bidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-23

Figura 4.22 Buscando módulo de análisis en vías unidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-24

Figura 4.23 Módulo de análisis de vías de dos carriles unidireccionales · · · · · · · · · · · · · · 4-24

Figura 4.24 Entrada de datos de vías unidireccionales· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-25

Figura 4.25 Velocidad media de viaje en vías unidireccionales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-25

Figura 4.26 Porcentaje de tiempo empleado en adelantamiento en vías unidireccionales · · · · 4-26

Figura 4.27 Resultados del análisis de vías unidireccionales· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-26

Figura 4.28 Análisis de carril de adelantamiento en vías unidireccionales · · · · · · · · · · · · · 4-27

Figura 4.29 Buscando módulo de análisis de rampas de convergencia y divergencia · · · · · · · 4-28

Figura 4.30 Módulo de análisis de rampas de convergencia y divergencia · · · · · · · · · · · · · 4-28

Figura 4.31 Entrada de datos del módulo de análisis de rampas de convergencia y divergencia 4-29

Figura 4.32 Ajuste de volúmenes en rampas de convergencia y divergencia · · · · · · · · · · · · 4-30

Figura 4.33 Resultados del módulo de rampas de convergencia y divergencia · · · · · · · · · · · 4-31

Figura 4.34 Buscando módulo de análisis de tramos de entrecruzamiento· · · · · · · · · · · · · 4-31

Figura 4.35 Módulo de análisis de tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-32

Figura 4.36 Entrada de datos del módulo de tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · 4-32

Figura 4.37 Ajuste de volúmenes en tramos de entrecruzamiento· · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-33

Figura 4.38 Resultados del módulo de tramos de entrecruzamiento · · · · · · · · · · · · · · · · 4-33

Figura 4.39 Módulo de análisis de intersecciones semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-34

Figura 4.41 Datos geométricos y de volúmenes de análisis de intersecciones semaforizadas· · · 4-35

Figura 4.40 Módulo de análisis de intersecciones semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-35

Figura 4.42 Parámetros de operación de análisis de intersecciones semaforizadas · · · · · · · · 4-36

Figura 4.43 Diseño de fases de análisis de intersecciones semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · 4-37

Figura 4.44 Ajuste de flujo de saturación de intersecciones semaforizadas· · · · · · · · · · · · · 4-38

Figura 4.45 Resultados del análisis de intersecciones semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · 4-39

Figura 4.46 Buscando módulo de análisis de intersecciones no semaforizadas · · · · · · · · · · 4-39

Figura 4.47 Módulo de análisis de intersecciones no semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · · · 4-40

Figura 4.48 Entrada de datos geométricos, volúmenes y ajustes de análisis · · · · · · · · · · · · 4-41

Figura 4.49 Ajuste de brechas críticas y tiempos de seguimiento · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-42

Figura 4.50 Entrada de volúmenes peatonales del análisis de intersecciones no semaforizadas · 4-42

Figura 4.51 Datos de intersecciones semaforizadas corrientes · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-43

Figura 4.52 Resultados del análisis de intersecciones no semaforizadas · · · · · · · · · · · · · · 4-43

Figura 4.53 Buscnado módulo de entrada de arterias urbanas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-44

Figura 4.54 Módulo de análisis de arterias urbanas· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-45

Figura 4.55 Información de características del tránsito de análisis de arterias urbanas· · · · · · 4-45

Figura 4.56 Ajuste de características de la arteria urbana · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-46

Figura 4.57 Características de dispositivos de control de arterias urbanas · · · · · · · · · · · · · 4-46

Figura 4.58 Resultados del análisis de arterias urbanas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-46


Programas de ingeniería de tránsito 4-5

Figura 4.59 Menú principal del Programa SIDRA· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-48

Figura 4.60 Configuración inicial del módulo de análisis de intersecciones · · · · · · · · · · · · 4-49

Figura 4.61 Barra de herramientas principal · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-51

Figura 4.62 Entrada de datos finalizada en el Programa SIDRA· · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-51

Figura 4.63 Salida de datos del análisis realizado · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-52

Figura 4.64 Configuración inicial del módulo rides · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-52

Figura 4.65 Menú principal del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-57

Figura 4.66 Módulo de análisis del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-58

Figura 4.67 Datos de entrada del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-58

Figura 4.68 Barras de herramientas del manejador principal del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · 4-60

Figura 4.69 Menú principal de entrada de datos gráficos del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · 4-61

Figura 4.70 Menús específicos de entrada de datos del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · 4-62

Figura 4.71 Menú de análisis del programa TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-63

Figura 4.72 Menú principal del editor de tipos de registros del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · 4-63

Figura 4.73 Barra de herramientas del editor de tipos de registros del TRANSYT-7F · · · · · · · 4-65

Figura 4.74 Menú principal del programa · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-66

Figura 4.75 Barras de herramientas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-67

Figura 4.76 Información de entrada de geometría por carril en intersecciones · · · · · · · · · · 4-70

Figura 4.77 Información de entrada de volúmenes en intersecciones· · · · · · · · · · · · · · · · 4-71

Figura 4.78 Información de entrada de tiempos en intersecciones · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-71

Figura 4.79 Información de entrada de fases en intersecciones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-72

Figura 4.80 Diagrama espacio-tiempo en intersecciones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-72

Figura 4.81 Menú principal del Programa SIMTRAFFIC· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-73

Figura 4.82 Menú principal del Programa LISA+ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-75

Figura 4.83 Menú principal del administrador de proyectos del Programa LISA+ · · · · · · · · 4-77

Figura 4.84 Menú de distancias/ alimentación básica en LISA+ · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-79

Figura 4.85 Menú de datos del nodo LISA+ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-80

Figura 4.86 Barra de herramienta LISA+ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-82

Figura 4.87 Menú principal del TSHELL· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-85

Figura 4.88 Menú principal del programa TRAFED · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-87

Figura 4.89 Barras de herramientas del TRAFED· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-88

Figura 4.90 Menú principal del CORSIM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-91

Figura 4.91 Menú principal del TRAFVU · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-92

Figura 4.92 Menú principal del VISSIM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-96

Figura 4.93 Barras de herramientas del Programa VISSIM · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-99

Figura 4.94 Menú principal de los archivos de salida del VISSIM · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-100

Figura 4.95 Menú principal del paquete TEAPAC Programa PRESYNCHRO · · · · · · · · · · · 4-100

Figura 4.96 Menú principal del paquete TEAPAC WinTEAPAC · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-102

TABLAS

Tabla 4.1 Extensiones de archivos de análisis en el HCS 2000. · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-13

Tabla 4.2 Barra de menús y submenús de los módulos específicos del HCS 2000 · · · · · · · 4-14

Tabla 4.3 Barra de menús y submenús· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-50



Tabla 4.4 Barra de menús y submenús del Modelo Rides · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-53

Tabla 4.5 Barra de menús y submenús del manejador principal del TRANSYT-7F. · · · · · · 4-59

Tabla 4.5 (Continuación) Barra de menús y submenús del manejador principal

del TRANSYT-7F · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-60

Tabla 4.6 Barra de menús y submenús del editor de tipos de registros del TRANSYT-7F · · · 4-64

Tabla 4.7 Barra de menús y submenús· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-68

Tabla 4.8 Barra de menús y submenús de los módulos específicos LISA+ · · · · · · · · · · · · 4-76

Tabla 4.9 Barra de menús y submenús de los módulos del TSHELL · · · · · · · · · · · · · · · 4-86

Tabla 4.10 Barra de menús y submenús de los módulos del TRAFED (1) · · · · · · · · · · · · · 4-89

Tabla 4.11 Barra de menús y submenús del VISSIM· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4-97

Tabla 4.12 Barra de menús y submenús de los módulos del PRESYNCHRO · · · · · · · · · · · 4-101



La ingeniería de tránsito, definida

como la rama de la ingeniería de

transporte que evalúa el funciona-

miento de la infraestructura (oferta) y de los

volúmenes de tránsito (demanda), hace ne-

cesaria la utilización de software que permita

analizar diferentes configuraciones y aspec-

tos que influyen en el funcionamiento. Se

han desarrollado diferentes tipos de

aplicaciones, desde los más sencillos hasta

los más complejos, para realizar con la ma-

yor exactitud posible análisis y evaluaciones

de los elementos que intervienen en el pro-

blema del tránsito. En el transcurso del

tiempo, las aplicaciones de software disponi-

bles han adquirido una dinámica importante

en el planteamiento de soluciones al proble-

ma del tránsito en los últimos años. Los mo-

delos de análisis del tránsito se han

desarrollado mediante herramientas compu-

tacionales (software) que, por su versatili-

dad, permiten al ingeniero especialista

analizar situaciones físicas difíciles de

estudiar en la vida real. Recientemente se ha

incrementado el uso de estos programas

(software) en estudios de tránsito llevados a

cabo por entidades distritales y por consulto-

res. Este capítulo presenta los aspectos bási-

cos de las diferentes aplicaciones de software

disponibles, para aclarar, mencionar y dife-

renciar estratégicamente las aplicaciones

utilizadas en los proyectos viales específicosen la ingeniería de tránsito.

Este capítulo menciona los principios delas aplicaciones de software, así como sus li-mitaciones y fortalezas. Asi mismo, visualizade manera global las diferentes herramientasinformáticas comerciales que tienen diversasaplicaciones en el tema. Por tanto, no es unaguía detallada de los programas.

4.1 SOFTWARE PARA

PLANEACIÓN Y EVALUACIÓN (HCS2000)

4.1.1 Descripción

Las aplicaciones de software utilizadascomúnmente en estrategia son sencillas. Enellas se presentan tablas generalizadas paracondiciones prevalecientes de la vía, el trán-sito y los dispositivos de control de éste. Laprincipal herramienta informática utilizadaen los análisis de estrategia es el HCS 2000,el cual se explica a continuación.

El HCS fue desarrollado por el Centro deMicrocomputadores en Transporte (Centerfor Microcomputers in Transportation:McTrans) de la Universidad de Florida enGainesville, Estados Unidos, como comple-mento a la implementación del Manual de

capacidad de carreteras (HCM). Por lo mis-


mo, es seleccionado para realizar análisis decapacidad y niveles de servicio en todos los ti-pos de infraestructuras viales.

Esta versión del HCS (versión 4), conoci-da como HCS 2000, ha tenido diferentes ac-tualizaciones desde el momento en que secomenzó a distribuir comercialmente. El HCSpresenta tres niveles de análisis, los cuales sedetallan a continuación.

4.1.2 Alcances

4.1.2.1 Análisis operacional

El análisis se enfoca en las condicionesexistentes o anticipadas. Como resultado deeste análisis, se toman decisiones paraemprender mejoras de bajo costo. En algu-nos casos se establece información acerca de:

u Configuraciones para uso de carriles

u Aplicación de dispositivos de control

u Fases y repartos de tiempos

u Adición de carriles

Se realizan comparaciones entre diferen-tes alternativas a corto y mediano plazos.Para este nivel de análisis, es necesario con-tar con datos detallados. No se usan los valo-res por defecto.

4.1.2.2 Análisis de diseño

Este nivel de análisis se utiliza para esta-blecer las características físicas detalladasque permitirán a un sistema nuevo o modifi-cado operar a un nivel de servicio deseado.Los proyectos de diseño se realizan para serimplementados a mediano y largo plazos. Sebusca determinar con este análisis datosacerca de:

u Anchos de carriles

u Pendientes

u Longitud de carriles adicionales

u Áreas peatonales

Los datos requeridos para diseño sonrelativamente detallados y están basadosen los atributos del diseño propuesto. Sinembargo, el enfoque a mediano y largo pla-zos requiere el uso de ciertos valores pordefecto.

4.1.2.3 Análisis de planeación

Dirigido hacia las estrategias a largoplazo, requiere varios escenarios de análi-sis que permitirán predecir el desempeñodel sistema. El análisis brinda informaciónacerca de:

u Posible configuración de un sistema vialo parte de él

u Impacto de un desarrollo propuesto

u Pronóstico del comportamiento de unsistema

u Políticas sobre control de vehículos pesa-dos, usos de carriles, entradas a autopis-tas y uso de técnicas de manejo de lademanda.

4.1.3 Estructura del HCS

La organización del programa HCS esmuy similar a la del manual HCM. En la Fi-gura 4.1 se ilustra la estructura del HCS, quese compone de tres módulos básicos: co-rrientes de flujo continuo, corrientes de flujodiscontinuo y transporte público. De cadauno de estos módulos principales, se des-prenden los diversos programas computa-cionales actuales de análisis del HCS.

4.1.4 Operación del HCS

En esta sección se describen las caracte-rísticas fundamentales del programa HCS



2000 (HCS versión 4.1e). El HCS presentadiversos módulos de análisis que son visuali-zados por el usuario a través del uso de me-nús.

El menú principal, presentado en la Fi-gura 4.2, contiene los tres módulos princi-pales: el análisis de corrientes de flujocontinuo, de flujo discontinuo y el análisisde transporte público. Cada uno de los mó-dulos específicos de las diferentes corrien-tes de análisis presentan relación directacon las infraestructuras de análisis que sepueden estudiar en la versión del HCS. Enla Figura 4.3, se observan los diferentesmódulos específicos de análisis del HCS.

Los análisis de las diferentes corrientesvehiculares se encuentran relacionados enlos archivos que presentan extensiones espe-cíficas, como se precisa a continuación.

4.1.4.1 Datos y ruta de datos del

HCS

El HCS tiene una estructura de archivosflexible. Está diseñado de tal manera que to-dos los archivos de programa residen en unsubdirectorio que el usuario puede prefijar odefinir a medida que realiza los análisis co-rrespondientes; los archivos de datos puedenresidir en uno o más subdirectorios diferen-

tes. Esto permite manipular datos sin que se

destruyan accidentalmente los archivos de

programa

Debido a que los diversos módulos del

HCS usan extensiones de archivos únicas,

los datos para los diferentes módulos pue-

den residir en un simple subdirectorio de

datos, pero cada módulo específico de aná-

lisis solamente despliega sus propios datos

en la lista de archivos. La ruta de datos por

defecto es la especificada en la pantalla

Edit...Settings…Default (Data). Mediante

este procedimiento se define la ruta en la

que se grabarían los datos, y desde la cual se

cargarían, a menos que se especifique otra

cosa en la línea de comando. Esta será la

ruta desplegada como “subdirectorio” en

las pantallas del menú principal.

4.1.4.2 Archivos de datos del HCS

Cada uno de los módulos del HCS man-

tiene los datos con un nombre de archivo es-

pecífico, de la siguiente forma:

nombre del archivo.hcn

Donde “nombre del archivo” es el nombre

primario asignado y la letra “n” corresponde al

módulo de análisis del HCS aplicado al análisis

deseado. El formato de datos de cada módulo



Figura 4.1

Estructura

principal del

HCS

Fuente:

Elaboración propia

es único, por lo que lasextensiones de los ar-chivos se generan au-tomáticamente y nodeben ser cambiadas.La lista completa de lasextensiones de los ar-chivos de datos delHCS se presenta en laTabla 4.1.

4.1.4.3 Menús

específicos del

HCS

La informaciónque se presenta enesta sección es de usogenérico para todoslos módulos del HCS2000; sin embargo,los detalles precisos,como los menús de losmódulos, pueden va-riar de acuerdo concada módulo específi-co del programa. En laFigura 4.4 se presentaun ejemplo de la con-figuración general tí-pica de los módulosespecíficos presenta-dos en el HCS.

Como se puedeobservar, el HCS está compuesto por las ba-rras de menús y la barra de herramientas,que permiten el manejo y manipulación dearchivos de los análisis realizados, efectosde visualización y la ayuda. Además, elHCS presenta dos ventanas principales: laprimera se refiere a la entrada de datos delprograma; la segunda presenta los reportesde salida de los análisis.

En la Tabla 4.2 se presenta el resumen

de posibilidades de la barra de menús del

HCS, para las funciones básicas del progra-

ma. Igualmente se presentan iconos espe-

ciales en la barra de herramientas, que

permiten el acceso directo a funciones espe-

cíficas como abrir archivos, guardar, cortar,

copiar, pegar, imprimir, entre otras. Esto

permite al usuario realizar en forma directa



Figura 4.2

Menú principal

del programa

HCS 2000

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

Versión 4.1e

Figura 4.3

Módulos de

análisis del

programa

HCS 2000

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

BARRA DE MENÚSBARRAS DE

HERRAMIENTAS

ENTRADA DEDATOS

REPORTES


HERRAMIENTAS

MÓDULOS DEANÁLISIS DECORRIENTESCONTINUAS

MÓDULOS DEANÁLISIS DECORRIENTES

DISCONTINUAS

MÓDULOS DEANÁLISIS DE

TRANSPORTEPÚBLICO

AYUDA SALIDA

muchos de los procedimientos descritos enla Tabla 4.2.

Exten-sión

Módulo de análisis

*.hcf Segmentos básicos de autopista

*.hcw Tramos de entrecruzamiento

*.hcrRampas de convergencia ydivergencia

*.hc2 Vías de dos carriles

*.hcs Intersecciones semaforizadas

*.hcu Intersecciones de prioridad

*.hca Arterias urbanas

*.hct Transporte público

4.1.5 Módulo de análisis desegmentos básicos de autopista

El módulo de análisis de segmentos bási-cos de autopista se relaciona con el análisisde corrientes de características de flujo conti-nuo.

El menú específico se presenta en la Fi-gura 4.5. En el caso de que el usuario opte poriniciar un nuevo análisis, es preciso definir eltipo de análisis que se debe realizar, es decir,si corresponde a un análisis operacional, dediseño o de planeamiento. Luego se debe se-leccionar el sistema de unidades que se utili-zará, es decir, el sistema métrico o el sistemainglés. Después aparece la presentación delmódulo de análisis de segmentos básicos deautopista, compuesto por una sección de in-formación general, una sección de datos deplaneamiento, un módulo de ajuste de volú-menes, un módulo de ajuste de velocidad ylas salidas del análisis, como se presenta en laFigura 4.6.

4.1.5.1 Descripción de las

secciones

Se presenta a continuación la descripciónde las principales secciones consideradas en el



Tabla 4.1

Extensiones

de archivos de

análisis en el

HCS 2000.

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.4

Configuración

general típica

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e


HERRAMIENTAS

ENTRADA DEDATOS

REPORTES



Tabla 4.2

Barra de

menús y

submenús de

los módulos

específicos del

HCS 2000

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e

Menúprincipal

Submenú Función

File New Creación de un nuevo archivo e inicio de un nuevo proyecto de análisis.

Open Abrir un archivo existente.

Close Cerrar el archivo existente.

Save Grabar un archivo abierto utilizando el nombre designado actualmente.

Save as Grabar un archivo abierto utilizando el nombre específico nuevo.

Save ReportGrabar el reporte como un archivo de texto.

(Disponible solamente cuando el cursor se encuentre en la ventana devisualización del reporte)

PrintImprime el reporte a la impresora o a un archivo de texto especificado

(Disponible solamente cuando el cursor se encuentre en la ventana devisualización del reporte).

Print Setup Selección de impresora y conexión de la impresora.

Send… Envío del reporte activo a través de correo electrónico (e-mail).

Exit Salida del módulo.

Edit Undo Deshacer la operación de edición previa.

Cut Borrado de los datos y almacenamiento en el bloc de notas.

Copy Copiado de datos en el bloc de notas.

PastePegado de datos del bloc de notas en el campo de entrada de datos o enel reporte.

AgencyPermite grabar información de la entidad que realiza el análisis para laimpresión de reportes.

RestoreRestaura los valores por defecto en todos los campos que tenían valorescalculados.

View Toolbar Permite la visualización o no de la barra de herramientas.

Status Bar Permite la visualización o no de la barra de estado.

Text Report Permite la visualización o no del reporte de salida del análisis como texto.

Formatted Reports Permite la visualización o no del reporte de salida del análisis en formato.

Window CascadePermite la organización de varias ventanas de análisis dentro del módulode análisis que se tenga activado en cascada.

Tile HorizontallyPermite la organización de varias ventanas de análisis dentro del módulode análisis que se tenga activado compartido horizontalmente.

Tile VerticallyPermite la organización de varias ventanas de análisis dentro del módulode análisis que se tenga activado compartido verticalmente.

Split barPermite realizar divisiones de las ventanas de entrada de datos y de salidade reportes.

Help Help Topics Llama la guía de ayuda

HCS2000 UpdatesLleva al usuario, a través de Internet a McTrans para revisar nuevasversiones del HCS 2000 para potenciales descargas.

HCM/HCS2000Training

Lleva al usuario, a través de Internet, a la página de cursos de McTranspara conocer las últimas noticias al respecto.

HCM2000 WebBoardLleva al usuario, a través de Internet, a la página del TRB HCM2000 paraconocer la notificación de modificaciones a páginas erradas del HCM.

AboutPresentación de información general, versión del programa, correoelectrónico (e-mail) de McTrans y vínculos a páginas del HCS2000.

análisis de los segmentos básicos de autopistade acuerdo con lo presentado en la Figura 4.6.

En la información general se relacionanlos datos de interés del proyecto que se estáanalizando: nombre del profesional que loejecuta, empresa, fecha, período de análisis,descripción del proyecto, nombre de la auto-pista en análisis, definición de los sitios deorigen-destino, lugar y año de análisis delproyecto.

Ajuste de volúmenes

La información de volúmenes de tránsi-to de interés al proyecto que se está anali-zando se debe relacionar en este punto.Esta información incluye el volumen hora-rio pico, el factor de hora pico, el número decarriles del segmento analizado, el tipo deterreno, la composición de vehículos pesa-dos y el tipo de conductores. En la Figura4.7 se presenta en detalle el ajuste de volú-menes.

Datos de planeamiento

Se debe relacionar la información co-rrespondiente a los volúmenes de tránsitopromedio diarios a partir de la informacióndel patrón de tráfico anual, el factor de pro-porción de los volúmenes de tránsito diarioal volumen horario pico y el factor de distri-bución direccional (se toma el mayor, porser el más desfavorable). En la Figura 4.8 sepresenta en detalle los datos de planea-miento.

Ajuste de velocidades

Se incluye la velocidad que se tendrá encuenta para el análisis de segmentos básicosde autopista. Es de anotar que el usuariodebe definir si ésta fue medida en campo di-rectamente o si, para la determinación de lavelocidad, se parte de una velocidad base, lacual se ajusta al considerar ancho de carriles,distancia a obstáculos laterales, número deintercambios/kilómetro (por ejemplo, un in-



Figura 4.5

Buscando

módulo de

análisis de

segmentos

básicos de

autopista HCS

2000

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

tercambio cada 3.3 kilómetros) y ajuste por

entorno urbano, suburbano o rural. En la Fi-

gura 4.9 se presenta la pantalla para ajuste de

velocidades.

Resultados

Los principales resultados de los análisis

incluyen el volumen de tránsito ajustado, la

velocidad ajustada, la densidad, la velocidad

promedio de los vehículos de pasajeros y el ni-

vel de servicio del segmento básico de auto-

pista analizado. En la Figura 4.10 se presenta

el detalle de los resultados de los análisis de

segmentos básicos de autopista.

4.1.6 Módulo de análisis de víasmulticarriles

El módulo de análisis de vías multicarriles

está relacionado con el análisis de corrientes

de características de flujo continuo. El menú

de análisis de vías multicarriles se presentaen la Figura 4.11.

En el caso que el usuario opte por ini-ciar un nuevo análisis, se debe definir qué



Figura 4.6

Módulo de

análisis de

segmentos

básicos de

autopista HCS

2000

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.7

Ajuste de

volúmenes

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e

INFORMACIÓNGENERAL

DATOS DEPLANEAMIENTO

AJUSTE DEVOLÚMENES

AJUSTE DEVELOCIDAD

RESULTADOS

tipo se desea realizar, es decir, si corres-ponde a uno operacional, de diseño o deplaneamiento. Luego que el usuario lo hayadefinido, debe seleccionar el sistema deunidades a utilizar: el sistema métrico o elsistema inglés. En seguida aparece la pre-sentación del módulo de análisis de vías

multicarriles, compuesto por una sec-ción de información general, unmódulo de ajuste de volúmenes, un mó-dulo de ajuste de velocidad y las salidasdel análisis.

4.1.6.1 Descripción de las secciones

de análisis de vías multicarriles

Se presenta a continuación la descrip-ción de las principales secciones conside-radas en el análisis de vías multicarriles,de acuerdo con la Figura 4.12.

En la sección de información generalse relaciona la información de interés delproyecto que se está analizando: empre-sa, fecha, período de análisis, descripcióndel proyecto, nombre de la vía multicarrilen análisis, definición de los sitios de ori-gen-destino, lugar y año de análisis delproyecto.

Ajuste de velocidades

Para el análisis de vías multicarriles, lavelocidad puede ser medida en campopara reflejar los efectos de las condiciones

que afectan la velocidad. Así mismo, cuando nose mide la velocidad, se debe realizar su esti-mación al considerar un valor base y los ajustesnecesarios por ancho de carriles, distancia aobstáculos laterales, ajuste por tipo de separa-dor y ajuste por puntos de acceso. Es impor-



Figura 4.8

Datos de

planeamiento

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.9

Ajuste de

velocidades

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa, HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.10

Resultados

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e



Figura 4.11

Buscando

módulo de

análisis de vías

multicarriles

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

Figura 4.12

Módulo de

análisis

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

INFORMACIÓNGENERAL

AJUSTE DEVELOCIDADES

AJUSTE DEVOLÚMENES

RESULTADOS

tante mencionar que la velocidad se analiza

para cada sentido de circulación en la vía mul-

ticarril. En la Figura 4.13 se presenta el detalle

del ajuste de velocidades.


Se relaciona la información de volúme-

nes de tránsito de interés al proyecto por

cada sentido de circulación identificado

que se esté analizando. Esta información

incluye el volumen horario pico, el factor de

hora pico, el número de carriles de la vía

analizada, el tipo de terreno, la composi-

ción de vehículos pesados y el tipo de con-

ductores presentados. En la Figura 4.14 se

presenta el detalle de la pantalla de ajuste

de volúmenes.

Resultados

Se presentan los principales resultados

del análisis de vías multicarrilesor por senti-

do de circulación identificado, que incluyen

el volumen de tránsito ajustado, la velocidad

ajustada, la densidad, la velocidad promedio

de los vehículos de pasajeros y el nivel de ser-

vicio de la vía multicarril por sentido analiza-

do. En la Figura 4.15 se presenta el detalle de

la pantalla de resultados de los análisis de

vías multicarriles.

4.1.7 Módulo de análisis de víasde dos carriles

El módulo de análisis de vías de dos ca-

rriles está relacionado con el análisis de co-

rrientes de características de flujo continuo.

El análisis de vías de dos carriles puede ser

bidireccional (al considerar los dos sentidos

de circulación) o unidireccional (al conside-

rar solamente un sentido de circulación).

El menú para el análisis de vías de dos ca-

rriles se presenta en la Figura 4.16. Allí se

debe especificar el tipo de análisis que se re-

quiere y seleccionar el sistema de unidades



Figura 4.13

Ajuste de

velocidades

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

que se utilizará: el sistemamétrico o el sistema inglés.

4.1.7.1 Descripción

de las secciones de

análisis de vías de

dos carriles

bidireccionales

Se describen las principa-les secciones consideradas enel análisis de vías de dos ca-rriles bidireccionales, comose observa en la Figura 4.17.

Como información gene-ral, se relaciona la informa-ción de interés del proyectoque se está analizando: nom-bre del profesional que loejecuta, empresa, fecha, pe-ríodo de análisis, descrip-ción del proyecto, nombre dela vía de dos carriles en análi-sis, definición de los sitios deorigen-destino, lugar y añode análisis del proyecto.



Figura 4.14

Ajuste de

volúmenes

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.15

Resultados

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.16

Buscando

módulo de

análisis de vías

de dos carriles

bidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

Entrada de datos

Se presenta la información básica del

proyecto: ancho de bermas, ancho de carri-

les, longitud del segmento en análisis, tipo de

vía de dos carriles (tipo I o tipo II, acorde con

las características de conexión de larga dis-

tancia o de corto recorrido que presente la

vía), tipo de terreno, volumen horario en los

dos sentidos, factor de distribución direccio-

nal, factor de hora pico, porcentaje de buses y

camiones, porcentaje de vehículos recreacio-

nales, porcentaje de zonas de no adelanta-

miento y puntos de acceso por kilómetro. Enla Figura 4.18 se presenta el detalle de entra-da de datos.

Velocidad media de viaje

A partir de los factores de equivalencia,velocidad a flujo libre, número de accesos porkilómetro y otros parámetros, se determinala velocidad media de viaje. En la Figura 4.19se presenta el detalle de la estimación de lavelocidad media de viaje.



Figura 4.17

Módulo de

análisis de vías

bidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1

INFORMACIÓNGENERAL

ENTRADA DEDATOS

VELOCIDADMEDIA

DE VIAJE

PORCENTAJE DETIEMPO

EMPLEADO ENADELANTAMIENTO

RESULTADOS

Porcentaje de tiempo empleado en

adelantamiento

En este módulo se establecen los factoresque intervienen en la determinación del por-centaje de tiempo empleado en adelanta-miento. Se establecen los factores queintervienen en el ajuste de los volúmenes detránsito y los cálculos del porcentaje de tiem-po empleado en adelantamiento base. En laFigura 4.20 se presenta el detalle del porcen-

taje de tiempo empleado en adelantamientoen vías de dos carriles bidireccionales.

Resultados

De acuerdo con la información del módu-lo de velocidad media de viaje y del porcenta-je de tiempo empleado en adelantamiento, seestablece el nivel de servicio de la vía de doscarriles, teniendo en cuenta la clasificaciónde la misma, es decir, si es Clase I o Clase II.



Figura 4.18

Entrada de

datos en vías

bidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.19

Velocidad

media de viaje

en vías

bidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

De la misma forma, se obtienen los demásparámetros de funcionamiento. En la Figura4.21 se presenta el detalle de los resultadosde los análisis de vías de dos carriles bidirec-cionales.

4.1.7.2 Descripción del módulo de

análisis de vías de dos carriles

Análisis unidireccional

El menú del módulo de análisis de víasde dos carriles unidireccionales se presentaen la Figura 4.22. Una vez se haya desplega-do el menú específico correspondiente, sedefine el tipo de análisis a realizar (bidirec-cional o unidireccional). En este caso se si-gue el procedimiento para el análisisunidireccional.

La Figura 4.23, que identifica las seccio-nes de información, describe las principalessecciones consideradas en el análisis de víasde dos carriles unidireccionales.

Como información general se relacionanlos datos de interés del proyecto que se estáanalizando, como nombre del profesionalque lo ejecuta, empresa, fecha, período deanálisis, descripción del proyecto, nombre dela vía de dos carriles de análisis, definición delos sitios de origen-destino, lugar y año deanálisis del proyecto.

Entrada de datos

Se presenta la información básica delproyecto: ancho de bermas, ancho de carri-les, longitud del segmento en análisis, tipode vía de dos carriles (I o II), tipo de terreno,volumen horario, factor de hora pico, por-centaje de buses y camiones, porcentaje devehículos recreacionales, porcentaje de zo-nas de no adelantamiento y puntos de acce-so por kilómetro. En la Figura 4.24 sepresenta el detalle del módulo de entrada dedatos.



Figura 4.20

Porcentaje de

tiempo

empleado en

adelantamiento

en vías

bidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.21

Resultados del

análisis en vías

bidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e



Figura 4.22

Buscando

módulo de

análisis en vías

unidireccionales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS 2000

Versión 4.1e

ARCHIVO

Figura 4.23

Módulo de

análisis de vías

de dos carriles

unidireccionales

Fuente: Elaboración

propia con base en el

programa HCS 2000

Versión 4.1e

INFORMACIÓNGENERAL

ENTRADA DEDATOS

VELOCIDADMEDIA DE VIAJE

PORCENTAJE DETIEMPO

EMPLEADO ENADELANTAMIENTO

RESULTADOS

ANÁLISIS DECARRIL DE

ADELANTAMIENTO

RESULTADOS

Velocidad media de viaje

A partir de los factores de equivalencia,velocidad a flujo libre, número de accesos porkilómetro y otros parámetros, se determinala velocidad media de viaje. En la Figura 4.25se presenta el detalle de la velocidad mediade viaje.

Porcentaje de tiempo empleado en

adelantamiento

Se establecen los factores que intervie-nen en la determinación del porcentaje detiempo empleado en adelantamiento, asícomo los factores que intervienen en el ajus-te de los volúmenes de tránsito y los cálculos



Figura 4.24

Entrada de datos

de vías

unidireccionales



programa HCS 2000

Versión 4.1e

Figura 4.25

Velocidad media

de viaje en vías

unidireccionales



programa HCS 2000

Versión 4.1e

del porcentaje de tiempo empleado en ade-lantamiento base. En la Figura 4.26 se pre-senta el detalle del porcentaje de tiempoempleado en adelantamiento en vías de doscarriles unidireccionales.

Resultados

De acuerdo con la información del módu-lo de velocidad media de viaje y del porcenta-je de tiempo empleado en adelantamiento,se establece el nivel de servicio de la vía dedos carriles, teniendo en cuenta la clasifica-ción de la misma, es decir, si es Clase I o Cla-se II. De la misma forma, se obtienen losdemás parámetros de funcionamiento. Enla Figura 4.27 se presenta el detalle de resul-

tados de los análisis de vías de dos carrilesunidireccionales.

Análisis de carril de

adelantamiento

Teniendo en cuenta que el análisis reali-zado se refiere al análisis direccional de unavía de dos carriles y basándose en la infor-mación considerada en los cuatro módulosanteriores, se presenta el análisis de carri-les de paso, considerando longitudes de de-sarrollo del carril de adelantamiento apartir del inicio del tramo unidireccional deanálisis. En este análisis se incluye la deter-minación de los resultados, así como el ni-vel de servicio al considerar el carril deadelantamiento. En la Figura 4.28 se pre-



Figura 4.26

Porcentaje de

tiempo empleado

en adelantamiento

en vías

unidireccionales

Fuente:

Elaboración propia con

base en el programa

HCS 2000 Versión 4.1e

Figura 4.27

Resultados del

análisis de vías

unidireccionales



programa HCS 2000

Versión 4.1e

senta el detalle del análisis de carril de ade-lantamiento en vías de dos carrilesunidireccionales.

4.1.8 Módulo de análisis derampas de convergencia ydivergencia

El módulo de análisis de rampas de con-vergencia y divergencia está relacionado conel análisis de corrientes de características deflujo continuo.

El menú para el análisis de rampas deconvergencia y divergencia se presenta en laFigura 4.29. Una vez desplegado el menú es-

pecífico correspondiente, se define el tipo de

análisis a realizar (rampa de convergencia o

rampa de divergencia).


secciones de análisis de rampas de

convergencia y divergencia

El módulo de análisis de la rampa de

convergencia o de divergencia está com-

puesto por una sección de información ge-

neral, un módulo de entrada de datos, un

modulo de ajuste de volúmenes y por las sa-

lidas del análisis, como se presenta en la Fi-

gura 4.30.



Figura 4.28

Análisis de

carril de

adelantamiento

en vías

unidireccio-

nales

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e



Figura 4.29

Buscando

módulo de

análisis de

rampas de

convergencia y

divergencia

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.30

Módulo de

análisis de

rampas de

convergencia y

divergencia

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

INFORMACIÓNGENERAL

ENTRADA DEDATOS

AJUSTE DEVOLÚMENES

RESULTADOS

Como información general, se relacionala información de interés del proyecto que seestá analizando: nombre del profesional quelo ejecuta, empresa, fecha, período de análi-sis, descripción del proyecto, nombre de laautopista en análisis, definición de los sitiosde origen-destino, lugar y año de análisis delproyecto.

A continuación se describen las principa-les secciones consideradas en el análisis derampas de convergencia y divergencia.

Entrada de datos

Se presenta la información de los volú-menes de tránsito de la autopista y de la ram-pa, así como la velocidad de la autopista y dela rampa. Se establece también el número decarriles de la autopista y de la rampa, y la po-sible longitud de un carril de aceleración odesaceleración. En el caso que se presentenrampas adyacentes, se debe ingresar el datoreferente a la distancia y el volumen de dicha

rampa. En la Figura 4.31 se presenta el deta-lle de la entrada de datos.


Teniendo como base la información delos volúmenes de tránsito que se presentanen la autopista y en la rampa, se debe reali-zar un ajuste de estos valores al considerarel factor de hora pico, la presencia de volú-menes de tránsito, la población de conduc-tores y las características del terreno. En laFigura 4.32 se presenta el detalle del módu-lo de ajuste de volúmenes.

Resultados

Se presentan los resultados obtenidosdel análisis realizado, así como la informa-ción en los carriles 1 y 2 de la autopista.Igualmente debe verificarse la capacidadmáxima que se presenta, el cálculo de ladensidad, la velocidad y la determinación



Figura 4.31

Entrada de

datos del

módulo de

análisis de

rampas de

convergencia y

divergencia

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

del nivel de servicio. En la Figura 4.33 se

presenta el detalle del módulo de resulta-

dos de los análisis de rampas de convergen-

cia y divergencia.

4.1.9 Módulo de análisis detramos de entrecruzamiento

El módulo de análisis de tramos de entre-

cruzamiento está relacionado con el análisis de

corrientes de características de flujo continuo.

El menú para el análisis de tramos de

entrecruzamiento se presenta en la Figura

4.34. Una vez desplegado el menú específico

correspondiente, se procede a iniciar un

nuevo análisis.

En caso que el usuario opte por iniciar

un nuevo análisis, se debe definir el tipo de

análisis que se realizará, es decir, si corres-

ponde a un tramo de entrecruzamiento tipo

A, B o C. Luego se debe verificar si la vía en

la cual se realiza el análisis es multicarril.

Igualmente se debe seleccionar el sistema

de unidades a utilizar: el sistema métrico o

el sistema inglés.


secciones de análisis de tramos de

entrecruzamiento

Como información general se relaciona

la información de interés del proyecto que se

está analizando: nombre del profesional que

lo ejecuta, empresa, fecha, período de análi-

sis, descripción del proyecto, nombre de la

vía en análisis, definición de los sitios de ori-

gen-destino, lugar y año de análisis del pro-

yecto.



Figura 4.32

Ajuste de

volúmenes en

rampas de

convergencia y

divergencia

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Se presenta a continuación la descripciónde las principales secciones consideradas enel análisis de tramos de entrecruzamiento deacuerdo a lo presentado en la Figura 4.35.

Entrada de datos

Se presenta la información sobre las ca-racterísticas del entrecruzamiento: el núme-ro de carriles, la longitud del tramo deentrecruzamiento, la velocidad a flujo libre y

el tipo de terreno. En la Figura 4.36, se pre-senta el detalle de entrada de datos.


Teniendo como base la información delos volúmenes de tránsito que se presentanen la autopista y en el tramo de entrecruza-miento, se deben ajustar estos mismos valo-res al considerar el factor de hora pico, lapresencia de volúmenes de tránsito, la pobla-ción de conductores y las características del



Figura 4.33

Resultados del

módulo de

rampas de

convergencia y

divergencia

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.34

Buscando

módulo de

análisis de

tramos de

entrecruza-

miento

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

terreno. En la Figura 4.37, se presenta el de-talle del ajuste de volúmenes.

Resultados

Teniendo como base la informaciónajustada de los volúmenes de tránsito y del

tipo de operación, se determina el factor deintensidad de entrecruzamiento, las veloci-dades y la densidad de la operación del tra-mo de entrecruzamiento y se halla el nivel deservicio. En la Figura 4.38 se presenta el de-talle del modulo de resultados de los análisisde rampas de convergencia y divergencia.



Figura 4.35

Módulo de

análisis de

tramos de

entrecruza-

miento

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.36

Entrada de datos

del módulo de

tramos de

entrecruzamiento



programa HCS 2000

Versión 4.1e

INFORMACIÓNGENERAL

ENTRADA DEDATOS

AJUSTE DEVOLÚMENES

RESULTADOS

4.1.10 Módulo de análisis deintersecciones semaforizadas

El módulo de análisis de interseccionessemaforizadas está relacionado con el análi-sis de corrientes de características de flujodiscontinuo.

El menú para el análisis de interseccionessemaforizadas se presenta en la Figura 4.39.Una vez desplegado el menú específico co-

rrespondiente, se procede a iniciar un nuevoanálisis.


secciones de análisis de

intersecciones semaforizadas

Como información general se relacionalos datos de interés del proyecto que se estáanalizando: nombre del profesional que lo



Figura 4.37

Ajuste de

volúmenes en

tramos de

entrecruzamiento



programa HCS 2000

Versión 4.1e

Figura 4.38

Resultados del

módulo de

tramos de

entrecruza-

miento

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ejecuta, empresa, fecha, período de análisis,descripción del proyecto, descripción de laintersección y localización, nombres de lasvías que forman la intersección en cada unode los sentidos presentados (Oriente a Occi-dente o Norte a Sur), definición de localiza-ción de la intersección en zona central de laciudad o no, lugar y año de análisis del pro-yecto.

Se presenta a continuación la descripciónde las principales secciones consideradas enel análisis de intersecciones semaforizadasde acuerdo con lo presentado en la Figura4.40.

Entrada de datos geométricos y

volúmenes

Se relaciona la información de volúme-nes de tránsito acorde con los accesos de laintersección. La información requerida in-cluye el número de carriles de cada movi-miento registrado (izquierda, directo oderecha) en la intersección; se debe especifi-car si los carriles son compartidos o no. Conrespecto a la información de los volúmenes

de tránsito, se ingresa el volumen horariopico y el factor de hora pico por movimiento.Se debe registrar el volumen de vehículos enla hora de análisis correspondiente a giros ala derecha, el porcentaje de giros presenta-dos cuando el carril se encuentra comparti-do, el valor del espaciamiento promedioentre los vehículos que se encuentran for-mando parte de la cola de la intersección y lalongitud disponible de almacenamiento decolas en cada uno de los movimientos pre-sentados como se definieron inicialmente.En la Figura 4.41 se presenta el detalle de en-trada de datos geométricos y de volúmenes.

Parámetros de operación

En este módulo se debe relacionar la in-formación correspondiente a las condicioneslocales de operación. La información que sedebe contemplar considera los volúmenes detránsito de demanda que no fue atendida. Sedebe definir el tipo de arribo, las unidades deextensión del control, el factor de influenciade intersecciones corriente arriba, el tiempoperdido en la arrancada de los vehículos al



Figura 4.39

Módulo de

análisis de

intersecciones

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO



Figura 4.41

Datos

geométricos y

de volúmenes

de análisis de

intersecciones

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.40

Módulo de

análisis de

intersecciones

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

INFORMACIÓNGENERAL

ENTRADA DE DATOSGEOMÉTRICOS Y

VOLÚMENES

PARÁMETROSDE OPERACIÓN

DISEÑO DEFASES

AJUSTE DELFLUJO DE

SATURACIÓN

RESULTADOS

inicio de la fase, la extensión del tiempo deverde y los datos del cruce peatonal (veloci-dad promedio de los peatones, longitud delcruce de los peatones y el ancho del crucepeatonal establecido) con lo cual se determi-na el mínimo tiempo de verde de los peato-nes, en segundos. En la Figura 4.42 sepresenta el detalle del módulo de datos deplaneamiento.

Diseño de fases

La información que se debe incluir eneste módulo se refiere a las fases en las cualesse encuentran agrupados los movimientosdefinidos previamente. Se incluye la infor-mación del tiempo de verde de cada fase, eltiempo de amarillo y el tiempo de rojo. Sepueden incluir los movimientos peatonalespresentados en la intersección. En los análi-sis se pueden incluir hasta cuatro fases distri-

buidas en las direcciones Norte-Sur ySur-Norte, así como cuatro fases distribuidaspara los movimientos Oriente-Occidente yOccidente-Oriente. En la Figura 4.43 se pre-senta el detalle de datos de diseño de fases.

Ajuste de flujo de saturación

El ajuste del flujo de saturación es el ajus-te del flujo en vehículos por hora que se pue-den acomodar en el grupo de carriles,asumiendo que la fase verde está disponibleel 100% del tiempo. Este flujo se ajusta par-tiendo de un flujo base, considerando el nú-mero de carriles por grupo y teniendo encuenta los factores de ajuste por ancho de ca-rril, por presencia de vehículos pesados, porpendiente en el acceso, por existencia de ca-rriles de parqueo y su actividad, por el efectode bloqueo de buses, por el tipo de área, porel uso de carriles, por giros a la izquierda, por



Figura 4.42

Parámetros de

operación de

análisis de

intersecciones

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

giros a derecha, por presencia de peatones en

giros izquierdos y el factor de ajuste de peato-

nes y bicicletas para giros a la derecha. En la

Figura 4.44 se presenta el detalle del ajuste

del flujo de saturación para el análisis de in-

tersecciones semaforizadas.

Resultados


del análisis de intersecciones semaforiza-

das, que incluyen el volumen de tránsito

ajustado, la capacidad por carril, la relación

volumen/capacidad, la capacidad del gru-

po crítico de carriles y el nivel de servicio

por acceso y de la intersección en general.

En la Figura 4.45 se presenta el detalle de

resultados de los análisis de intersecciones

semaforizadas.

4.1.11 Módulo de análisis deintersecciones no semaforizadas

El módulo de análisis de intersecciones

no semaforizadas está relacionado con el

análisis de corrientes de características de

flujo discontinuo. El menú de análisis de in-

tersecciones no semaforizadas se presenta en

la Figura 4.46.

Para el caso de intersecciones no semafo-

rizadas, se pueden realizar tres análisis: el

análisis de intersecciones donde dos accesos

se encuentran controlados por señales de

pare, el análisis de intersecciones donde to-



Figura 4.43

Diseño de

fases de

análisis de

intersecciones

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

dos los accesos se encuentran controlados

por pare y el análisis de intersecciones gira-

torias (glorietas).


secciones de análisis de

intersecciones no semaforizadas

Como información general se debe ingre-

sar la información de interés del proyecto

que se está analizando: nombre del profesio-

nal que lo ejecuta, empresa, fecha, período deanálisis, descripción del proyecto, nombresde las vías presentadas en dirección Nor-te-Sur y Sur-Norte, así como los nombres delas vías presentadas en sentido Oriente-Occi-dente y Occidente-Oriente.

Se presenta a continuación la descripciónde las principales secciones consideradas enel análisis de intersecciones no semaforiza-das, de acuerdo a lo presentado en la Figura4.47.



Figura 4.44

Ajuste de flujo de

saturación de

intersecciones

semaforizadas



programa HCS 2000

Versión 4.1e



Figura 4.45

Resultados del

análisis de

intersecciones

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.46

Buscando

módulo de

análisis de

intersecciones

no

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

Entrada de datos geométricos,

volúmenes y ajustes

Se relaciona la información de volúme-nes de tránsito de interés a la intersección,acorde con los accesos presentados en la in-tersección y del proyecto en estudio. La in-formación que se contempla incluye ladefinición de la vía de mayor importancia enla intersección, el número de carriles presen-tados para los movimientos registrados (iz-quierda, directo o derecha). Se especifica deigual forma si los carriles son compartidos osi el carril de giro a la derecha se encuentracanalizado. Así mismo, se define el efecto delas aproximaciones a intersecciones que per-mitan acomodar un mayor número devehículos en cola y se establece el tipo de divi-sión presentada entre los sentidos de circula-ción. Con respecto a la información de losvolúmenes de tránsito, se relaciona el volu-men horario pico, el factor de hora pico por

movimiento y se tiene en cuenta la

composición de vehículos pesados y la pen-

diente presentada en el acceso. En la Figura

4.48 se presenta el detalle de entrada de da-

tos geométricos y de volúmenes.

Ajuste de brechas críticas y

tiempos de seguimiento

En este módulo se debe relacionar la in-

formación correspondiente a los tiempos de

brecha crítica (menor intervalo de tiempo en

la vía de mayor importancia dentro de la in-

tersección que permite la entrada de un

vehículo de la vía de menor importancia). Es

de resaltar que un conductor podrá aceptar

brechas menores de la crítica o mayores o

iguales a ésta. La brecha crítica puede

estimarse con base en observaciones de las

brechas largas y bajas aceptadas en una in-

tersección.



Figura 4.47

Módulo de

análisis de

intersecciones

no

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

INFORMACIÓN GENERAL

ENTRADA DEDATOS GEOMÉTRICOS,

VOLÚMENES YAJUSTES

DATOS DEINTERSECCIONESSEMAFORIZADAS

CORRIENTE ARRIBA

RESULTADOS

VOLÚMENES DE PEATONESY BICICLETAS

AJUSTE DE BRECHASCRÍTICAS Y TIEMPO

DE SEGUIMIENTO

El tiempo de seguimiento es el lapsotranscurrido entre la salida de un vehículo yel paso del siguiente, presentado en la vía demenor importancia al considerar la brechade la vía de mayor importancia, es decir, queel tiempo de seguimiento define el flujo desaturación del acceso. Para determinar el in-tervalo de tiempo de brecha crítica en las víasde importancia, se deben considerar los fac-tores de ajuste por presencia de vehículos pe-sados, la proporción de vehículos pesados enel movimiento secundario, los factores deajuste por pendiente y por la geometría de la

intersección. En la Figura 4.49 se presenta eldetalle de ajuste de brechas críticas y tiemposde seguimiento.

Volúmenes peatonales

En esta entrada se incluye la informacióncorrespondiente a los volúmenes de peatonespor hora presentados en los accesos evalua-dos. Se debe incluir la información del anchode carril y la velocidad promedio de los pea-tones para determinar el porcentaje de blo-queo en el acceso. En la Figura 4.50 se



Figura 4.48

Entrada de

datos

geométricos,

volúmenes y

ajustes de

análisis

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

presenta el detalle de entrada de volúmenespeatonales.

Intersecciones semaforizadas

corriente arriba

Se presentan los resultados de los efectosde intersecciones corriente arriba para mo-delar la habilidad de representar la interac-ción entre el proceso de aceptación debrechas, la dispersión de pelotones y los sis-temas de control de la intersección. La infor-mación requerida incluye la existencia deintersecciones corriente arriba de los accesosestudiados, la distancia existente a dicha in-

tersección, la velocidad de progresión, la lon-

gitud del ciclo, el volumen de progresión de

la intersección, el flujo de saturación, el tipo

de arribo y el tiempo de verde efectivo para el

mencionado acceso. En la Figura 4.51 se pre-

senta el detalle de datos de intersecciones se-

maforizadas corriente arriba para el análisis

de intersecciones no semaforizadas.

Resultados


del análisis de los accesos de intersecciones

no semaforizadas que incluyen el volumen de

tránsito ajustado, la capacidad del movi-



Figura 4.49

Ajuste de

brechas

críticas y

tiempos de

seguimiento

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.50

Entrada de

volúmenes

peatonales del

análisis de

intersecciones

no

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

miento, la capacidad del carrilcompartido, la relación volu-men/capacidad, la longitud decola, la demora debida al con-trol del acceso, el nivel de ser-vicio del acceso, la demora y elnivel de servicio del acceso. Enla Figura 4.52 se presenta eldetalle de los resultados de losanálisis de intersecciones nosemaforizadas.

4.1.12 Módulo deanálisis de arteriasurbanas

El módulo de análisis deintersecciones urbanas estárelacionado con el análisis de



Figura 4.51

Datos de

intersecciones

semaforizadas

corrientes

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.52

Resultados del

análisis de

intersecciones

no

semaforizadas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

corrientes de características de flujo discon-tinuo. El menú de análisis de arterias urba-nas se presenta en la Figura 4.53.


secciones de análisis de arterias

urbanas

Como información general se relacionala información de interés del proyecto que seestá analizando: nombre del profesional queejecuta el análisis, empresa, fecha, períodode análisis, descripción del proyecto, nom-bres de la arteria urbana en la cual se realizael proyecto y su dirección de viaje.

Se presenta a continuación la descripciónde las principales secciones consideradas enel análisis de arterias urbanas, de acuerdocon lo presentado en la Figura 4.54.

Características del tránsito

Se relaciona la información de las ca-racterísticas de los volúmenes de tránsito

de interés a la arteria en evaluación. Lainformación que se contempla incluye ladefinición del volumen promedio diarioanual, el factor de análisis de planeamien-to, el factor de distribución direccional deltránsito, el factor de hora pico, el flujo desaturación (el volumen de tránsito por horapor verde por carril) y el porcentaje de girosdesde carriles exclusivos. En la Figura 4.55se presenta el detalle de información de ca-racterísticas del tránsito.

Características de la vía

Se debe relacionar la información corres-pondiente al número de carriles presentadosen la dirección de análisis, el tipo de arteriaurbana, la presencia de separador en la vía, lavelocidad y longitud del segmento de análi-sis, así como la presencia de bahías de giro ala izquierda. En la Figura 4.56, se presenta eldetalle del módulo de ajuste de característi-cas de la vía.



Figura 4.53

Buscnado

módulo de

entrada de

arterias

urbanas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

ARCHIVO

Características de dispositivos

de control

Se incluye la información correspon-diente a las características de los dispositi-vos de control presentados en la arteria deanálisis. La información que se relacionapara el análisis considera la cantidad de in-tersecciones semaforizadas, el tipo de arri-bo, el tipo de dispositivo (prefijado oactuado), la longitud del ciclo de los semá-

foros y la relación verde/longitud de ciclo.En la Figura 4.57 se presenta el detalle delas características de los dispositivos decontrol.

Resultados

Se presentan los principales resultadosdel análisis de la arteria urbana, que incluyenel volumen de tránsito ajustado, el volumende tránsito presentado en 15 minutos, el



Figura 4.54

Módulo de

análisis de

arterias

urbanas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa HCS

2000 Versión 4.1e

Figura 4.55

Información de

características del

tránsito de análisis

de arterias urbanasFuente: Elaboración


programa HCS 2000

INFORMACIÓNGENERAL

INFORMACIÓN DECARACTERÍSTICAS DEL

TRÁNSITO

INFORMACIÓN DECARACTERÍSTICAS DE

LA VÍA

INFORMACIÓN DEINTERSECCIONESSEMAFORIZADAS

RESULTADOS

tiempo de viaje del segmento, las demoras

presentadas por los dispositivos de control,

la velocidad promedio de viaje y el nivel de

servicio. En la Figura 4.58 se presenta el de-

talle del módulo de resultados de los análisis

de arterias urbanas.

4.2 SOFTWARE PARA LA

EVALUACIÓN Y LA OPTIMIZACIÓN

Esta categoría de aplicaciones de soft-

ware se basa en modelos de tránsito que

permiten realizar evaluaciones más deta-

lladas de la corriente del tránsito y la in-

fraestructura debido a que involucran

características más detalladas de la infraes-

tructura (oferta) y de los diversos usuarios

(demanda). En consecuencia, permiten

realizar evaluaciones de diversos escena-

rios de análisis que pueden involucrar pro-cesos de optimización. Las principales he-rramientas aplicables en la ingeniería detránsito, para este nivel, se relacionan acontinuación.

u SIDRA

u TRANSYT7F

u SYNCHRO

u LISA+

4.2.1 Signalised & UnsignalisedIntersection Design and ResearchAid (SIDRA)


El SIDRA (aaSIDRA 2.0) es un modelo uti-lizado para la evaluación, diseño y optimiza-ción de los siguientes tipos de intersecciones:



Figura 4.56

Ajuste de

características de

la arteria urbanaFuente: Elaboración


programa HCS 2000

Versión 4.1e

Figura 4.57

Características de

dispositivos de

control de arterias

urbanas



programa HCS 2000

Versión 4.1e

Figura 4.58

Resultados del

análisis de arterias

urbanas



programa HCS 2000

Versión 4.1e

u Intersecciones semaforizadas (tiempoprefijado o actuado)

u Glorietas

u Intersecciones con la presencia de seña-les de pare en dos vías

u Intersecciones con la presencia de seña-les de pare en todas las vías

u Intersecciones con la presencia de seña-les de ceda el paso

4.2.1.2 Alcances

El SIDRA usa modelos de tránsito analí-ticos detallados con un método de aproxima-ción iterativo que permite estimar lacapacidad y estadísticas de funcionamiento(demoras longitud de cola, tasa de paradas,etc.) de intersecciones. Los modelos de trán-sito del SIDRA pueden ser calibrados paracondiciones locales.

4.2.1.3 Beneficios y utilidades

El SIDRA es una herramienta informáti-ca que permite realizar diferentes análisis endiferentes categorías. Mediante el SIDRA sepuede:

u Estimar capacidad y características defuncionamiento, como demoras, longi-tud de colas, tasa de paradas, costos deoperación, consumo de combustibles,emisión de gases para todo tipo de inter-secciones.

u Comparar diversas alternativas de dise-ño para optimizar la geometría de la in-tersección, fases semafóricas y tiemposde las diferentes estrategias de optimiza-ción.

u Modelar intersecciones de hasta ocho ac-cesos. Cada uno de los accesos puedeconsiderar vías de un solo carril o vías demúltiples carriles, reducciones de carri-

les y carriles de giros exclusivos aizquierda y derecha.

u Determinar los tiempos de las fases se-mafóricas para cualquier geometría deintersección considerando operacionesprefijadas o actuadas de los semáforos.

u Examinar la vida del proyecto, analizandoel impacto en el crecimiento del tránsito;realizar análisis de sensibilidad de pará-metros para optimizar con propósitos deevaluación y diseño.

u Analizar el efecto de la presencia devehículos pesados en el funcionamientode la intersección y contemplar casos decarriles compartidos.

u Preparar datos e inspección de salidasgráficamente y obtener reportes de resul-tados para carriles individuales, movi-mientos individuales, movimientos engrupos de las intersecciones.

u Presentar resultados por medio de imá-genes o figuras.

u Calcular estadísticas de costo de opera-ción, consumo de combustibles, emisio-nes, demoras y beneficios sobre lostratamientos de la intersección.

u Calibrar parámetros de modelos de cos-to operacional para condiciones localesteniendo en cuenta factores como el va-lor del tiempo y el consumo de combus-tible.

4.2.1.4 Componentes del SIDRA

El modelo SIDRA cuenta con dos progra-mas de apoyo principales.

u SIDRA, que es el administrador principaldel programa y de los archivos de proce-samiento computacional y de rutinas desalidas gráficas.

u RIDES (Road Intersection Data EditingSystem), que comprende el módulo de



entrada de datos necesarios para ejecutarlos análisis de los diferentes tipos de in-tersecciones.

El SIDRA funciona en la plataforma Win-dows y opera con menús para el acceso a losdiferentes módulos.

4.2.1.5 Operación del Programa

SIDRA

En esta sección se describen las caracte-rísticas fundamentales del programa SIDRA(Versión aaSIDRA 2.0). Este software pre-senta los diversos programas de apoyo visua-lizados por el usuario a través del uso demenús, como se presenta a continuación:

El menú principal del programa se pre-senta en la Figura 4.59.

La opción ofrecida inicialmente por elSIDRA permite consultar los archivos anali-zados previamente con el modelo, como sepuede observar en la Figura 4.59. Esto permi-te al usuario acceder en forma inmediata a los

modelos analizados anteriormente o buscarun modelo previo.

Para iniciar un análisis nuevo con el mo-delo SIDRA, el usuario debe acceder al menúARCHIVO (FILE en inglés), ubicado en la ba-rra de herramientas y escoger la opciónNEW. Entonces, se presenta al usuario la op-ción de escoger un análisis específico, comose observar en la Figura 4.60.

Una vez desplegado el menú de opcionesde análisis presentado en la Figura 4,60, elusuario debe elegir solamente una opción deanálisis de intersección:

u Intersección semaforizada a nivelu Cruce peatonalu Glorietasu Intersecciones con la presencia de seña-

les de pare en dos víasu Intersecciones con la presencia de seña-

les de pare en todas las víasu Intersecciones con la presencia de seña-

les de ceda el paso



Figura 4.59

Menú principal

del Programa

SIDRA

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

BARRA DEMENÚS

BARRA DEHERRAMIENTAS

PRINCIPAL

VISUALIZADORDE PROYECTOS

ESPACIODE TRABAJO

MANEJADOR DEARCHIVOS

PREVIOS

Además, se debe seleccionar el tipo de

control (prefijado o actuado) y la dirección de

la vía de mayor importancia (utilizado para el

análisis de cruces peatonales, intersecciones

con señales de pare en dos de los accesos pre-

sentados y en las intersecciones con señales

de ceda el paso).

La Tabla 4.3 resume las posibilidades de

la barra de menús y submenús de los módu-

los específicos del SIDRA.

La barra de herramientas principal del

SIDRA permite acceder rápidamente a diver-

sas funciones que se pueden realizar desde la

barra de menús. Las acciones que se pueden

realizar a través de la barra incluyen crear un

nuevo proyecto, abrir un proyecto existente,

guardar como. También existen funciones de

edición, como copiado e impresión. Se puede

igualmente ejecutar el procesamiento del

análisis, realizar cambios en la configuración

del modelo, definir los parámetros de costo,

análisis de sensibilidad. Finalmente se pre-

sentan herramientas de visualización y de

ayuda del modelo. En la Figura 4.61 se pre-

sentan las principales funciones de la barra

de herramientas principal del programa.

Una vez definidas las características a

considerar en la entrada de datos y realizado

la entrada de los mismos utilizando el módu-

lo específico RIDES, se ejecuta el procesa-

miento del análisis mediante los menús

disponibles para llevar a cabo la acción de

procesamiento. En la Figura 4.62 se presen-

ta el manejador del SIDRA, en el cual se iden-

tifica, en el visualizador de proyectos, la

información de entrada disponible (INPUT)

para el análisis que se está realizando.

Una vez el administrador del SIDRA pre-

senta los datos de entrada disponibles, se

procede a realizar el procesamiento de la in-



Figura 4.60

Configuración

inicial del

módulo de

análisis de

intersecciones

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

ARCHIVO



Menúprincipal

Submenú Función

File

NewCreación de un nuevo proyecto e inicialización de un nuevoarchivo.


Save asGrabar un archivo abierto utilizando un nombre específiconuevo.


Close AllCierra todos los archivos que se encuentren abiertosactualmente.

Delete Site FilesBorra los archivos seleccionados en la ventana actual,incluyendo del disco duro.

Print Imprime el contenido del documento activo en la impresora.

Recent Files ListLista de los últimos ocho archivos que fueron abiertos ograbados.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del SIDRA.

Edit

Copy Copiado de datos seleccionados en el bloc de notas.


Delete Borra la selección actual.

PastePegado de datos del bloc de notas en el documento activo olocalización específica.

Select All Selecciona todos los elementos de la ventana activa.

Find Text Permite encontrar un texto u objeto en la ventana activa.

Project

Process Se realiza el procesamiento del modelo de tránsito activo.

Process Project Se realiza el procesamiento de los modelos activos en el SIDRA.

Annual SumsTransfiere los análisis de SIDRA de los proyectos abiertos enarchivos Excel.

Compare RoundaboutModels

Transfiere los datos de análisis de glorietas en una hoja especialde Excel.

Tools

Configuration Permite hacer cambios en los parámetros de configuración.

Cost ParametersSe establecen los parámetros utilizados en los cálculos decostos.

Actuated Signal DefaultsSe establecen los parámetros utilizados en los cálculos dedispositivos semafóricos actuados.

Sensitivity ParametersSe establecen los parámetros utilizados para realizar análisis desensibilidad.

Options Se establecen las opciones de colores para las salidas gráficas.

Window

Arrange Permite organizar las ventanas activas.

CascadePermite desplegar todas las ventanas activas con la barra detitulo visible.

Close Cierra la ventana seleccionada.

Minimize All Minimiza la ventana seleccionada.

Tile HorizontallyPermite desplegar las ventanas activas en divisioneshorizontales.

Tile Vertically Permite desplegar las ventanas activas en divisiones verticales.

Help

aaSIDRA Help Muestra la ayuda en línea disponible para el SIDRA

aaSIDRA Website Dirige al usuario a la página WEB del modelo SIDRA

Akcelik and Associates Dirige al usuario a la página WEB de Akcelik & Associates

Request Registration DetailsPermite solicitar una clave de registro de usuario del modeloSIDRA

About Muestra la información del producto

Tabla 4.3

Barra de

menús y

submenús

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

formación disponible en el RIDES. Procesa-da la información de entrada, se producen lasdiferentes salidas del análisis de la intersec-ción que se estudia y dentro de los resultados,se distinguen las salidas gráficas y las tablasde salida que se visualizan en el espacio detrabajo del manejador del SIDRA, como sepresenta en la Figura 4.63.


RIDES

El SIDRA permite la entrada de datosinteractiva para el análisis de interseccionesmediante el RIDES (Road Intersection DataEditing System. La configuración inicial delRIDES se presenta en detalle en la Figura4.64. Al módulo RIDES se accede en formaautomática al iniciar un nuevo análisis. Para

análisis previos, se puede acceder al progra-ma para cada intersección, desde el visuali-zador de proyectos, al hacer clic sobre elmódulo RIDES listado en el mencionado vi-sualizador.

Como se puede observar en la figura4.6.3, el RIDES permite ejecutar diversasfunciones de entrada de datos a partir de labarra de menús. Las principales funcionesque se pueden realizar desde el RIDES sepresentan en la Tabla 4.4.

Los menús de opción de edición (Edit) yde información adicional (Extra Data) per-miten la entrada de datos ordenados desdelos aspectos generales del análisis hasta losdatos detallados, es decir, se parte de las ca-racterísticas macro de la intersección de aná-lisis hasta llegar a aspectos detallados decarriles y de los movimientos presentados.

4.2.2 TrafficNetwork StudyTool(TRANSYT-7F)


El principal uso dela herramienta infor-mática TRANSYT-7Fes diseñar y optimizarla sincronización de los



Figura 4.61

Barra de

herramientas

principal

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

Figura 4.62

Entrada de

datos

finalizada en el

Programa

SIDRA

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

BARRA DEHERRAMIENTAS DE

EDICIÓN

BARRA DEHERRAMIENTAS DECONFIGURACIÓN

BARRA DEHERRAMIENTAS DE

MANEJO DE ARCHIVO

BARRA DEHERRAMIENTAS DEPROCESAMIENTO

BARRA DE HERRAMIENTASDE VISUALIZACIÓN

Y AYUDA

ENTRADA DEDATOS

DISPONIBLE(RIDES)

dispositivos semafóricos presentados en unared vial urbana.

El software TRANSYT-7F permite alanalista optimizar los dispositivos semafó-

ricos mediante el algoritmo genético (bus-

cando encontrar la solución óptima de la

longitud del ciclo, análisis de la secuencia

de las fases de semáforos, posición de fases



Figura 4.63

Salida de datos

del análisis

realizado

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

Figura 4.64

Configuración

inicial del

módulo rides

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

SALIDA DEDATOS

GRÁFICOSDEL ANÁLISIS

SALIDA DEDATOS DE

TABLAS DELANÁLISIS

SALIDA DEDATOS DEGRÁFICOS

DEL ANÁLISIS

BARRA DEMENÚS

ARCHIVOACTIVO

BARRA DEAYUDA DETECLADO



Tabla 4.4

Barra de

menús y

submenús del

Modelo Rides

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa aaSIDRA

Versión 2.0

Menúprincipal

Submenú Función

Edit

Basic ParameterDefinición del titulo del proyecto, período de tiempo considerado y otrainformación adicional.

IntersectionDefinición de la geometría de la intersección a analizar y datosbásicos de la intersección en forma global.

Rondabout Data Información sobre la intersección tipo glorieta.

ApproachesInformación específica para cada acceso presentado en laintersección.

LanesInformación específica para cada carril de cada acceso presentado enla intersección, consideración de carriles exclusivos y compartidos.

VolumesInformación sobre los volúmenes vehiculares presentados pormovimiento en la intersección y de peatones.

Phasing/PrioritiesDescripción de las fases presentadas en la intersección y de lasprioridades de la intersección. Se define la secuencia de las mismasdentro del funcionamiento de la intersección.

Opposed TurnsDefinición de los movimientos opuestos para cada acceso y loscódigos de los movimientos.

Cycle Time (variable)Información sobre la variabilidad de los ciclos semafóricos de laintersección.

Flow Scale (variable) Información sobre la variabilidad de los volúmenes de la intersección.

Extra Data

Movement Description Descripción de los movimientos por carril.

Timing DataInformación sobre los períodos del semáforo (primero y segundoperíodo de verde).

Phase Times Tiempos de cambio de fase.

Green Split Priority Información del tiempo de verde de desfase.

Geometric Delay Data Información de datos geométricos computables en la demora.

Movement Data (1)Información de velocidades, distancia, espaciamiento de colas, controly tipo de arribos.

Movement Data (2)Información de tipos de giros, pendientes, grado de saturaciónpráctica, flujos de saturación.

Define Mov. Grouping Descripción del grupo de carriles o movimientos de carriles.

Data for Mov. Groupings Datos para el grupo de carriles o movimientos de carriles.

Help

Help System Muestra la ayuda en línea disponible para el RIDES.

KeysMuestra la ayuda en línea disponible para el teclado utilizado en elRIDES.

Help Index Muestra el índice de la ayuda en línea disponible para el RIDES.

Program Info Información del programa.

Save Graba la información ingresada en el RIDES.

Exit Permite al usuario salir del RIDES.

y los desfasamientos). TRANSYT-7F es el

único paquete de software disponible que

combina el estado del arte en procesos de

optimización (compuesto por el algoritmo

genético, en multiperíodos, y la optimiza-

ción del modelo CORSIM-Corridor Simula-

tion) con un modelo avanzado de la

simulación del tránsito macroscópico (que

incluye el desbordamiento de colas atrás, la

dispersión del pelotón y la simulación ac-

tuada de semáforos).

Entre las características principales del

modelo macroscópico del tránsito que se

ejecuta en el TRANSYT-7F están la simula-

ción detallada de la dispersión del pelotón,

la devolución y desbordamiento de colas, el

control de tránsito actuado y la flexibilidad

para realizar análisis carril por carril. Ade-

más, mientras que otros modelos y aplica-

ciones de software se limitan a analizar 4 o

5 accesos de intersecciones, en este softwa-

re no hay limitación práctica al número de

los accesos que se pueden simular por

TRANSYT-7F. El sentido explícito de con-

ducir por los lados derechos e izquierdos,

así como el uso de unidades inglesas y mé-

tricas, permite que TRANSYT-7F sea utili-

zado por todo el mundo.

Las características del proceso de optimi-

zación de TRANSYT-7F incluyen la disponi-

bilidad de técnicas múltiples de búsqueda

(análisis de gradiente y un algoritmo genéti-

co), numerosas funciones objetivas de opti-

mización (involucrando combinaciones de

las oportunidades de la progresión, demoras,

paradas, consumo de combustibles, rendi-

mientos y formación de colas), con amplia

capacidad de modificar el proceso de la opti-

mización para requisitos particulares y de

optimizar los ajustes de los semáforos (longi-

tud del ciclo, secuencia de fases, posiciones,

repartos y compensaciones).

4.2.2.2 Alcances

La versión actual de TRANSYT-7F estádimensionada para acomodar un máximo de99 intersecciones por archivo de datos, queexcede ampliamente el número de las inter-secciones semaforizadas que se pueden coor-dinar prácticamente y con eficacia. Aunquemuchas ciudades contienen más de 99 inter-secciones coordinadas, éstas se deben subdi-vidir típicamente en áreas de coordinaciónmucho más pequeñas, con grupos pequeños(o “racimos”). El software puede analizar unmáximo de 7 fases de señales por intersec-ción, suficiente para modelar virtualmentecualquier plan prefijado del tiempo o controlde tránsito actuado.

TRANSYT-7F permite al usuario elegirentre dos tipos de la simulación: de enlace aenlace y por etapas. Antes de discutir estos ti-pos de simulación, es importante entenderlos significados de los términos “enlace” y“movimiento”.

En el TRANSYT-7F, un movimiento seidentifica por su dirección de giro sin impor-tar el número de carriles y sin importar si loscarriles están compartidos o son exclusivos.Por ejemplo, un movimiento de giro a la iz-quierda puede incluir todos los vehículos quedan vuelta a la izquierda desde un carril degiro a la izquierda exclusivo, más cualquiervehículo que da vuelta a la izquierda desdeun carril de giro a la izquierda compartidoadyacente. Esto se referirá a menudo a lostres movimientos de giro a la izquierda, a laderecha y directo en un acceso de una inter-sección.

Internamente, dentro de su proceso desimulación, TRANSYT-7F se refiere sobretodo a enlaces. Un enlace es una entidad fle-xible que el usuario puede definir de diversasmaneras para tener en cuenta la mejor efica-cia y exactitud para modelar. Por ejemplo,



un solo enlace se podría definir para repre-

sentar los tres movimientos en un solo acceso

de una intersección. Alternativamente, se

podrían definir tres enlaces, dando por resul-

tado un enlace para representar cada movi-

miento. Finalmente, en el caso de un

movimiento que da vuelta desde múltiples

carriles, es incluso posible definir accesos

múltiples para representar cuidadosamente

cada carril individual dentro del modelo.

La simulación de enlace a enlace es el pro-

ceso disponible en versiones de TRANSYT-7F

previas. En este tipo, cada acceso individual

se simula completamente antes de realizar la

simulación del enlace siguiente. Los enlaces

se procesan en un orden específico, es decir,

se empieza corriente arriba a corriente abajo

según la propagación que esté definida. El “ár-

bol de enlaces” también toma en cuenta lazos

alrededor de bloques.

Aunque la simulación de enlace a enlace

es computacionalmente eficiente y se consi-

dera aceptable en condiciones sobresatura-

das, no es conveniente en las condiciones

congestionadas, porque los efectos del derra-

mamiento y desbordamiento de la cola no se

pueden considerar en este proceso de la si-

mulación.

Además, en la simulación de enlace a

enlace, se asume sólo que los vehículos

arriban a la línea de parada, y no a la parte

posterior de la cola, como ocurre en reali-

dad. Este supuesto no tiene en cuenta los

tiempos del recorrido requeridos entre los

vehículos que se encuentran en cola y la lí-

nea de la parada. También la cola se asume

“para ser apilada” verticalmente en la línea

de la parada. Esto significa que los vehícu-

los están acumulados en la cola en un acce-

so sin considerar la longitud de la misma.

Así, la simulación puede producir una lon-

gitud de la cola posterior que excede real-

mente la longitud de almacenamiento de la

cola del acceso. TRANSYT divulga el máxi-

mo de longitud posterior de la cola, desta-

cándose que el cálculo de la simulación

enlace por enlace es menos realista. A pesar

de estas deficiencias, este enfoque de simu-

lación se puede utilizar razonablemente en

condiciones sobresaturadas. Su ventaja

principal, según lo observado antes, es su

eficiencia en cuanto al tiempo de procesa-

miento del computador.

La simulación por etapas o pasos fue in-

troducida inicialmente en el lanzamiento

de la versión 8 del TRANSYT-7F. En este

tipo, todos los accesos se simulan para el

primer tiempo de paso (típicamente un se-

gundo) antes de realizar la próxima simula-

ción y el próximo paso. Los accesos se

procesan en orden específico de modo que

la propagación sea de corriente abajo a co-

rriente arriba (opuesto a la secuencia de la

simulación enlace a enlace). Este proceso

de simulación permite:

u Modelar explícitamente condiciones sa-turadas, incluidos los efectos del derra-mamiento de colas.

u Efectuar un cálculo más exacto de la par-te posterior de la cola.

u Llegadas de vehículo en la parte posteriorde la cola.

u Modelar explícitamente múltiples (unasecuencia de) ciclos y de períodos múlti-ples.

u Permitir diferentes longitudes de ciclosen las intersecciones (para operacionesno coordinadas).

La simulación por pasos o etapas es me-

nos eficiente computacionalmente que la

simulación enlace a enlace, y requiere ma-

yores tiempos de procesamiento del pro-

grama en el computador.




Además de intersecciones semaforiza-

das, TRANSYT-7F puede simular explícita-

mente las intersecciones controladas por

señales de pare de dos vías (TWSC) y las in-

tersecciones controladas por señales de ceda

el paso. Las intersecciones y los cruces gira-

torios controlados por todos los accesos

(AWSC) se pueden modelar implícitamente

con sus efectos sobre la dispersión del pelo-

tón en intersecciones señalizadas, pero las

medidas de eficacia (MOE) para estas inter-

secciones no se estiman ni se proporcionan.

El TRANSYT-7F es un modelo que per-

mite realizar la simulación del flujo del trán-

sito en una red semaforizada. La simulación

es un proceso analítico que busca represen-

tar acontecimientos reales; en este caso, el

tránsito atraviesa la red, siendo detenido en

las intersecciones por la señal roja. Después

de este evento, se halla en movimiento cuan-

do la señal está en verde. El modelo de simu-

lación del tránsito en TRANSYT-7F (también

llamado “modelo del tránsito”) está entre las

más realistas de los disponibles en la familia

de los modelos macroscópicos automatiza-

dos del tránsito.

El modelo macroscópico del TRANSYT

da prioridad a los pelotones de vehículos so-

bre los vehículos individuales. TRANSYT si-

mula la circulación en incrementos pequeños

de tiempo; en consecuencia, su representa-

ción del tránsito es más detallada que otros

modelos macroscópicos que asumen distri-

buciones uniformes dentro de los pelotones

del tránsito. El modelo del tránsito más re-

ciente utiliza un algoritmo de la dispersión

del pelotón que simula la dispersión normal

(es decir, “separación”) de pelotones mien-

tras viajan corriente abajo. También consi-

dera las demoras del tránsito, las paradas, el

consumo de combustible, el tiempo de reco-rrido y otras medidas del sistema.

TRANSYT-7F simula la circulación deltránsito a nivel macroscópico, pero por etapas.La longitud del ciclo se divide en incrementospequeños, de tiempo iguales, llamados pasos oetapas. Un paso es un período entre uno y tressegundos, aunque la relación entre los segun-dos y los pasos no necesita ser una conver-sión del número entero. La simulación poretapas fue diseñada sobre todo para asumirque un paso es igual a un segundo. La dura-ción de un paso, sin embargo, será la resolu-ción más fina a la cual se puede representar lasincronización de la señal en el modelo de si-mulación. Cuanto más pequeño sea el tama-ño del paso o etapa y cuanto más fina es laresolución, serán más exactos los resultados.La desventaja de los tamaños de pasos pe-queños es que aumentan los tiempos en mar-cha del programa en el computador.

4.2.2.4 Componentes del

TRANSYT-7F

El TRANSYT-7F cuenta con tres progra-mas de apoyo principales, así:

u Programa Principal. Interfaz gráfica delsoftware en Windows, soporta la ejecu-ción de varios programas y es el progra-ma fundamental.

u MAP. Comprende el módulo en el cual serealiza la edición y la entrada gráfica dedatos necesarios para llevar a cabo losanálisis respectivos mediante el modelo.

u RECORD EDITOR. Módulo de apoyoque permite realizar la entrada de datosde acuerdo con los diferentes tipos de fi-chas de grabación de datos de entrada.

El TRANSYT-7F es un programa que fun-ciona en la plataforma Windows y opera conmenús para el acceso a los diferentes módu-



los de apoyo específicos. Así, desde el

TRANSYT-7F se puede acceder al MAP y al

RECORD TYPE al accionarlos mediante los

accesos dispuestos para tal fin.


TRANSYT-7F

En esta sección se describen las carac-

terísticas fundamentales del programa

TRANSYT-7F (Versión 10.2). El TRANSYT-7F,

presenta los diversos modelos de apoyo visua-

lizados por el usuario a través del uso de me-

nús, como se presenta a continuación.

Menú Principal del administrador

principal

El menú principal del manejador princi-

pal del TRANSYT-7F se presenta en la Figura

4.65.

El manejador principal del TRANSYT-7F

permite iniciar un nuevo análisis, al aparecer

el menú presentado en la Figura 4.66, donde

se observa que el nuevo análisis debe tener en

cuenta la definición de parámetros globales,

como nombre que se da al archivo de la entra-

da de datos del análisis, nomenclatura de los

movimientos, número de intersecciones, nú-

mero de rutas, duración del tiempo de ciclo,

tiempo de duración del análisis, número deperíodos a evaluar, tipo de unidades, conduc-ción por lado derecho o izquierdo, volumen,factor de hora pico, flujo de saturación, longi-tud de los enlaces, velocidad a flujo libre, nú-mero de fases, tiempo de amarillo, tiempo detodo rojo, longitud de localización de detecto-res y tiempo de brechas. En la Figura 4.67 sepresenta en detalle la información que debeser considerada para el análisis.

Una vez se definen las características bá-sicas de la red vial para el análisis, se requiereperfeccionar la entrada de datos al utilizar losmódulos de apoyo del TRANSYT-7F.

En la Tabla 4.5 se presenta el resumen deposibilidades de la barra de menús y subme-nús de módulos específicos deladministrador principal del TRANSYT-7F.

El funcionamiento del administradorprincipal del TRANSYT-7F permite acceder avarias características del programa, inclui-dos la optimización genética del algoritmo, laoptimización del gradiente, la optimizaciónde la longitud del ciclo, las pantallas gráficasde salida, el establecimiento de esquemas deenumeración de accesos y la importación dearchivos del modelo HCS, CORSIM, entreotros.

Así mismo, permite corregir datos delTRANSYT7F colocando al día el tipo del for-



Figura 4.65

Menú principal

del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

BARRA DEMENÚS


PRINCIPAL

HERRAMIENTAS DEVISUALIZACIÓN DE

CAMPOS

mato de registro del fichero de datos. La se-lección del menú de visualización deventanas en cascada es a menudo útil paraorganizar visualmente y para corregir laspantallas.

El administrador principal delTRANSYT-7F permite realizar operacionesrápidas de edición, análisis, impresión y ayu-

da, mediante la barra de herramientas pre-sentada en el manejador principal, como seobserva en la Figura 4.68

4.2.2.6 Operación del MAP

Para arrancar el editor de entrada de da-tos gráfico del sistema TRANSYT-7F, se debe



Figura 4.66

Módulo de

análisis del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

ARCHIVO

Figura 4.67

Datos de

entrada del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2



Tabla 4.5

Barra de

menús y

submenús del

manejador

principal del

TRANSYT-7F.

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

Menúprincipal

Submenú Función

File

New Creación de un nuevo proyecto e inicialización de un nuevo archivo.




Text openAbrir un archivo como archivo de texto a partir de una fila de entrada dedatos (*.tin).



ConvertPermite convertir el análisis microscópico a un análisis macroscópicoaplicable al modelo CORSIM.

ExportPermite la exportación de los tiempos determinados a un archivo delmodelo CORSIM.

Recent files list Lista de las últimas cuatro filas que fueron abiertas o grabadas.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del TRANSYT-7F.

Edit

Lanes Se especifica la configuración de datos de carriles para cada intersección.

TrafficSe realiza la entrada de datos de volúmenes de tránsito, flujo de saturación,longitud de enlaces, volúmenes a mitad de cuadra, para cada movimientoidentificado y para cada intersección.

TimingSe realiza la entrada de datos de las fases semafóricas de lasintersecciones, considerando tiempos de verde, todo rojo de las diferentesintersecciones.

FeedersSe realizan las conexiones de los diferentes enlaces de las diferentesintersecciones.

AnalysisSe definen las opciones de los análisis que se pueden realizar, como lasimulación, optimización, parámetros analizados y método empleado.

Optional

Permite la entrada de datos globales, de rutas, fases y tiempos de lossemáforos, longitud de almacenamiento de colas, datos de los semáforosprefijados o actuados, pesos específicos de las funciones utilizadas yadición, eliminación e incorporación de nombres de intersecciones.

View

MapPermite la visualización en pantalla de la geometría de la red y de los datosde entrada de la misma.

ProfilesPermite la visualización gráfica de los resultados del análisis delTRANSYT-7F.

Record typesPermite la visualización del editor de registros de entrada de datos, permitemodificar y editar un archivo de entrada de datos (*.tin).

Progression diagramPermite la visualización de la progresión entre las intersecciones de lamayor arteria.

Run

TRANSYT-7FRealiza el análisis del archivo de entrada de datos mediante el modeloTRANSYT-7F.

SpyglassPermite la preparación de la información interna de los análisis, se generainformación relacionada con la máxima cola, flujo de saturación, tasa deflujo de entrada, tiempo de viaje.

Window

Tile Permite la visualización de las ventanas abiertas en divisiones horizontales.

Cascade Permite la visualización y organización de las ventanas con la barra visible.

Arrange Permite la organización de las ventanas abiertas.

entrar desde el manejador principal al menú

de visualización (VIEW) y ejecutar el subme-

nú del editor de datos gráfico (MAP). En

pantalla se visualiza el módulo de entrada de

datos gráfico del TRANSYT-7F, presentado

en la Figura 4.69.

La entrada de datos gráficos del progra-

ma permite ingresar información en cada

uno de los nodos de la información básica del

análisis. Estos datos corresponden a la infor-

mación de carriles, volúmenes de tránsito,

fases y tiempos de semáforos, conexiones en-

tre los nodos, tipo de análisis e información

opcional descrita anteriormente. En la Figu-

ra 4.70 se presenta el menú de entrada espe-

cífica de datos que se tienen en cuenta en la

entrada de datos básicos del programa

TRANSYT-7F. Así mismo, en la Figura 4.71,

se presenta el menú de análisis, en el cual se

especifica la información básica delprocesamiento de la información, como eltipo de optimización, los tiempos de los se-máforos, la función objetivo (índice de desu-tilidad, DI), el período de simulaciónconsiderado y el tipo de unidades. Una vezdefinidos los parámetros básicos de la simu-lación, se puede proceder a ejecutar el mode-lo TRANSYT-7F en el menú específico RUN,como ya se mencionó. Se generan así las dife-rentes salidas mediante archivos que se guar-dan en la respectiva ruta de proyecto definidapreviamente.

Operación del EDITOR DE TIPOS

DE REGISTROS

Para arrancar el editor de tipos de regis-tros del TRANSYT-7F, se debe entrar desdeel manejador principal al menú de visualiza-



Figura 4.68

Barras de

herramientas

del manejador

principal del

TRANSYT-7FFuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

BARRA DEHERRAMIENTASDE MANEJO DE

ARCHIVOS


DE IMPRESIÓN Y AYUDA

BARRA DEHERRAMIENTASDE ENTRADA DE

DATOS Y ANÁLISIS

Menúprincipal

Submenú Función

Options

Data path Permite establecer la ruta de acceso y guardado de archivos.

Time period Se definen los períodos de tiempo considerados para el análisis.

Preferences Se establecen aspectos relevantes para los análisis.

Cruise speed Se establece la velocidad de crucero (o de marcha).

Genetic algorithm Permite establecer opciones de análisis del algoritmo génetico.

Help

Help topicsPermite el acceso a las herramientas de ayuda por capítulos, poríndice o por búsqueda.

About T7F10Presentación de información general, versión del programa, correoelectrónico (e-mail) de McTrans y vínculos a páginas delTRANSYT-7F.

Tabla 4.5

(Continuación)

Barra de

menús y

submenús del

manejador

principal del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

ción (VIEW) y ejecutar el submenú del editorde tipos de registros (RECORD TYPES).Entonces se visualiza en pantalla el módulode editor de tipos de registros delTRANSYT-7F presentado en la Figura 4.72.Como se puede identificar, el editor de tiposde registros es un manejador de los registrosde entrada (información de entrada) deacuerdo con las categorías siguientes:

u Dispositivos de control consideradosu Listado de nodos que deben ser optimi-

zadosu Codificación de la numeración de nodosu Parámetros básicos de las interseccionesu Información de los nodosu Instrucciones de análisisu Terminación

Una vez se disponga de la informaciónbásica del análisis en cada uno de los regis-tros requeridos para la entrada de datos, alutilizar el editor de tipos de registros delTRANSYT-7F, se debe ir seleccionando dela visualización de tipos de registros el quese quiera editar, y se incluye la informacióncorrespondiente. Así mismo, se puede ha-cer uso de las barras de menús y de las ba-rras de herramientas disponibles en elTRANSYT-7F.

En la Tabla 4.6 se presenta el resumen deposibilidades de la barra de menús y subme-nús de módulos específicos del editor de ti-pos de registros del TRANSYT-7F. La ediciónen el editor de tipos de registros se debe bási-camente a un archivo plano que contiene lamisma información básica considerada en eleditor gráfico, permitiéndose la inserción deinformación nueva o la modificación de lamisma a través de los diferentes tipos de re-gistros que considera el TRANSYT-7F.

El editor de tipos de registros delTRANSYT-7F permite realizar operacionesrápidas de edición, análisis, impresión y sali-da mediante la barra de herramientas, comose presenta en la Figura 4.73.

4.2.3 Traffic Signal CoordinationSoftware (SYNCHRO)

El SYNCHRO es una herramienta infor-mática completa para realizar análisis de op-timización de dispositivos semafóricos detránsito. Este software contiene los métodosdisponibles del Highway Capacity Manual

(HCM 2000), y permite realizar la optimiza-ción de la longitud de ciclos y desfases en unared vial sin necesidad de hacer múltiples aná-lisis. El SYNCHRO posee una interfaz senci-



Figura 4.69

Menú principal

de entrada de

datos gráficos

del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

BARRA DEHERRAMIENTASDEVISUALIZACIÓN

VISUALIZACIÓNDE ORIENTACIÓNDE LA RED

BARRA DEHERRAMIENTASDE EDICIÓN



Figura 4.70

Menús

específicos de

entrada de

datos del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2



Figura 4.71

Menú de

análisis del

programa

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

Figura 4.72

Menú principal

del editor de

tipos de

registros del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

BARRA DEMENÚS


PRINCIPAL

VISUALIZACIÓNDE TIPOS DEREGISTROS

VISUALIZACIÓNDE INFORMACIÓN

DEL REGISTROACTIVO

VISUALIZACIÓNDE RESULTADOS



Menúprincipal

Submenú Función

File

New Creación de un nuevo proyecto e inicio de un nuevo archivo.

Open Abrir un archivo de entrada de datos existente (*.tin).

Open Output File Abrir un archivo de salida de datos existente (*.tof).



Print Input file Imprime el contenido del archivo de entrada de datos en la impresora.

Print Output File Imprime el contenido del archivo de salida de datos en la impresora.

Printer Setup Selección de impresora y conexión de la impresora.

Recent Files List Lista de las últimas tres filas que fueron abiertas o grabadas.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del TRANSYT-7F.

Edit



PastePegado de datos del bloc de notas en el registro activo de entrada dedatos.

Select AllSelección simultanea de toda la información presentada en lavisualización de los tipos de registros.

Insert RecordInserción de una línea completa en la visualización de los tipos deregistros.

Insert Comment Inserción de un comentario en la visualización de los tipos de registros.

Delete RecordEliminación de una línea completa en la visualización de los tipos deregistros.

Delete All RecordsEliminación de todas las líneas que se encuentran en la visualización delos tipos de registros.

Run

Run TRANSYT-7FRealiza el análisis del archivo de entrada de datos mediante el modeloTRANSYT-7F.

Edit/Run TRANSYT-7FPermite la preparación de la información interna de los análisis; sedefinen los nombres de los archivos de salida y su localización.

Outputs

Input Data Salida de los datos de entrada considerados.

Link Performance Salida del funcionamiento de los enlaces.

System Performance Salida del funcionamiento del sistema.

Progression Salida de la progresión de los volúmenes.

Time Space Diagrams Salida del diagrama Espacio Vs. Tiempo.

Flow Profiles Salida del perfil de volúmenes.

Route Performance Salida del funcionamiento de rutas.

Signal Timing Table Salida de tiempos de señales.

First Warning Visualización de avisos de advertencia.

First Error Visualización del primer error.

Repeat Repetición.

Options Numeric Free Edit Selección de numeración de editor libre.

Tabla 4.6

Barra de

menús y

submenús del

editor de tipos

de registros del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

lla para la entrada de datos; de la mismaforma presenta los resultados intermedios,fácilmente visualizados. SYNCHRO realiza lacoordinación de intersecciones, permitemostrar los efectos del tránsito en ellas y ge-nera los tiempos y fases óptimos para reducirdemoras de manera similar a lo que realiza elTRANSYT. Una de las grandes ventajas delSYNCHRO es ser plenamente interactivo,pues a medida que se realizan modificacio-nes en los datos de entrada, los resultados semodifican automáticamente.

El SYNCHRO presenta los diagramas deespacio-tiempo y permite modificar los tiem-pos y desfases directamente en los diagramas.El SYNCHRO emplea dos diferentes tipos dediagramas de espacio-tiempo: el primero per-mite ver los anchos de las bandas, mostrandoel tránsito a través de la vía arteria sin necesi-dad de detenerse; el segundo se encuentra re-lacionado con el flujo de vehículos individualesque deben parar, hacer cola y luego continuar.Este estilo permite ilustrar lo que el flujo quierehacer en el análisis de la red vial.

4.2.3.1 Alcances

En el caso de los análisis de interseccionessemaforizadas de tiempo fijo, se debe definir

la duración del ciclo, la duración de las fases,

el número y la secuencia de las fases. En el

caso de los controladores actuados, se debe

definir si el sistema es semiactuado coordina-

do, semiactuado no coordinado o actuado.

También se debe definir el ciclo, el tiempo de

verde, el intervalo de cambio de fase, el inter-

valo de tiempo de peatones, la secuencia de fa-

ses y la estructura de las mismas.

En el análisis se debe determinar el ma-

nejo de los giros izquierdos en las intersec-

ciones, es decir, si éstos están permitidos o

protegidos, así mismo, se requieren definir

los tipos de detectores utilizados (inducción

eléctrica, microondas, video, magnético, in-

frarrojo, neumático, ultrasónico).


El SYNCHRO es un modelo utilizado

para el análisis de intersecciones urbanas

con semáforos o sin ellos; por tanto, la princi-

pal aplicación está relacionada con corrien-

tes discontinuas. Los análisis realizados

mediante el SYNCHRO se relacionan con la

red que representa el ambiente del tráfico.

Los principales análisis que se pueden llevar

a cabo son:



Figura 4.73

Barra de

herramientas

del editor de

tipos de

registros del

TRANSYT-7F

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

TRANSYT-7F

Versión 10.2

ANÁLISIS POREL MODELOTRANSYT-7F

MANEJODE

ARCHIVOS

IMPRESIÓNDE

ARCHIVOS DEENTRADA O

SALIDA

SALIDADEL EDITOR

DE REGISTROS

u Intersecciones semaforizadas (controla-dores de tiempo fijo, actuados y semiac-tuados).

u Intersecciones no semaforizadas (se in-cluye el análisis de glorietas)

4.2.3.3 Componentes del

SYNCHRO

El SYNCHRO cuenta con dos programasde apoyo debidamente integrados que per-miten representar la entrada de datos, condi-ciones o entorno de la corriente del tránsito(intersección semaforizada o no), además deun ambiente gráfico que permite visualizar ysimular las características del tránsito. Losmódulos de apoyo del SYNCHRO son:

u SYNCHRO. Módulo en el cual se creanlos modelos de tránsito con la entrada dedatos necesarios.

u SIMTRAFFIC. Software de visualizacióngráfica de los datos de salidas resultantesdel modelo, así como de la propia simula-ción dinámica.


SYNCHRO

En esta sección se describen las caracterís-ticas fundamentales del programa SYNCHRO(Versión 5.0). Éste presenta diversos mode-los de apoyo, visualizados por el usuario através del uso de menús, como se describe acontinuación.

Para iniciar el SYNCHRO, se debe entraral subdirectorio donde se encuentre localiza-do. En la pantalla aparece el símbolo queidentifica el programa SYNCHRO. Seguida-mente, al presionar la tecla izquierda delmouse sobre el icono, aparece el menú prin-cipal presentado en la Figura 4.74.

En la Tabla 4.7 se presenta el resumen deposibilidades de la barra de menús y subme-nús de los módulos específicos delSYNCHRO.

El SYNCHRO tiene una barra de herra-mientas para la creación y edición de los mo-delos de tránsito. Aparece en la pantallaprincipal del programa. En la Figura 4.75 se



Figura 4.74

Menú principal

del programa

SYNCHRO

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO Versión

5.0

BARRA DEMENÚS


PRINCIPAL


DEVISUALIZACIÓN

BARRA DEHERRAMIENTASDE EDICIÓN DE

RED


DE VISUALIZACIÓN DEVALORES

ESPACIOS DETRABAJO

observa la mencionada barra de herramien-

tas.

Los modelos realizados a través del

SYNCHRO están conformados por diferen-

tes objetos, que representan la red vial de es-

tudio mediante enlaces y nodos que

determinan la geometría de la red, en el mo-

delo. Igualmente se consideran los dispositi-

vos de control y otros elementos que afectan

el funcionamiento de la red vial.

Los enlaces representan las vías de la

red vial, a las cuales se puede asociar una

serie de propiedades como el sentido de cir-

culación (un sentido o dos), el ancho del ca-

rril, el flujo de saturación, el tipo de área, la

longitud de carril de almacenamiento y la

pendiente, entre otros aspectos. En la Fi-

gura 4.76 se presenta el detalle de la infor-

mación que se debe considerar por

geometría en los diferentes carriles de una

intersección específica.

En el caso de los volúmenes, el SYNCHRO

permite considerar la presencia de volumen

de vehículos mixtos, de peatones y de bicicle-

tas que presenten conflicto con los movimien-

tos de giro a la derecha durante una hora

específica. De igual forma se definen los fac-

tores de hora pico, el número de bloqueos de

buses, la existencia de carril de estaciona-

miento y el número de maniobras durante la

hora. En la Figura 4.77 se presenta el detalle

de información considerada en la entrada de

datos de volúmenes en intersecciones.

La información de tiempos en una inter-

sección específica considera los movimientos

permitidos, los tiempos mínimos y máximos,

el tiempo de amarillo, todo rojo, las demoras

por el dispositivo de control, las colas y final-

mente presenta el diagrama de bandas de la

intersección. En la Figura 4.78 se presenta la

información de entrada de los tiempos de la

intersección.

La información final considerada por el

modelo SYNCHRO se refiere a la informa-

ción de las fases presentadas en la intersec-

ción. En la Figura 4.79 se presenta la

información requerida. Como puede obser-

varse, la información hace referencia al ini-

cio mínimo, la duración de fase mínima y

máxima, tiempo de amarillo, todo rojo, pa-

rámetros para intersecciones actuadas y

tiempos para peatones.

Cuando se haya concretado la entrada de

la información, se puede acceder al diagrama

espacio-tiempo, que es la representación

gráfica del flujo de vehículos, como se puede

observar en la Figura 4.80.

Como se mencionó, la entrada de la in-

formación del modelo de tránsito de la red

vial es un proceso interactivo que permite



Figura 4.75

Barras de

herramientas

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

BARRA DE HERRAMIENTASDE EDICIÓN

MAPAS, CARRILES, VOLÚMENES, TIEMPOS, FASESDIAGRAMA, ESPACIO-TIEMPO Y SELECCIÓN

BARRA DEMENÚS

ACCESO A BASEDE DATOS



Tabla 4.7

Barra de menús y

submenús

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa SYNCHRO

Versión 5.0

Menúprincipal

Submenú Función

File

New Creación de un nuevo proyecto e inicio de un nuevo archivo.




MergePermite adicionar archivos considerando nuevas intersecciones yparticularidades, como geometría, volúmenes y tiempos.

GraphicsSe puede importar o limpiar la visualización del fondo del espacio detrabajo, así como exportarlo.

Print Window Impresión de la visualización del espacio de trabajo activo.

Create Report Creación de reportes personalizados de los análisis realizados.

Printer Setup Selección y conexión de la impresora.

Recent Files List Lista de los últimos cuatro archivos abiertos o grabados.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del SYNCHRO.

Transfer

Data AccessPermite la lectura, escritura de las base de datos de información decarriles, tiempos, fases y reportes.

Simtraffic SimulationTraslada al usuario al programa de apoyo de visualización gráfica desalidas (SIMTRAFFIC), con la ejecución del modelo ingresado.

Corsim AnalysisTransfiere la información de entrada considerada en el modeloSYNCHRO al modelo CORSIM (TSIS) del tipo NETSIM.

Transyt AnalysisTransfiere la información de entrada considerada en el modeloSYNCHRO al modelo TRANSYT.

Save to HCSTransfiere la información de entrada considerada en el modeloSYNCHRO al modelo HCS (intersección tipo semaforizada o no) previaselección de la intersección

Options

Scenario ManagerSe establecen características específicas del análisis, como descripción,fecha, tiempo de análisis, persona que realiza el análisis.

Map SettingsPermite definir propiedades de visualización del mapa: color del fondo,color de enlaces, nodos, tamaños de intersecciones y letras entre otrosaspectos.

Network SettingsPermite la definición de aspectos básicos de la red en cuanto a carriles,volúmenes, tiempos.

Time-Space DiagramPermite la definición de aspectos básicos del diagrama deespacio-tiempo relacionados con la visualización del diagrama.

Coding Error Permite obtener información de errores presentados en la red de entrada.

Convert to Feet Permite la conversión de las medidas de entrada a pies.

Phase Templates Define una plantilla básica para realizar las fases.

Ring and BarrierDesigner

Entrada de información para el análisis complejo de múltiples. estrategiasde fases de las intersecciones.

Cluster EditorUsado en conjunto con el menú anterior permite compartir un solo controla múltiples intersecciones.

presentar resultados inmediatos a la entra-da de la información, es decir, que no se re-quiere un programa de apoyo para laejecución de algoritmos específicos quepermitan obtener los resultados del modeloSYNCHRO. Una vez considerada toda la in-formación de entrada del modelo, se pue-den exportar los resultados mediantearchivos de intercambio gráfico (DXF).También se pueden visualizar los resulta-dos obtenidos en forma dinámica medianteel programa de apoyo SimTraffic.


SIMTRAFFIC

Para iniciar el SIMTRAFFIC, se debe en-trar al subdirectorio donde se encuentra lo-calizado. En la pantalla aparece el símboloque identifica el programa SIMTRAFFIC.Seguidamente, al presionar la tecla izquierda

del mouse sobre el icono, muestra el menú

principal presentado en la Figura 4.81.

El programa de apoyo SIMTRAFFIC per-

mite realizar la simulación microscópica de

la red vial de intersecciones para visualizar

aspectos como:

u Intersecciones cercanas con problemasde bloqueo y/o cambio de carril

u Efecto de semáforos en intersecciones nosemaforizadas cercanas

u Operación en intersecciones bajo nivelesaltos de congestión

Las simulaciones posibles mediante el

SIMTRAFFIC, incluyen:

u Intersecciones semaforizadas de tiempofijo

u Intersecciones semaforizadas actuadas

u Intersecciones con dos vías de acceso conpare



Tabla 4.7

(Continuación)

Barra de

menús y

submenús

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

Menúprincipal

Submenú Función

Optimize

Intersection SplitsPermite optimizar y definir el tiempo de verde, amarillo y todo rojoóptimo de cada fase de la intersección seleccionada.

Intersection Cycle LengthPermite optimizar y definir la longitud de ciclo de la intersecciónseleccionada.

Intersection OffsetPermite optimizar y definir el tiempo de desfase de la intersecciónseleccionada

Partition Network

Permite considerar la optimización de una red en múltiplessistemas, asignando la intersección a zonas específicasconsiderando grandes longitudes entre intersecciones, diferentescaracterísticas de tránsito.

Network Cycle LengthsPermite la optimización de la longitud de ciclos de la redconsiderada.

Network OffsetsPermite la optimización de los desfasamientos de la redconsiderada.

Help

Contents Acceso a las ayuda del SYNCHRO que se encuentran en línea.

AboutPresenta en la pantalla de la versión del SYNCHRO, con algunasrecomendaciones de utilización del modelo.

Product Key Permite el acceso a la clave de utilización del programa.

u Intersecciones con to-das las vías de accesocon pare

u Autopistasu Cambios de girou Glorietas largasu Aumento o disminu-

ción de carrilesu Flujo de automóviles,

autobuses, carga, pea-tones y bicicletas

Los parámetros queson reportados en la simu-lación como medidas deefectividad incluyen:

u Demora por disminu-ción de velocidad

u Demora por detenciónu Detencionesu Longitudes de colau Velocidadesu Tiempo y distancia de

recorridou Consumo y eficiencia

de combustibles

u Emisiones de contaminantes

u Tiempos de verde observados actuados

4.3 SOFTWARE PARA LA

MICROSIMULACIÓN

En esta categoría se presentan las aplica-

ciones de software que permiten realizar mi-

crosimulaciones en las cuales se involucra la

representación del sistema real por medio de

la reproducción sucesiva del hecho de interés

que tiene lugar en el sistema real. La repro-

ducción se realiza de acuerdo con las relacio-

nes matemáticas y decisiones lógicas. Las

principales herramientas informáticas que

presentan estas características son:

u LISA+

u TSIS

u VISSIM

La herramienta LISA+ permite realizarmicrosimulaciones, evaluaciones y optimi-zaciones de los dispositivos semáforicos deuna red vial urbana. El modelo TSIS no per-mite hacer optimizaciones en forma direc-ta, pero sus archivos pueden ser analizadosmediante el software TRANSYT7F para op-timizar los dispositivos semafóricos de lared vial urbana. La herramienta informáti-ca VISSIM realiza la optimización median-te el TEAPAC, software semejante alTRANSYT7F y al SYNCHRO.



Figura 4.76

Información de

entrada de

geometría por

carril en

intersecciones

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

4.3.1 (LISA+)

LISA+ es una herramienta que facilita el

análisis de planeación, administración y

aprovisionamiento de datos para semáforos.

Con este modelo, se tieneel apoyo necesario parallevar a cabo el registro devehículos contados, pa-sando por cada una de lasfases de planeación sema-fórica hasta la simulacióny el aprovisionamiento dedatos para cualquier pro-cedimiento de control.

Además del instru-mento de planeación deLISA+, el banco de datosconcebido para la admi-nistración del funciona-miento de los semáforos,denominado VERA+, seha convertido en un ele-mento indispensable enuna administración efi-ciente.

La estructura modularde cada uno de los elemen-tos de modelo permiteadaptar el sistema a nece-sidades específicas. El di-seño del modelo con susdiferentes menús y símbo-los permite trabajar intui-tivamente con LISA+ yaprender su manejo congran facilidad.

4.3.1.1 Alcances

El modelo de LISA+,herramienta poderosapara realizar la planea-

ción completa de los sistemas semafóricosde la red vial urbana, facilita la tarea de ela-borar controles técnicos de semáforos.

Además de la planeación, es de destacar lacalidad del software LISA+. Para verificar y



Figura 4.77

Información de

entrada de

volúmenes en

intersecciones

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

Figura 4.78

Información de

entrada de

tiempos en

intersecciones

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

administrar datos, se dis-pone de un diseño inteli-gente. Se puede seguircada paso de la lógicamediante test avanzados.La sincronización de lossemáforos, así como suscoordinaciones, se elabo-ran naturalmente con losmás modernos procedi-mientos de cálculo.

La simulación ayudaa elaborar la planeacióngráficamente y a exami-narla con intensidades detráfico reales. El compor-tamiento del tráfico quese simula de esta manerapermite sacar conclusio-nes más exactas y una re-presentación gráfica másplástica que la del cálcu-lo estadístico.

Después de la pla-neación y del test de losdatos de entrada, se pue-de hacer una recolecciónde esta información conun procedimiento dise-ñado específicamentepara los aparatos de con-trol definidos.

No sólo es posible ha-cer una planeación abier-ta, sino también una enVS-PLUS. La comunica-ción con otros sistemas,como computadores para tráfico, se lleva acabo por medio de interfases.

El ambiente de tránsito que solicita elmodelo y que debe ser especificado por elusuario del LISA+ consiste en:

u Topología del sistema de vías, calles y ca-rreteras (en la forma de imágenes), cana-lización y disposición de los carriles talescomo giros a izquierda permitidos, y ca-rriles exclusivos de buses.



Figura 4.79

Información de

entrada de

fases en

intersecciones

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

Figura 4.80

Diagrama

espacio-tiempo

en

intersecciones

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

u Geometría de cada uno de los componen-tes de la red, se incluyen distancias, bra-zos (accesos) e información de losdispositivos de control del tránsito, comodatos del grupo de señales, tiempos in-termedios, desfases, conformación de fa-ses, transiciones y planes.

u Volúmenes e intensidades de tráfico queingresan al sistema vial, como vehículos,peatones y bicicletas, así mismo, se es-pecifica la flota de automóviles y la com-posición vehicular (buses, camiones yvehículos livianos), incluidos natural-mente los factores de equivalencia.


LISA+ es un modelo que permite analizardiferentes categorías, acorde con las caracte-rísticas del flujo de tránsito. Los análisis reali-zados mediante LISA+ están relacionados conla red que representa el ambiente del tráfico.

Ésta puede subdividirse en subredes queinteractúan entre sí. Los principales análisisllevados a cabo con LISA+ son los siguientes.

Análisis de planeación de

intersecciones individuales

En este análisis, LISA+ permite desarro-llar las fases y su representación sencilla, di-señada de manera intuitiva. Por principio,las señales incompatibles se excluyen en unafase. La representación gráfica se realiza encírculos de fases que se pueden editar por se-parado. La distribución y el orden se puedencambiar a voluntad. La secuencia de fases sedefine por una unión gráfica de las fases.

A partir de las fases definidas y de lassecuencias de fases, LISA+ elabora auto-máticamente las transiciones entre faseselegidas. El diseño automático se hace bajoprescripciones individuales; por ejemplouna matriz de desfase de tiempo. Todas las



Figura 4.81

Menú principal

del Programa

SIMTRAFFIC

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa

SYNCHRO

Versión 5.0

BARRA DEMENÚS


DEVISUALIZACIÓN

BARRA DECONTROL DEANIMACIÓN

ESPACIO DETRABAJO

secuencias combinadas se controlan auto-máticamente.

Para la elaboración de planes de señales,el sistema dispone de funciones extensas yherramientas confortables. El plan de seña-les se puede elaborar y diseñar individual-mente por medio de definiciones de color.

No sólo es posible elaborar automática-mente el plan de señales sobre la base de unasecuencia de fases establecida, sino tambiéncalcularlo y optimizarlo automáticamente apartir de los ciclos y los tiempos de espera.

Los programas de encendido y apagadose calculan automáticamente. El cálculo decapacidad se hace sobre la base de los valoresde ocupación dados.

Elaboración de coordinaciones

Además del análisis de intersecciones in-dividuales, el sistema ofrece la ventaja de fá-cil obtención y representación sinóptica delas coordinaciones.

El diseño y la elaboración son muy con-fortables, pues se cuenta con la ayuda de asis-tentes que acompañan en cada uno de lospasos del proceso. El plan de coordinación sepuede representar de acuerdo con las necesi-dades, gracias a la posibilidad de elegir libre-mente los colores y tipos de letra y a que lasbandas verdes continuas también se puedenrepresentar gráficamente.

Simulación

Se analizan las condiciones propias deltránsito simulado. Así es posible desarrollarcontroles óptimos, libres de error. El trabajode aprovisionamiento de datos que requierela simulación es bastante sencillo, pues sepueden usar las redes de líneas de circulacióny las reglas de la gráfica de aprovisionamien-to básico. Además de la simulación de inter-

secciones individuales, se puede efectuar la

de tramos y redes coordinadas, así como la de

intersecciones no semaforizadas y glorietas.

La evaluación estadística de la simulación

(tiempos de verde y rojo, tiempos de viaje,

tiempos de espera) permite la evaluación ob-

jetiva del control.

4.3.1.3 Componentes del LISA+

LISA consta de una serie de herramientas

integradas que permiten administrar proyec-

tos, administrar coordinaciones de la red se-

maforizada urbana, representar los aspectos

básicos del planeamiento de cruces semafóri-

cos (ambiente, condiciones o entorno de la co-

rriente del tránsito (discontinua), pasos, líneas

de recorrido, puntos de conflicto, distancias y

conflictos de la corriente del tránsito, así como

alimentar los datos básicos de las interseccio-

nes, alimentar volúmenes vehiculares y las

coordinaciones de la corriente del tránsito.

Cada uno de los componentes del LISA+ está

diseñado para representar en conjunto el am-

biente físico particular de la red vial urbana.

LISA+ cuenta con cinco módulos de apo-

yo principales:

u ADMINISTRADOR DE PROYECTOS.En este sistema se trazan, se borran, seimportan y exportan todas las intersec-ciones. En la administración de proyec-tos, además de las intersecciones,también se pueden diseñar las coordina-ciones. La estructura gráfica en forma deárbol y el orden jerárquico propio de estaestructura permiten una navegación ve-loz y de fácil manejo. La selección de lasintersecciones es sencilla y eficiente.LISA+ protocoliza el trazado y el borradode intersecciones, con lo cual usted siem-pre dispone de una historia actual de susplaneaciones.



u MÓDULO DE APROVISIONAMIENTOY PLANEAMIENTO. En este módulo sediseñan la geometría y los grupos de se-ñales semafóricas, se elabora la matriz deincompatibilidad y el cálculo de tiemposintermedios con la ayuda de un asistentegráfico. Los parámetros de cálculo detiempos intermedios pueden modificarsey guardarse según las necesidades espe-cíficas del usuario. Se permite el desarro-llo de las fases y su representaciónsencilla, diseñada de manera intuitiva.Por principio, las señales incompatiblesse excluyen en una fase. La representa-ción gráfica se realiza en círculos de fasesque se pueden editar por separado. Ladistribución y el orden se pueden cam-biar a voluntad. La secuencia de fases sedefine por una unión gráfica de las fases.

u INTERSECCIONES NO SEMAFORI-ZADAS. Sobre la base de conteos de trán-sito y de la geometría de la intersección,se pueden realizar cálculos de capacidady evaluaciones de intersecciones no se-maforizadas. Además, se puede incluir elcálculo de intersecciones tipo glorietas.

u CONTEOS. Los registros de tránsito reali-zados electrónica o manualmente puedeningresarse directa o manualmente por me-dio de múltiples interfases. Los conteospueden subdividirse en intervalos de tiem-po y pueden ser evaluados por medio de ta-blas o gráficas. La cantidad de brazos(accesos) de las intersecciones es ilimitada,de manera que se pueden elaborar planesde carga de tráfico para cada intersección.Para transmitir los registros, los datos pue-den exportarse en formato ASCII.

LISA+ es un programa que funciona en lala plataforma Windows y que opera con me-nús para el acceso a los diferentes módulosespecíficos, es decir, que se tienen los accesosdispuestos para tal fin.


LISA+

En esta sección se describen las caracte-rísticas fundamentales del programa LISA+(Versión 3.1). Éste presenta los diversos mó-dulos de apoyo visualizados por el usuario através del uso de menús, como se presenta acontinuación.

Para iniciar el progra-

ma LISA+, se debe entrar

al subdirectorio donde se

encuentra localizado. En la

pantalla aparece el símbolo

que lo identifica. Seguida-

mente, al presionar la tecla

izquierda del mouse sobre

el icono, se muestra el

menú principal presentado

en la Figura 4.82.

A continuación, en la

Tabla 4.8 se presenta el

resumen de posibilidades

de la barra de menús y



Figura 4.82

Menú principal

del Programa

LISA+

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

Programa LISA+

Versión 3.1

BARRA DEMENÚS

BARRA DEHERAMIENTAS

PRINCIPAL

ESPACIO DETRABAJO



Tabla 4.8

Barra de

menús y

submenús de

los módulos

específicos

LISA+

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa LISA+

Versión 3.1

Menú principal Submenú Función

Archivo

Abrir/Elaborar Permite el acceso a la ventana del administrador de proyecto.

Abrir de nuevo Abre un archivo existente.

Abrir coordinación Abre un archivo de coordinación existente.

Cerrar Se cierra un proyecto.

Opciones Presenta las opciones de configuración del LISA+.

Imprimir Imprime el contenido del documento activo en la impresora.

Imprimir conjunto Imprime el conjunto de contenidos activos en la impresora.

Usuarios – PosicionesPermite definir permisos y configuraciones para el usuariopreestablecido.

Finalizar Salida del LISA+

Planeamiento

Distancias /Alimentación básica

Visualiza el menú de alimentación básica de la información delnodo.

Datos del cruce Visualiza el menú de datos del cruce del nodo.

Datos del grupo deSeñales

Visualiza el menú de datos del grupo de señales.

Tiempos Intermedios Visualiza el menú de análisis y cálculo de tiempos intermedios.

Condiciones deDesfasamiento

Visualiza el menú de condiciones de desfasamiento.

Conformación de fases Visualiza el menú de la conformación de fases semafóricas.

Transición de fases Visualiza el menú de transición de fases.

Planes de señales Visualiza el menú de planes de señales.

Planes permitidos Visualiza el menú de planes permitidos.

Hora de cambio Visualiza el menú de hora de cambio.

Detectores Visualiza el menú de detectores.

Página anterior Visualización de la página anterior.

Documentos Permite la entrada a documentos del LISA+.

No semaforizado

Datos básicosPermite la visualización de los datos básicos del nodo que sepresenta como intersección no semaforizada.

GlorietaPermite la visualización de los datos del nodo que se presentacomo glorieta.

Conteos

AlimentarPermite realizar la alimentación de información de conteosmanuales.

EvaluaciónPermite realizar la evaluación de información de conteosmanuales.

ImportaciónPermite realizar la alimentación de información de conteos porimportación de la información.

Exportar Permite realizar la exportación de la información de conteos.

Ventana

CascadaPermite la organización de las ventanas activas en cascada conlos títulos visibles de las ventanas.

CambioPermite el cambio entre las ventanas activas que se hayandesplegado en el LISA+.

submenús de los módulos específicos delLISA+.

El administrador de proyectos

LISA+ administra la información en unbanco de datos propio en el cual se almace-nan todos los datos, mediante una ruta quese especifica en el momento de realizar la pri-mera instalación. Esto puede ser modificadoal activar el archivo “Lisaconfig.exe” que seencuentra en el subdirectorio en el cual seinstaló el programa. Los proyectos que se tra-bajan en LISA+ se diferencian medianteidentificaciones específicas que definen unproyecto, un lugar, un nodo y variantes. En laFigura 4.83 se presenta la ventana del admi-nistrador de proyectos, donde se puede defi-nir un nuevo lugar, con lo cual se puedeincluir toda la información sobre el lugar ylas variantes. En la parte izquierda se en-cuentran los datos disponibles representa-dos en un diagrama de árbol. Se puedenseleccionar los proyectos, los lugares o todos.

En la administración del proyecto se pre-sentan cuatro pestañas específicas que per-miten realizar las siguientes funciones:

u Selección. En esta páginase seleccionan los nodosque serán modelados conel LISA+.

u Funciones: En esta pági-na se lleva a cabo la colo-cación y borrado de lasvariantes, nodos y pro-yecto, así como la impor-tación y alimentación dedatos del LISA+. Se dis-tingue además la catego-ría de administración,archivo en ejecución ybackup.

u Propiedades. En esta

sección se encuentra toda la informa-ción de las variantes del nodo, como ladefinición del lugar, nodo, variante, pro-yecto, trabajador, fecha, contratista y laslistas de los archivos de datos.

u Estado: Se puede asignar a una variantedel nodo un estado determinado, como“administración” o “elaboración” entreotros, con lo cual se dan privilegios desolo lectura o de cambios en las varia-bles.

El administrador de proyectos permitemanejar los diferentes proyectos que se re-quieren analizar, así como administrar va-riantes específicas de las interseccionesindividuales que se consideren.

Recorridos y alimentación básica

En este módulo se realiza la alimentaciónde la geometría del nodo con sus líneas de re-corrido, las cuales contribuyen en los trayec-tos de entrada y despeje para el cálculo de lostiempos intermedios. Además, se pueden darlos grupos de señales. El procedimiento quese debe seguir es:



Figura 4.83

Menú principal

del

administrador

de proyectos

del Programa

LISA+

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

Programa LISA+

Versión 3.1

u Carga del esquema y escalado. La ali-mentación de la información se realizasobre una base gráfica que se carga de unarchivo bitmap (*.bmp) o de Windows me-tafile (*.wmf). Para el cálculo exacto delas trayectorias de despeje y entrada serequiere la asignación de la escala en elplano que se tenga en pantalla. La escalase debe fijar siempre al inicio del trabajo,ya que con ello se asegura que con losconflictos bloqueados se calculen tam-bién las trayectorias.

u Colocación de ejes de calzada. Se deben fi-jar todos los ejes de las calzadas y de los ca-rriles de acuerdo con cada acceso en laintersección. Se estipula de igual forma laposición exacta de los carriles y se definenlos carriles para ciclistas, buses y tranvías.

u Creación de líneas de recorrido. Se tienendos tipos de líneas de recorrido: el primeroestá relacionado con la dirección que tieneen cuenta el número del acceso, de la saliday del tipo de línea. En el segundo, se en-cuentran las líneas sencillas, relacionadascon pasos peatonales y de ciclistas.

u Clases de vehículos. Una vez construidaslas líneas de recorrido, se designan los ti-pos de vehículos que habrá en cada línea.Las líneas de recorrido para ciclistas sedefinen de manera similar a las del trán-sito vehicular, teniendo en cuenta que elciclista puede circular sobre carriles pro-pios o sobre la calzada.

u Zona de corte. La zona de corte tiene lafunción de diferenciar el final de la líneade recorrido que se debe utilizar.

u Asignación de grupos de señales. A cadaeje de calzada, carril o línea de recorridose asigna un grupo de señales de una listaya registrada. Los grupos de señales seasignan a todas las líneas de recorridopertenecientes a un carril.

u Conformación de puntos de conflicto.Una vez se hayan definido las líneas de re-corrido, los pasos peatonales y de ciclis-tas, se conforman los puntos de conflicto.Todos deben probarse y confirmarse sipertenecen a la situación real.

u Cálculo de trayectorias. Una vez confor-mados y controlados los conflictos, éstosaparecen en la tabla de recorridos

u Alimentación de datos básicos. La ali-mentación gráfica de los ejes de calzada,carriles y líneas de recorrido, así como losgrupos de señales se pueden utilizar parala creación automática de los datos delnodo en tablas, de los datos de los gruposde señales, la matriz de incompatibilida-des y de la red de simulación.

En la Figura 4.84 se presenta el menú dedistancias/alimentación básica del progra-ma LISA+, en la cual se aprecia la conforma-ción de los puntos de conflicto y la tabla delos mencionados conflictos.

Datos del nodo

La información que debe ir en un nodoespecífico incluye su alimentación básica, locual se mencionó en la sección anterior. Porotro lado, debe incluirse la información espe-cífica que se relaciona a continuación.

u Brazos del nodo. Se asignan los brazos dela intersección (accesos), así como el ángu-lo presentado y se incluye la cantidad decarriles para cada brazo y los movimientosen las entradas y salidas del nodo.

u Nodos de partición. Se trata de un nodoque funciona como uno doble. Éstos sepueden subdividir en dos nodos de parti-ción.

u Clases de tránsito. Además del carril, sedefinen las clases de tránsito, las cualestienen significado para el cálculo de tiem-



pos intermedios. Los parámetros para el

cálculo de tiempos intermedios, como la

velocidad, y longitud de vehículo, se ini-

cian para cada tipo de tránsito.

u Flujos de partición. Se establecen los flu-

jos de partición, cuando existen más ca-

rriles para un flujo de tránsito.

u Pasos peatonales y de bicicletas. Se reali-

za la alimentación de los pasos peatona-

les o de bicicletas, según sea el caso.

u Nombre de flujo transversal. Se define elnombre de cada flujo transversal. Se re-quiere para identificar con claridad los di-ferentes flujos transversales existentes enun brazo (acceso) de un nodo.

Otra de las características básicas de lainformación del nodo es la relacionada conlos datos de la evaluación, los cuales incluyenlos siguientes aspectos:

u Demanda. Se fija la cantidad de vehículosque se presenta en el nodo teniendo encuenta la geometría de éste.

u Demanda de saturación. Para cada flujo,se registra la demanda de saturación, lacual describe la cantidad de vehículosque pueden pasar durante una hora converde permanente.

u Factor de reducción. Describe la reduc-ción del flujo vehicular como consecuen-cia de los peatones y ciclistas que loatraviesan.

u Superficies disponibles. Se puede indicarla cantidad de superficie disponible en elinterior del nodo, que debe considerarsepara el cálculo de capacidad.

u Unidades vehiculares. Se alimenta la in-formación de los factores de equivalenciapara cada tipo de vehículo registrado enla corriente del tránsito.

u Demanda peatonal. Para cada brazo delnodo (acceso), se incluye la demanda re-gistrada de peatones y de bicicletas.

En la Figura 4.85 se presenta el menú dedistancias/alimentación básica del progra-ma LISA+. Se aprecia la conformación de los



Figura 4.84

Menú de

distancias/

alimentación

básica en

LISA+

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa LISA+

Versión 3.1

puntos de conflicto y la tabla de los mencio-

nados conflictos.

Datos de señales

Se establece la información básica de los

grupos de semáforos (señales) presentados en

el nodo; se establece la alimentación de grupos

de señales, indicando los nombres deseados,

los tipos de señales; se establecen los flujos se-

ñalizados, los grupos de señales (fases), los

tiempos mínimos de rojos y verdes, así como

los máximos. También se establecen las clases

de tránsito que se semaforizan.

Es posible modificar los grupos de seña-

les a voluntad, así como las secuencias de los

grupos de señales.

En LISA+, los grupos de señales se subdi-

viden en diferentes tipos que se integran

como estándar en el programa. Se pueden

modificar y definir nuevos tipos, de acuerdo

con los fijados en el modelo. Se definen las

propiedades de los tipos de señales “intermi-tente”, “diagonal” o “diagonal/intermitente”o, en el caso de imágenes a color, nuevos ti-pos de señales de acuerdo con las necesida-des del análisis.

Se debe igualmente definir los tipos desemáforos teniendo en cuenta la cantidad delentes luminosos que poseen y se pueden in-cluir las señales adicionales.

u Tiempos intermedios. Se determinan lostiempos intermedios de los grupos de se-ñales existentes, teniendo en cuenta lamatriz de incompatibilidades con baseen las trayectorias de entrada y despeje.

u Conformación de fases. Se ensambla cual-quier fase con los grupos de señales exis-tentes, que tienen funciones específicasde construcción, elaboración y adminis-tración de las fases. Para la construcciónde las fases, se supone la existencia degrupos de señales y la matriz de incompa-tibilidad.



Figura 4.85

Menú de datos

del nodo LISA+

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa LISA+

Versión 3.1

u Planes de señales y transición de fases. Eneste módulo se realiza la creación, elabora-ción y prueba de los planes de señales. Enla representación gráfica se dan o se modi-fican por necesidad los tiempos de fin e ini-cio de verde para los grupos de señalescorrespondientes. Para la construcción delos planes de señales, se requieren gruposde señales, la matriz de incompatibilidad yla matriz de tiempos intermedios.

u Planes permisivos. Se llaman también pla-nes de fases permisivos, planes enmarca-dos o planes de estructura. Se utilizan parael control coordinado con dependencia deltránsito. Un plan permisivo comprendevarias zonas permitidas, las cuales repre-sentan las condiciones de tiempo para elcontrol dependiente del tránsito medianteel cual se garantiza la coordinación.

u Conmutación horaria. Se establecen lostiempos de conmutación horaria para elnodo.

u Detectores. Se establece el registro de losdetectores que se presenten para la de-manda, brecha, congestión y detectoresde ocupación y otros elementos de medi-ción para la recopilación de vehículos ypersonas que se utilizan en la lógica.

u Lógica de control. Sirve para la alimenta-ción y representación gráfica, así comopara las pruebas funcionales de controlcon dependencia del tránsito. Los con-troles se representan como diagramas deflujo.

u Sitio de prueba. Se ofrece con el editorgráfico un extenso sitio de prueba y simu-lación de la lógica de control u otro pro-cedimiento de control. Se tiene en cuentaun equipo de control virtual, muy similaren su configuración y funciones al equipode control de una firma de construcciónde semáforos. El equipo puede verse in-

fluenciado por la reacción ante detecto-res con lo cual se integra un módulo de si-mulación completo.

Información de conteos

Conformación o alimentación de conteosde tránsito y su evaluación. Éstos se puedenalimentar por medio manual o se pueden im-portar de diferentes instrumentos de conteo.La evaluación se efectúa con la ayuda de pla-nos de carga.

Establecimiento de coordinación

De manera similar a la administracióndel proyecto de los nodos, se construye laadministración del proyecto de coordina-ción. Se elabora la coordinación estable-ciendo las predefiniciones básicas paratodos los diagramas espacio-tiempo. Se fi-jan los grupos de señales de los sentidos decoordinación correspondientes en las di-recciones principales y contrarias y las dis-tancias de las líneas de pare. Se puedenmodificar las propiedades del diagrama es-pacio-tiempo.

En LISA+ se presenta una barra de he-rramientas asociada a la creación y ediciónde los modelos de tránsito. Se halla en la pá-gina principal principal del LISA+. En la Fi-gura 4.86 se observa la mencionada barra deherramientas de acceso rápido.

4.3.2 Traffic Software IntegratedSystem (TSIS)

El modelo de simulación TSIS (Versión5.1) es una herramienta que facilita el análi-sis de sistemas de tránsito urbano. Puedeemplearse para evaluar un amplio rango deestrategias de operación del tránsito, en in-tersecciones individuales, en arterias urba-nas o en grandes redes viales urbanas.



4.3.2.1 Alcances

Este modelo puede utilizarse para ana-

lizar el impacto de cambios en el sistema

estudiado, como modificar sentidos direc-

cionales, aumentar o disminuir el número

de carriles, permitir el giro a la derecha en

rojo, aumentar longitudes de bahías de

giro, modificar planes de semáforos, imple-

mentar complejos viales a desnivel, etc.

Igualmente, el modelo permite analizar el

flujo de buses, los paraderos, las rutas, la

frecuencia. También puede usarse para es-

tudiar el impacto de grandes construccio-

nes en las redes viales, como centros

comerciales o parqueaderos, entre otras.

El TSIS es un paquete o software de si-

mulación de tránsito para sistemas con se-

maforización o sin ella, para autopistas, vías

con peaje, vías urbanas o sistemas combina-

dos de autopistas y semaforización. Su prin-

cipal fortaleza radica en la habilidad para

simular las condiciones del tránsito con un

nivel de detalle superior a otros programas

de simulación disponibles. El TSIS, desarro-

llado por la Federal Highway Administration

(FHWA) durante los últimos treinta años, ha

evolucionado a la versión 5.1 y ha facilitado

una mayor comprensión de la teoría de flujo

vehicular y de las operaciones de tránsito ytransporte.

El ambiente de tránsito que solicita elmodelo y que debe ser especificado por elusuario de los modelos de la familia TSISconsiste en:

u Topología del sistema de vías, calles y ca-rreteras (en la forma de diagramas de en-lace de nodos “red”).

u Geometría de cada uno de los componen-tes de la red.

u Canalización y disposición de los carriles,como giros a izquierda permitidos y ca-rriles exclusivos de buses.

u Comportamiento de los conductores demanera que se configure el desempeñode los vehículos en los flujos del sistema,como aceleración, desaceleración y com-portamiento en la fase semafórica deamarillo (fase de despeje).

u Dispositivos de control de tráfico, comoseñal de pare (stop), ceda el paso (yield),fases y tiempos de semáforos y detecto-res inductivos.

u Volúmenes e intensidades de tráfico queingresan al sistema vial.

u Datos de origen y destino y trayectoriasde los movimientos.



Figura 4.86

Barra de

herramienta

LISA+

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa LISA+

Versión 3.1

u Flota de automóviles o composición

vehicular (buses, camiones y vehículos li-

vianos).

u Especificaciones del sistema de transpor-

te colectivo de pasajeros en buses (rutas,

estaciones, paraderos, frecuencias y rota-

ción del servicio).

Con el fin de proveer un marco eficiente detrabajo para definir las anteriores especifica-ciones, el ambiente físico se representa comouna malla o red que comprende nodos (pun-tos) y enlaces o arcos “links” uni y bidirecciona-les según el caso. Estos últimos representan lasvías urbanas o suburbanas, o tramos de sec-ción de autopistas, mientras que los nodos re-presentan intersecciones puntuales o aquellossitios en los que hay cambios geométricos(como cambio de pendiente o algún polo gene-rador o atractor de tráfico importante).


El TSIS es un modelo que permite reali-zar análisis en diferentes categorías, acordecon las características del flujo de tránsito.Los análisis efectuados mediante el TSIS es-tán relacionados con la red que representa elambiente del tráfico. Ésta puede dividirse ensubredes que interactúan entre sí. El usuariotiene absoluto control sobre esta partición ysus componentes para el análisis. Para la se-lección de subredes, se deben tener en cuentavarias consideraciones que incluyen las si-guientes:

u El grado de detalle y precisión deseadopara el estudio.

u La Topología de la red.

u Los niveles previstos de congestión vehi-

cular.

u El alcance de las operaciones de trans-

porte público de pasajeros.

u El nivel de detalle mínimo disponible.

Entre las aplicaciones realizadas me-diante el TSIS, se distinguen dos tipos deanálisis importantes:

Análisis operacionales

Los análisis operacionales se encuentranenfocados a altos grados de análisis detallados,en los que se pueden evaluar cambios en las ca-racterísticas de los dispositivos, de los volúme-nes de tránsito y de las vías, como ciclossemafóricos, volúmenes de tránsito, sistemasde control, geometría, entre otros. Los análisisoperacionales efectuados en el TSIS en la cate-goría operacional se resumen a continuación:

u Estudios para determinar el impacto deusos del suelo para estudios de adminis-tración del tránsito y accesibilidad.

u Análisis de autopistas elevadas, intersec-ciones a desnivel y vías urbanas o ruralesa nivel.

u Programación de fases semafóricas ycoordinación de semáforos en redes.

u Análisis para secciones de trenzado deltráfico, aumento o disminución de carri-les de carreteras y vías.

u Localización y análisis de estaciones debus o paraderos, rutas de buses, taxis yanálisis de vehículos de alta ocupación.

u Rampas de intercambio en interseccio-nes y carriles exclusivos para alta ocupa-ción.

u Intersecciones de prioridad o sin señali-zación.

u Detección de incidentes y gestión del trá-fico.

u Estudios de colas con y sin retención.u Teoría de formación de colas en general.u Presentaciones públicas y demostracio-

nes con animación secuencial en el tiem-po a manera de video.



Análisis de asignación de tránsito

El programa CORSIM soporta el uso demodelos de simulación para asignación detránsito a la red, pero no constituye el pro-pio modelo de asignación. El modelo deasignación del TSIS interactúa con el com-ponente NETSIM de CORSIM mediante téc-nicas convencionales de tránsito estático y deotras técnicas de optimización. El propósitode contar con modelo de asignación de tráfi-co es extender las capacidades potenciales deCORSIM para uso de planificadores e inge-nieros de tránsito.

Para el planificador, éste usualmentedispone de suficiente información para en-samblar la matriz Origen/Destino de los vo-lúmenes de tránsito que representa lademanda de transporte en determinada áreadurante un período específico. Dado que estainformación es valiosa, el NETSIM la adoptatransformándola específicamente en los por-centajes de giros en cada intersección, lo queconstituye el modelo de asignación. Los prin-cipales análisis que se pueden realizar son:

u Tendencias de origen y destino de flujosde tránsito y asignación de tránsito en re-des.

u Verificación y validación de otro softwa-re.

u Apoyo en la recolección información dedatos de campo.

Los efectos de cada una de las alternati-vas detalladas en los respectivos análisis,como relocalización de paraderos y estacio-nes de buses de servicio público de pasajeros,restricciones de tránsito automotor, estacio-namientos y zonas de parqueo, pueden estu-diarse con este modelo. Estrategias un pocomenos detalladas, como cambios de senti-do vial, pueden ser analizadas con modelosmacroscópicos, los cuales permiten calibrar

situaciones de impacto de las alternativas,incluso por fuera del área donde se están im-plementando.

4.3.2.3 Componentes del TSIS

El TSIS consta de un juego o familia demodelos debidamente integrados que repre-sentan el ambiente, condiciones o entornode la corriente del tránsito (continua o dis-continua). Cada uno de los componentes delTSIS está diseñado para representar un am-biente físico particular (calles, carreteras oautopistas) a un determinado nivel de detallede simulación (macro y microscópico). En elcaso de la simulación microscópica, se repre-sentan los movimientos individuales de cadavehículo, la cual incluye la influencia delcomportamiento típico del conductor.

El TSIS es un sistema integrado com-puesto por los siguientes submodelos:

u NETSIM: modelo microscópico de simu-lación del tráfico urbano basado en simu-lación estocástica.

u FRESIM: modelo estocástico microscó-pico de simulación de tráfico en condi-ciones de flujo libre.

u NETFLO 1 (nivel 1): modelo macroscópi-co detallado para la simulación del tráfi-co urbano.

u NETFLO 2 (nivel 2): modelo macroscó-pico de simulación para tráfico urbanoen menor detalle.

u FREFLO: modelo macroscópico de si-mulación de tráfico sobre autopistas.

El TSIS y sus programas de soporte cuen-tan con interfaces en un sistema coherente eintegrado con el NETSIM (Network Simula-tion-Simulación de redes urbanas a flujo dis-continuo) y FRESIM (Freway Simulation-Simulación de redes de autopistas a flujocontinuo).



El sistema de nomenclatura de cada unode los modelos se basa en una combinaciónde prefijos y sufijos. Los prefijos NET y FREindican una red de tráfico vehicular a nivel(característico de flujos discontinuos), en elcaso del primero, y de una autopista elevada(característico de flujos continuos) en el casodel segundo. Los sufijos SIM y FLO indicanque se trata de modelos de simulación microy macroscópica respectivamente. A su vez, lacombinación de NETSIM y FRESIM se de-nomina CORSIM, de sus siglas en inglés (Co-rridor Microscopic Simulation)

El TSIS cuenta con cuatro programas deapoyo principales:

u TSHELL: interfaz gráfica en Windowsdel software que soporta la ejecución devarios programas y módulos de apoyo.

u TRAFED, comprende el módulo en elcual se realiza la creación de los juegos dedatos necesarios para efectuar los análi-sis respectivos mediante el modelo.

u CORSIM: software que contiene los mo-delos NETSIM y el FRESIM. Realiza lacomprobación de datos de entrada encada tarjeta de registro y ejecuta el mode-lo de análisis.

u TRAFVU: software de visualización grá-fica de resultados, que permite mostrargráficamente los datos de salidas resul-tantes del modelo así como la propia si-mulación dinámica.

Como se mencionó, el TSIS es un progra-ma que funciona en la plataforma Windowsy que opera con menús para el acceso a los di-ferentes programas y módulos específicos, esdecir, que desde el TSIS se puede acceder aTRAFED, al CORSIM y al TRAFVU alaccionarlos mediante los accesos dispuestospara tal fin.

4.3.2.4 Operación del programa

TSIS

En esta sección se describen las caracte-rísticas fundamentales del programa TSIS(Versión 5.1). El TSIS presenta los diversosmódulos de apoyo visualizados por el usuarioa través del uso de menús, como se presenta acontinuación:

Menú principal del TSHELL

Para iniciar el TSHELL del sistema delTSIS, se debe entrar alsubdirectorio donde seencuentra localizado.En la pantalla apareceel símbolo que identifi-ca el programa TSIS.Seguidamente, al pre-sionar la tecla izquierdadel mouse sobre el ico-no, se muestra el menúprincipal presentadoen la Figura 4.87.

En la Tabla 4.9 sepresenta el resumen deposibilidades de la ba-



Figura 4.87

Menú principal

del TSHELL

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1



Tabla 4.9

Barra de

menús y

submenús de

los módulos

del TSHELL

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

Menúprincipal

Submenú Función

File

New Creación de un nuevo proyecto e iniciación de un nuevo archivo.



Open Project Abrir un proyecto previo.

Close Project Se cierra un proyecto.




Print PreviewVisualiza el contenido del documento activo de la pantalla como seráimpreso.

Print Setup Selección y conexión de la impresora.

Recent Files List Lista de los últimos cuatro archivos que fueron abiertos o grabados.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del TShell.

Edit

Undo Deshacer la operación de edición previa.

Redo Rehacer la operación de edición realizada previamente.



PastePegado de datos del bloc de notas en el documento activo o localizaciónespecífica.

Delete Permite borrar el texto seleccionado u objeto que se encuentre activo.

Select All Selecciona todos los elementos seleccionables del documento activo.

Find Permite encontrar un texto u objeto en el documento activo.

View

Full Screen Mode Permite la visualización en pantalla completa o no del espacio de trabajo.

Main Tool Bar Permite la visualización o no de la barra principal.

Traffic Tool Bar Permite la visualización o no de la barra de tránsito.

Simulation ControlBar

Permite la visualización o no de la barra de simulación y de sus comandos.

Project View Permite la visualización o no del módulo de visualizador de proyectos.

Output View Permite la visualización o no del módulo de visualizador de salidas.

Welcome PagePermite la visualización o no de la página de bienvenida en el visualizadorde salidas.

lpar Status Bar Permite la visualización o no de la barra de estado.

OptionsPreferences Permite la visualización del dialogo de preferencias del TShell.

Project Description Permite la visualización de la descripción del proyecto.

Tools Menu

Editors Permite el acceso a las herramientas de edición.

Simulation Permite el acceso a las herramientas de simulación.

Processors Permite el acceso a las herramientas de procesamiento.

Viewers Permite el acceso a las herramientas de visualización.

Scripts Permite el acceso a las herramientas de programación.

Tool Configuration Permite el acceso a la configuración de herramientas.

rra de menús y submenús de los módulos es-pecíficos del TSHELL.

Menú principal del TRAFED

El programa de apoyo TRAFED permitecrear y modificar una red de tráfico. El pro-grama de apoyo se basa en una interfaz gráfi-ca. Una de las grandes ventajas del TRAFEDconsiste en permitir a los ingenieros la cons-trucción y simulación de redes de tránsitopara la toma de decisiones, que se guardan enun archivo de extensión TRF (*.trf). Éste sehalla compuesto por 84 diferentes tipos de

tarjetas grabadas, a las cuales pueden accederdiferentes personas en diferentes lugares. Lasprincipales funciones del TRAFED se presen-tan a continuación:

u Creación de los objetos de un modelo detránsito

u Entrar al modelo de tránsitou Editar las propiedades de un objetou Mover objetos dentro de la ventana de la

redu Borrar objetos

En la Figura 4.88 se presenta la configu-ración principal del TRAFED.



Figura 4.88

Menú principal

del programa

TRAFED

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

Tabla 4.9

(Continuación)

Barra de

menús y

submenús de

los módulos

del TSHELL

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

Menúprincipal

Submenú Función

Window

CascadePermite desplegar todas las ventanas activas con la barra de títulodisponible.

Tile Permite desplegar las ventanas activas en divisiones horizontales.

Arrange Icons Permite organizar las ventanas activas.

Help

Help TopicsAcceso a las ayudas de diferentes herramientas que se encuentran enlínea.

Tip of The Day Se presenta la sugerencia del día sobre el TSIS.

TSIS Web Site Acceso al sitio web del TSIS.

Report Problem Reporte de problemas del software para ser enviado por FAX o por e-mail.

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BARRA DEMENÚS


TRAFED

BARRA DEHERRAMIENTASVISUALIZACIÓN

BARRA DEHERRAMIENTASDISPOSITIVOSDE CONTROL

ESPACIO DETRABAJO

BARRA DEESTADO

En la Tabla 4.10 se presenta el resumende posibilidades de la barra de menús y sub-menús específicos del TRAFED.

En el TRAFED, se presentan las tres ba-rras de herramientas para la creación y edi-ción de los modelos de tránsito. En la Figura4.89 se observan las tres barras de herra-mientas de acceso rápido en el TRAFED.

Los modelos de tránsito del TSIS se en-cuentran conformados por diferentes obje-tos. En términos generales, un modelo estáconformado por enlaces, nodos, dispositivosde control y rutas de buses. Los enlaces y losnodos determinan la geometría de la red; losdispositivos de control y otros objetos afec-tan el volumen de tránsito a través de la red.

Los enlaces representan las vías de la red,las cuales se puede asociar una serie de pro-piedades, como el sentido de circulación (unsentido o dos sentidos); también se conside-ra la pendiente, el tipo de pavimento, etc. Losenlaces se encuentran conectados medianteun solo nodo corriente arriba y un solo nodocorriente abajo. Éstos se encuentran repre-sentados como flechas entre los nodos.TRAFED distingue por medio de colores lasuperficie que se determina para el análisisde redes tipo NETSIM y para redes del tipoFRESIM. Los nodos, que son un punto de in-terés para la red vial, se clasifican en diversostipos. Los de uso común son:

u Nodos de entrada, puntos donde entra elvolumen de tránsito que se simulará en lared.

u Nodos de salida, puntos donde sale el vo-lumen de tránsito que se simulará en lared.

u Nodos de vías urbanas: representa el cru-ce de vías. Por medio de un nodo, se tieneen cuenta dónde se cruza la superficie,dónde se presentan cambios en las vías.

u Nodos de autopistas: se presentan paradefinir las divergencias y convergenciasen las autopistas.

u Nodos de intercambio: permiten la tran-sición entre nodos de vías urbanas y víasde autopistas.

Menú Principal del CORSIM

El programa de apoyo CORSIM permitepreparar la entrada, analizar la salida y eje-cutar la simulación mediante el modelo de si-mulación CORSIM. Éste consta de dosmodelos integrados de simulación que repre-sentan todo el entorno de la corriente deltránsito. El CORSIM permite simular dife-rentes subredes y aplica la variable de tiempoen la simulación para describir las operacio-nes de la corriente del tránsito. El intervalode tiempo considerado es el segundo, es de-cir, que cada vehículo se define como un ob-jeto que se mueve cada segundo. Cadavariable de dispositivo de control y cadaevento es actualizado cada segundo.

El CORSIM en un modelo estocásticoque utiliza números aleatorios para cadavehículo y cada conductor para la toma de



Figura 4.89

Barras de

herramientas

del TRAFED

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

BARRA DE HERRAMIENTASDE EDICIÓN DE

NODOS Y ENLACES


DE VISUALIZACIÓN

BARRA DEHERRAMIENTAS DEDISPOSITIVOS DE

CONTROL



Tabla 4.10

Barra de

menús y

submenús de

los módulos

del TRAFED

(1)

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

Menúprincipal

Submenú Función

File

New Creación de un nuevo proyecto e iniciación de un nuevo archivo.



Open Project Abrir un proyecto previo.

Close Project Se cierra un proyecto.




Print PreviewVisualiza el contenido del documento activo de la pantalla como seráimpreso.

Print Setup Selección y conexión de la impresora.

Recent Files List Lista de los últimos cuatro archivos que fueron abiertos o grabados.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del TShell.

Edit

Properties Se permite entrar a las propiedades del objeto del modelo de tránsito.

Undo Deshacer la operación de edición previa.

Redo Rehacer la operación de edición realizada previamente.

Delete Permite borrar el texto seleccionado u objeto que se encuentre activo.

FindPermite hacer búsquedas de objetos (enlaces, nodos y dispositivos decontrol). Igualmente, pueden hacerse búsquedas de la información pormedio de los identificadores propios de cada objeto.

View

Zoom InPermite la ampliación de la escala del espacio de trabajo, ya seacolocando el mouse activo en la función y dando clic al botón izquierdodel mismo o realizando una ventana en el espacio de trabajo.

Zoom OutPermite la disminución de la escala del espacio de trabajo, ya seacolocando el mouse activo en la función y dando clic al botón izquierdodel mismo o realizando una ventana en el espacio de trabajo.

Zoom In + Realiza la misma acción del Zoom In, utilizando la tecla “+”

Zoom In - Realiza la misma acción del Zoom Out, utilizando la tecla “-”

PanPermite movilizarse en la visualización actual del espacio de trabajo, sinque se varié la escala del espacio de trabajo.

Show Entire NetworkPermite la visualización de toda la red, incluye el centrado y el cambiode escala dentro del espacio de trabajo que se ha definido.

Grid Permite la visualización o no de la grilla de la red.

Node NumbersPermite la visualización o no de los números de los nodos del modelo detránsito.

Bitmap BackgroundPermite la visualización o no de la imagen de la red ubicada detrás delmodelo de tránsito.

Distance Tool Permite medir distancias en la red del modelo de tránsito

Full Screen ModePermite la visualización en pantalla completa o no del espacio detrabajo.

Status Bar Permite la visualización o no de la barra de estado.

Options Preferences Permite la visualización del dialogo de preferencias del TShell.



Tabla 4.10

(Continuación)

Barra de menús y

submenús de los

módulos del

TRAFED (1)



programa TSIS Versión

5.1

Menúprincipal

Submenú Función

Tools Menu

Project Description Permite la visualización de la descripción del proyecto.

Editors Permite el acceso a las herramientas de edición.

Simulation Permite el acceso a las herramientas de simulación.

Processors Permite el acceso a las herramientas de procesamiento.

Viewers Permite el acceso a las herramientas de visualización.

Scripts Permite el acceso a las herramientas de programación.

Tool Configuration Permite el acceso a la configuración de herramientas

Network

CheckRealiza la verificación interna del modelo de tránsito, al considerar unarchivo temporal del tipo TRF, ejecutando internamente el moduloCORSIM, realiza únicamente la verificación de los datos de entrada.

ExportExporta el modelo de tránsito, de un archivo de red (*.tno) a un archivo(*.trf), realizando la validación del archivo de red y mostrando los erroresque se deben hacer para realizar la exportación del archivo.

Tool PalettePermite la personalización de la entrada de los objetos del modelo detránsito, definiendo los tipos de enlaces, nodos y dispositivos de control.

Default Link type Define el tipo de enlace que se desea crear.

Load BitmapPermite hacer la carga de una imagen o foto aérea de la red vial de la cualse está haciendo el modelo de tránsito, permite tener un marco dereferencia para la edición del modelo.

PropertiesSe definen propiedades de la red, como los períodos de tiempoconsiderados en la simulación, la descripción del modelo, reportes,dispositivos de control y tipos de vehículos entre otros aspectos.

NETSIM SetupSe define la configuración de parámetros del modelo NETSIM,considerando velocidades, cambios de carriles, peatones, duración deeventos de corta duración entre otros aspectos.

FRESIM SetupSe define la configuración de parámetros del modelo FRESIM,considerando coeficientes de fricción de superficies, cambios de carriles yvelocidades entre otros aspectos.

Bus RoutesPermite la entrada de rutas de buses, al definir el recorrido mediante laentrada de los nodos específicos y las paradas presentadas.

Incident DetectionPermite la visualización de la detección de incidentes, el procesamientopuntual y la estimación de Medidas de Efectividad.

Traffic AssignmentSe realiza la asignación del tránsito a la red vial de estudio mediante unafunción específica y una optimización escogida teniendo una tabla O-Ddefinida para el modelo NETSIM

Origin-Destination Se definen los orígenes y destinos del modelo de tránsito del tipo FRESIM

Link Aggregation Permite realizar la agregación de enlaces en el modelo NETSIM.

Interchanges Permite realizar intercambios de enlaces en el modelo NETSIM.

Preferences Permite la visualización del dialogo de preferencias del TRAFED.

Window

CascadePermite desplegar todas las ventanas activas con la barra de títulodisponible.

Tile Permite desplegar las ventanas activas en divisiones horizontales.

Arrange Icons Permite tener la visualización de las ventanas activas.

decisiones, permitiendo la obtención de me-

didas de efectividad como resultado de un

proceso específico de esos números. Con el

fin de obtener mejores resultados en el pro-

ceso de simulación, se sugiere realizar éste

con diferentes semillas de números aleato-

rios. Los resultados de la distribución de las

medidas de efectividad obtenidas podrá de-

terminar la mejor representación del funcio-

namiento de la red de tránsito.

El CORSIM acumula resultados cada in-

tervalo de tiempo considerado. Al final de

cada período, los datos almacenados se utili-

zan para producir las medidas de efectividad.

Éstas pueden ser utilizadas en conjunto con

los conceptos de capacidad y niveles de servi-

cio para definir el funcionamiento de la red

de tránsito. El CORSIM es capaz de simular

gran capacidad de vías de flujo continuo, in-

cluidos múltiples carriles, vías principales,rampas de entrada y salida que conectan aotras vías, considerando variaciones de trán-sito, pendientes, radios de curvatura, peral-tes, adición y eliminación de carriles.

En la Figura 4.90 se presenta la configu-ración principal del CORSIM y las opcionesprincipales de edición.

Menú Principal del TRAFVU

TRAFVU es otro programa para el proce-samiento interactivo con gráficas. Está dise-ñado para mostrar los resultados de lassimulaciones hechas con CORSIM de mane-ra animada; TRAFVU proporciona un am-biente fácilmente manejable de ventanaspara entrada y salida de datos por CORSIM.



Tabla 4.10

(Continuación)

Barra de

menús y

submenús de

los módulos

del TRAFED

(1).

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

MenúPrincipal

Submenú Función

Help

TRAFED Help Topics Acceso a las ayuda del TRAFED que se encuentran en línea.

About TRAFED Presenta en la pantalla de la versión del TRAFED.

Help TopicsAcceso a las ayudas de diferentes herramientas que se encuentran enlínea.

Tip of The Day Se presenta la sugerencia del día sobre el TSIS.

TSIS Web Site Acceso al sitio web del TSIS.

Report ProblemReporte de problemas presentados del Software para ser enviado porFAX o por e-mail.

About TSISEste comando muestra la información del TSIS en la que se incluye laversión, derechos de información e información de registro.

Figura 4.90

Menú principal

del CORSIM

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

BARRA DEMENÚS

BARRA DEHERRAMIENTA

DE SIMULACIÓN

Está diseñado para facilitar su compatibili-dad y de transporte.

TRAFVU permite al usuario animar si-multáneamente varias ventanas de la mismared o de diferentes redes en las mismas con-diciones de tráfico. Permite un uso sencillo yamigable de muchas variables medibles y va-rios formatos de presentación, los cuales in-cluyen tablas, gráficas, diagramas de controly la propia animación. TRAFVU es adecuadopara estudios de operaciones de tráfico, lomismo que para presentaciones de análisis oestudios de situaciones “Antes y Después”.

TRAFVU permite al usuario visualizarla simulación de tráfico de las siguientesmaneras:

u Ejecución de modelos antes y después deuna manera simultánea en el tiempo.

u Simulaciones independientes de múlti-ples procesos.

u Animación en varias ventanas simultá-neamente.

u Selección de la velocidad deseada para laanimación de la simulación

u Ventanas especializadas para mostrar y

analizar los resultados de control de ope-

raciones.

u Gráficos lineales y tablas asociadas.

u Muestra de entrada y salida de resulta-

dos de medidas eficaces en cuanto a las

estrategias de administración o gestión

de tránsito.

u Facilita el desplazamiento por los planos

de las vías y cuenta con capacidad de

zoom para acercar o alejar las imágenes

y observarlas en diferente escala.

u Al funcionar con ambiente Windows,

cuenta con todas las ventajas y capacida-

des de éste, para copias, edición, etc.

En la Figura 4.91 se presenta la configu-

ración principal del TRAFVUl y las opciones

principales de edición.

El programa TRAFVU permite realizar la

animación dinámica de los resultados obte-

nidos del modelo de simulación mediante la

barra de control de animación, en la cual se

puede definir la secuencia de la animación,

suspenderla o terminarla. De igual forma, es



Figura 4.91

Menú principal

del TRAFVU

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa TSIS

Versión 5.1

posible visualizar en el modelo de simula-ción, las medidas de efectividad de acuerdocon el objeto del desarrollo del modelo.

4.3.3 Verkehr in Städten -Simulation (VISSIM)

El modelo VISSIM (Versión 3.70) es unaherramienta de simulación microscópica, lacual modela el tráfico a nivel urbano y la ope-ración del transporte público. El programapuede analizar diferentes condiciones deltráfico en diferentes condiciones de opera-ción y analizar la operación de diferentes dis-positivos de regulación del tráfico. Por tanto,es un programa que puede realizar análisisdinámicos.

El VISSIM es un paquete de simulaciónde tránsito que puede interactuar con siste-mas de regulación del tránsito semaforiza-dos, los cuales pueden ser actuados,semiactuados o prefijados. Esto convierteesta herramienta en una de las más podero-sas para el análisis dinámico entre la opera-ción del flujo vehicular y la operación de lossistemas de regulación del tráfico. Este pro-grama también simula la operación del tráfi-co en sistemas de señales de prioridad osistemas a desnivel. La fortaleza del VISSIMradica en que puede realizar, como ya semencionó, análisis dinámicos entre la opera-ción vehicular y la operación de sistemas deregulación del tráfico, lo que presenta uncomponente que permite evaluar y analizartodas y cada una de las intersecciones sema-forizadas que puedan presentarse en unared, como la interacción entre el flujo vehicu-lar, los peatones y ciclousuarios. También esla primera herramienta que realiza la ediciónde los datos en un ambiente de dos dimensio-nes, y presenta los resultados en un ambientegráfico de tres dimensiones. Puede generarestos archivos de tres dimensiones con obje-

tos dinámicos (autos, personas y bicicletas) ycon objetos estáticos (edificaciones).

4.3.3.1 Alcances

El ambiente de tránsito que solicita elmodelo y que debe ser especificado por elusuario consiste en:

u Topología del sistema de vías, calles y ca-rreteras (en la forma de diagramas de en-lace de nodos “red”).

u Geometría de cada uno de los componen-tes de la red.

u Canalización y disposición de los carrilestales como giros a izquierda permitidos,y carriles exclusivos de buses.

u Comportamiento de los conductores demanera que se configure el desempeñode los vehículos en los flujos del sistema,como aceleración, desaceleración y com-portamiento en la fase semafórica deamarillo (fase de despeje).

u Dispositivos de control de tráfico, comoseñal de pare (stop), ceda el paso (yield),fases y tiempos de semáforos y detecto-res inductivos.

u Volúmenes e intensidades de tráfico queingresan al sistema vial.

u Datos de origen y destino y trayectoriasde los movimientos.

u Flota de automóviles o composiciónvehicular (buses, camiones y vehículos li-vianos).

u Especificaciones del sistema de transpor-te colectivo de pasajeros en buses (rutas,estaciones, paraderos, frecuencias y rota-ción del servicio).

u Configuración de las características pro-pias de cada vehículo que intervenga en laoperación (largo, ancho). De igual manera,se permite introducir las características delas bicicletas y de los peatones.



Para proveer un marco eficiente de traba-

jo y definir las anteriores especificaciones, el

ambiente físico se representa como una malla

o red que comprende nodos (puntos), enlaces

o arcos “links” uni y bidireccionales, según el

caso, y conectores. Los enlaces o arcos repre-

sentan las vías urbanas, mientras que los no-

dos representan aquellos sitios en los que hay

cambios geométricos (como cambio de pen-

diente o algún polo generador o atractor de

tráfico importante), los conectores represen-

tan las intersecciones o enlaces, ya sean de

prioridad, ceda el paso o semaforizada.


El VISSIM es un modelo que permite reali-

zar análisis en diferentes categorías, acorde

con las características del flujo de tránsito. Los

análisis efectuados mediante este software se

encuentran relacionados con la red que repre-

senta el ambiente del tráfico, que interactúan

entre sí. El usuario tiene absoluto control so-

bre sus componentes para el análisis.

Entre las aplicaciones que realiza el

VISSIM, se distinguen dos tipos de análisis

importantes:

Análisis operacional

Los análisis operacionales se encuentran

enfocados a altos grados de análisis detalla-

dos donde se pueden evaluar cambios en las

características de los dispositivos, de los vo-

lúmenes de tránsito y de las vías, como ciclos

semafóricos, volúmenes de tránsito, siste-

mas de control y geometría. Los análisis ope-

racionales realizados en el VISSIM en dicha

categoría se resumen a continuación:

u Estudios para determinar el impacto deusos del suelo para estudios de adminis-tración del tránsito y accesibilidad.

u Análisis de intersecciones a desnivel y

vías urbanas a nivel.

u Programación de fases semafóricas y

coordinación de semáforos en redes.

u Análisis para secciones de trenzado del

tráfico aumento o disminución de carri-

les de vías.

u Localización y análisis de estaciones de

bus o paraderos, rutas de buses y análisis

de vehículos de alta ocupación.

u Rampas de intercambio en interseccio-

nes y carriles exclusivos para alta ocupa-

ción.

u Intersecciones de prioridad o sin señali-

zación.

u Detección de incidentes y gestión del trá-

fico.

u Estudios de colas con y sin retención.

u Teoría de formación de colas en general.

u Presentaciones públicas y demostracio-nes con animación secuencial en el tiem-po a manera de video.

Análisis de asignación de tránsito

En el módulo de simulación dinámico,el programa VISSIM soporta el uso de mo-delos de simulación para asignación detránsito a la red, constituyendo de algunamanera el propio modelo de asignación. Elmodelo de asignación del VISSIM interac-túa con el componente de simulación delflujo vehicular dada su condición de mode-lo dinámico. El propósito de contar con unmodelo de asignación de tráfico es analizaren tiempo real las condiciones existentes enla red.

El planificador usualmente dispone desuficiente información para ensamblar lamatriz Origen/Destino de los volúmenes detránsito que representa la demanda de trans-porte en determinada área durante un perío-



do específico. Dado que esta información esvaliosa, el VISSIM la adopta transformándo-la en estudio mediante análisis dinámico delas redes. Los principales análisis que se pue-den realizar son:

u Análisis dinámico de origen y destino deflujos de tránsito y asignación de tránsitoen redes.

u Verificación y validación de otro software.

u Apoyo en la recolección información dedatos de campo.

Los efectos de cada una de las alternati-vas detalladas en los respectivos análisis,como relocalización de paraderos y estacio-nes de buses de servicio público de pasaje-ros, restricciones de tránsito automotor,estacionamientos y zonas de parqueo, pue-den ser estudiados con este modelo. Algu-nas estrategias, como cambios de sentidovial, pueden analizarse con modelos ma-croscópicos, los cuales permiten calibrarsituaciones de impacto de las alternativas,incluso por fuera del área donde se estánimplementando.

4.3.3.3 Componentes del VISSIM

El VISSIM consta de dos componentesbásicos: el componente de simulación delflujo vehicular, donde se realiza todo elanálisis sobre el flujo vehicular y se definenlas características de todos los elementosque intervienen en dicho análisis; y el mo-delo dinámico de simulación, donde se de-fine la asignación del tráfico y se realiza lainteracción entre el componente del flujovehicular y la componente de análisis de lasintersecciones semaforizadas, principal-mente. El programa de simulación se puedebasar en análisis realizados con programascomo el PRESYNCHRO o el WINTEAPAC,los cuales forman parte del TEAPAC. Éste

último es la herramienta en que se basa el

modelo de simulación dinámico para

analizar los tiempos de los semáforos y la

optimización de los mismos.

El VISSIM es un sistema integrado,

compuesto por los siguientes submodelos

de apoyo:

u MODELO DE SIMULACIÓN DELTRÁFICO. Modelo microscópico de si-mulación del tráfico urbano basado en si-mulación estocástica.

u MODELO DINÁMICO DE SIMULA-CIÓN Y ASIGNACIÓN DEL TRÁFICO.Modelo macroscópico de simulación detráfico urbano, basado en las condicionesque genera el modelo de simulación detráfico.

u TEAPAC. Modelo microscópico de si-mulación de redes de intersecciones se-maforizadas que puede determinar eltiempo óptimo de verde en interseccio-nes reguladas por semáforo. Este análi-sis se efectúa de manera coordinada endichas redes y presenta dos opciones: elmanejo del programa propio delTEAPAC, denominado PRESYNCHRO,desde donde se realiza el análisis de to-das las intersecciones que alimentan lared de proyecto; y el WINTEAPAC, quepermite la alimentación de las redes se-mafóricas desde un programa alternoque realice dicha simulación, comoTRANSYT, HCS o SYNCHRO.


VISSIM

En esta sección se describen las caracte-

rísticas fundamentales del programa

VISSIM (Versión 3.70). El VISSIM presenta

los diversos módulos de apoyo, visualizados

por el usuario a través de menús.



Menú Principal del VISSIM

Para iniciar el VISSIM, se debe entrar alsubdirectorio donde se encuentra localizado.En la pantalla aparece el símbolo que identi-fica el programa VISSIM. Seguidamente, alpresionar la tecla izquierda del mouse sobreel icono, aparece el menú principal quemuestra en la Figura 4.92.

En la Tabla 4.11 se presenta el resumende posibilidades de la barra de menús y sub-menús del VISSIM.

El VISSIM tiene una barra de herramien-tas asociada a la creación y edición de los mo-delos de simulación del flujo vehicular y delos modelos de simulación dinámica que seencuentran en la visualización principal delVISSIM. En la Figura 4.93 se observa la barrade herramienta de acceso rápido en elVISSIM.

En el menú principal del VISSIM, es po-sible realizar la definición de los aspectosbásicos que se deben tener en cuenta en elmodelo, así como aspectos de importanciade la red vial y de la red de transporte públi-co, y la definición de parámetros básicos dela simulación del usuario, de la visualiza-

ción y de la simulación que se puede reali-zar, definiendo el número de simulacionesque se van a analizar y de semillas (núme-ros aleatorios de eventos) que se debenconsiderar para producir los resultados dela evaluación.

El VISSIM permite generar archivos desalida específicos de acuerdo con lo que elusuario defina. En la Figura 4.94 se presen-tan las opciones que se pueden incluir en elarchivo de salida que se genera desde elVISSIM. Igualmente, el VISSIM permite ge-nerar las salidas mediante bases de datos, lascuales pueden considerar software de la fa-milia Microsoft, como Access 97 o Access2000/XP.

Los principales resultados incluyen, en-tre otros:

u Tiempos de viaje

u Tiempos de demora

u Colección de información

u Colas

u Tiempos y distribución de verdes

u Información de vehículos

u Planes de semaforización dinámicos

u Información de detectores de semáforos



Figura 4.92

Menú principal

del VISSIM

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

BARRA DE MENÚSMODELO DE SIMULACIÓN

DEL FLUJO VEHICULAR

BARRA DE MENÚSMODELO DE

SIMULACIÓN DINÁMICO


PRINCIPAL

ESPACIO DE TRABAJO

BARRA DE ESTADO



Tabla 4.11

Barra de

menús y

submenús del

VISSIM

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

Menúprincipal

Submenú Función

Archivo

Nuevo Creación de un nuevo proyecto e inicio de un nuevo archivo.

Abrir Abrir un archivo existente.

GuardarGrabar un archivo abierto utilizando el nombre designadoactualmente.

Guardar comoGrabar un archivo abierto utilizando el nombre específiconuevo.

Importar Importa archivos TEAPAC y SYNCHRO.

Exportar Exporta archivos VISUM.

Imprimir Imprime el contenido del documento activo en la impresora.

Configurar páginaVisualiza el contenido del documento activo de la pantallacomo será impreso.

Salir Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del VISSIM.

Acerca deDa información acerca del programa y remite al usuario a unapagina de Internet.

EdiciónBorrar Borra lo seleccionado previamente.

Partir enlace Parte un enlace que ya está creado.

Editor de Red

Tipos de vehículoPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarel tipo de vehículo, bicicleta y peatón del proyecto.

Clases de vehículosPermite la visualización del diálogo de preferencias para editary crear el tipo de vehículo, bicicleta y peatón que se necesiteen el proyecto.

Tipos de enlacePermite la visualización del diálogo de preferencias para editarel tipo de enlace del proyecto: urbano motorizado, ciclovía, víapeatonal.

Distribuciones

Permite la visualización del diálogo de preferencias para editarlas características de los usuarios de la red de proyecto.Velocidad deseada, año, modelo, kilometraje, peso, potencia,temperatura, tiempo de espera.

FunktionenPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarlas características de velocidad de los usuarios de la red.

Composición del tráficoPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarla composición del tráfico: vehículos livianos, pesados,bicicletas y peatones.

SelecciónPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarla red de proyecto. Enlaces, conectores de enlaces, accesosde entrada, ruta y decisión de dirección.

Selección límitesPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarla red de proyecto.

Selección de rutaPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarla red de proyecto.

Puesto de medición deltráfico

Permite la visualización del diálogo de preferencias para editarlas características del puesto de medición del tráfico.

Mediciones de demoraPermite la visualización del diálogo de preferencias para editarlas características de la medición de la demora en la red.

Rotar la redPermite la visualización del diálogo de preferencias para rotarla red de proyecto.

Mover la redPermite la visualización del diálogo de preferencias para moverla red de proyecto.



Tabla 4.11

(Continuación)

Barra de menús

y submenús del

VISSIM


propia con base en

el programa VISSIM

Versión 3.70

Menúprincipal

Submenú Función

Intersección

Editar SeñalesPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar lostipos de señales de la red.

Comunicación entreCruces

Permite la visualización del diálogo de preferencias para editar lostipos de comunicación existente entre los cruces de la red deproyecto.

Opciones

PresentaciónPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar lapresentación del área de trabajo.

UnidadesPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar elsistema de unidades en el cual se desee trabajar el proyecto.

FondoPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar elárea de presentación, e insertar imágenes en formato BMP.

EvaluacionesPermite la visualización del cuadro de diálogo de preferencias paraeditar los archivos a evaluar y las ventanas.

CompatibilidadPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar losbloqueos que requiera la red de proyecto.

LeerPermite la visualización del diálogo de preferencias para abrirpreferencias guardadas con anterioridad y que le sirvan para elpresente proyecto.

Guardar comoPermite la visualización del diálogo de preferencias para guardar elarchivo de opciones en una ruta especifica y con un nombreespecifico.

Simulación

ParámetrosPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar losparámetros iniciales de la simulación. Período de simulación, horade inicio.

Conducta de manejoPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar laconducta de manejo de los conductores que se presentan en la redde proyecto.

Movimientos vehicularesPermite la visualización del diálogo de preferencia para llamararchivos que relacionen los movimientos vehiculares que sepresenten en la red de proyecto.

Asignación dinámicaPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar elproceso de asignación del tráfico de la red de proyecto.

EmisionesPermite la visualización del diálogo de preferencias para editar losparámetros de medición de emisiones de la red de proyecto.

Paso a pasoPermite iniciar la ejecución paso a paso de la simulación de la red deproyecto.

PararPermite ejecutar una parada cuando está en ejecución el proceso desimulación de la red de proyecto.

Animación

Parámetros

Permite la visualización del diálogo de preferencias para editar losparámetros iniciales y realizar la animación de la simulación de lared de proyecto. Tiempo de grabación de la simulación, selección delarchivo de animación.

Paso a pasoPermite iniciar la ejecución paso a paso de la animación de lasimulación de la red de proyecto.

GrabarPermite guardar de forma segura, en una ruta especificada, laanimación realizada de la red de proyecto.

Prueba

Paso a pasoPermite iniciar la ejecución paso a paso de una prueba de lasimulación y la animación de la red de proyecto.

MacroPermite la visualización del diálogo de preferencias para abrirmacros realizadas con anterioridad para la simulación y animaciónde la red de proyecto

u Cambios en los semáforos

u Evaluación a incluir por enlace

u Evaluación a incluir por nodo

u Evaluación de funcionamiento de la red oarteria

u Cambios de carriles

u Entradas de vehículos

u Diagramas espacio vs. tiempo

u Diagrama velocidad vs. distancia

u Estadísticas de aceleración

u Evaluación integral de aceleración y ve-locidad

u Estadísticas de emisión

u Exportación

u Evaluaciones especiales

u Rutas

Menú principal del TEAPAC

El programa de apoyo para la simula-

ción y optimización de intersecciones sema-

forizadas TEAPAC (Traffic Engineering

Application PACkage), permite realizar la

optimización de intersecciones semaforiza-

das, de manera coordinada, del mismo

modo que TRANSYT, SYNCHRO, HCS y

CORSIM, lo cual le permite recrear la red de

proyecto y analizar la red de manera diná-

mica.

En la Figura 4.95 se presenta la confi-

guración principal del paquete de simula-

ción TEAPAC, que presenta como eje

principal el PRESYNCHRO (PRE y POST

PROCESADOR para manipulación de re-

des del modelo SYNCHRO) y el módulo

winTEAPAC, el cual permite la generación

de archivos desde otros programas que rea-

licen optimizaciones de redes semafóricas.

Se observa la composición del mismo, al

considerar las diferentes barras para el ma-

nejo y manipulación de archivos en el espa-

cio de trabajo.

En la Tabla 4.12 se presenta el resumen

de posibilidades de la barra de menús y sub-

menús específicos del módulo específico del

PRESYNCHRO.

EL PRESYNCHRO es una herramienta

que permite manipular datos del modelo

SYNCHRO y preparar datos de entrada y de

importación de los datos del modelo

SYNCHRO en el formato UTDF.

Entre las alternativas que presenta el pa-

quete WinTEAPAC está el módulo de apoyo

WinTEAPAC, una interfaz que permite, a di-

ferencia del PRESYNCHRO, interactuar con

todos los programas que presenten caracte-



Figura 4.93

Barras de

herramientas

del Programa

VISSIM

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

BARRA DEHERRAMIENTAS DEVISUALIZACIÓN

BARRA DEHERRAMIENTAS DESIMULACIÓN

BARRA DEHERRAMIENTAS DEEDICIÓN DE NODOSY ENLACES

BARRA DEHERRAMIENTASDE DISPOSITIVOSDE CONTROL

BARRA DEHERRAMIENTAS DETRANSPORTEPÚBLICO



Figura 4.94

Menú principal

de los archivos

de salida del

VISSIM

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

Figura 4.95

Menú principal

del paquete

TEAPAC

Programa

PRESYNCHRO

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

BARRA DEMENÚS

BARRA DEHERRAMIENTASDE SIMULACIÓN

ÁREA DETRABAJO



Tabla 4.12

Barra de menús

y submenús de

los módulos del

PRESYNCHRO

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

MenúPrincipal

Submenú Función

File

New Creación de un nuevo proyecto e inicialización de un nuevo archivo.


OpenShared

Abrir un archivo compartido.




Print Setup Selección de impresora y conexión de la impresora.

Setup andPrint

Selección de impresora y conexión de la impresora.

Print Selección de parámetros de impresión.

Exit Cierre de todas las ventanas abiertas y salida del PRESYNCHRO.

Edit

TitlesPermite la visualización del dialogo de preferencias para editar el nombre delproyecto, la descripción y agregar algunas notas.

BasicPermite la visualización del dialogo de preferencias para editar los nodos, realizar laoptimización, editar la red, los volúmenes, la geometría y los parámetros del flujovehicular.

SystemPermite la visualización del dialogo de preferencias para editar la lista de nodos, losnodos maestros, la simulación, el modelo de análisis de colas y la optimización.

IntersectionPermite la visualización del dialogo de preferencias para editar la localización de losnodos, la red, los volúmenes y la geometría.

Signal2000Permite la visualización del dialogo de preferencias para editar los parámetros quese desean evaluar en la simulación, nivel de servicio, tipo de llegada, cola inicial,etc.

Results

ExportPermite exportar archivos del presynchro, a un programa compatible como elsynchro.

ImportPermite importar archivos desde programas similares como el Transyt, yconvertirlos en archivos de Presynchro.

Plot Permite realizar la impresión por pantalla de los resultados de la simulación.

Timings Permite visualizar los tiempos óptimos de los semáforos, de toda la red.

Linkto

Signal2000 Permite realizar la conversión de una red a signal2000

Pretsppd Permite realizar la conversión de una red a Pretsppd

Prepassr Permite realizar la conversión de una red a Prepasar

Pretransyt Permite realizar la conversión de una red a Pretransyt

Prenetsim Permite realizar la conversión de una red a Prenetsim

Presynchro Permite realizar la conversión de una red a Presynchro

View

Network Permite la visualización de la red de proyecto.

Summary Permite la visualización del resumen de los resultados de la simulación.

Last Output Permite la visualización de la última salida que se ejecutó.

rísticas de análisis de redes semafóricas. Enla Figura 4.96, se presenta la configuracióndel WinTEAPAC.

Como se puede ver, la interacción que per-mite el WinTEAPAC involucra todos los posi-bles modelos de análisis de interseccionessemaforizados, los cuales deben estar ubicadosen el directorio principal del WinTEAPAC. Porconsiguiente, se debe realizar la instalación co-rrespondiente antes de utilizar este modelo.


Level Of service Handbook. Florida Departmentof Transportation. Systems Planning Office,1998.

Traffic Engineering. Second Edition. William R.McShane; Roger P. Roess; Elena S. Prasssas:Prentice Hall, 1998.

Highway Capacity Software HCS 2000. Versión4.1e. McTrans Center, University of Florida,2004.

Signalised & Unsignalised Intersection Designand Reserch AID, aaSIDRA 2.0. User Guide.Akcelik & Associates Pty Ltd, February,2002.

Traffic Network Study Tool, TRANSYT-7F. UnitedStates Versión. Release 10, Mc TRANS CenterUniversity of Florida, 2005.

Traffic Software Integrated System TSIS 5.1.User´s Guide. ITT Industries, INC. SystemsDivision, 2003.

Traffic Signal Coordination Software SYNCHRO.Versión 5.0. User Guide for Windows. Traffic-ware Corporation, 2001.

Verkehr In Städten - Simulation (VISSIM) Ver-sión 3.7. User Manual. Planung TransportVerkehr AG, Enero de 2003.

LISA+ 3.1 Manuel, Schlothauer & Partner.



Figura 4.96

Menú principal

del paquete

TEAPAC

WinTEAPAC

Fuente:

Elaboración propia

con base en el

programa VISSIM

Versión 3.70

MENÚ DE PROGRAMASDE ANÁLISIS DE REDES

SEMAFORIZADAS

Estudios de Tránsitopara Tránsito Vehicular

CONTENIDO

5.1 VOLÚMENES DE TRÁNSITO EN TRAMOS VIALES · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-5

5.1.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-5

5.1.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-6

5.1.3 Presentación de datos de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-7

5.2 VOLÚMENES DE TRÁNSITO DIRECCIONALES · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-7

5.2.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-8

5.2.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-11


5.3 VOLÚMENES DE TRÁNSITO EN ESTACIONES MAESTRAS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-12

5.3.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-13

5.2.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-13

5.3.3 Presentación de resultados · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-13

5.4 VELOCIDAD PUNTUAL · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-13

5.4.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-14

5.4.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-16


5.5 TIEMPO DE RECORRIDO POR EL MÉTODO DEL VEHÍCULO EN MOVIMIENTO · · · · · · · · · · · · · · 5-20

5.5.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-21

5.5.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-24

5.5.3 Presentación de datos· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-28

5.6 TIEMPO DE RECORRIDO POR EL MÉTODO DE LAS PLACAS DE MATRÍCULA · · · · · · · · · · · · · · · 5-29

5.6.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-29

5.6.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-30

5.6.3 Presentación de datos · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-32

5.7 TIEMPO DE DETENCIÓN EN INTERSECCIONES CONTROLADAS POR SEMÁFORO · · · · · · · · · · · · 5-32

5.7.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-33

5.7.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-35

5.7.3 Procesamiento y obtención de resultados · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-36

5.8 OCUPACIÓN VEHICULAR · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-38

5.8.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-38

5.8.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-40

5.8.3 Presentación de resultados · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-40



FIGURAS

Figura 5.1 Estudios de campo sobre el tránsito vehicular · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-6

Figura 5.2 Campos para la presentación de datos en el conteo de volúmenes · · · · · · · · · · · 5-7

Figura 5.3 Nomenclatura para los movimientos vehiculares en una intersección · · · · · · · · 5-8

Figura 5.4 Nomenclatura para los movimientos peatonales y de ciclorruta en una intersección 5-10

Figura 5.5 Estudio de volúmenes direccionales. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · 5-11

Figura 5.6 Campos para la presentación de datos en el conteo de volúmenes direccionales · · · 5-13

Figura 5.7 Presentación de datos de una estación maestra · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-14

Figura 5.8 Medidores de velocidad a base de radar· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-15

Figura 5.9 Velocidades puntuales con cronómetro o con radar. Formato de campo · · · · · · · 5-17

Figura 5.10 Ángulo de incidencia, φ, entre la trayectoria y la visual del radar del vehículo · · · · 5-18

Figura 5.11 Presentación de datos de velocidad, mediante dos puntos de referencia · · · · · · · 5-19

Figura 5.12 Velocidades (km/h) calculadas a partir de tiempos (segundos) medidos

con cronómetro · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-19

Figura 5.13 Histogramas de velocidades puntuales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-20

Figura 5.14 Curva de distribución acumulativa de las velocidades puntuales · · · · · · · · · · · · 5-20

Figura 5.15 Tiempos de recorrido y demoras. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-25

Figura 5.16 Tiempos de recorrido y demoras. Vehículo flotante · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-26

Figura 5.17 Resumen datos y resultados de la información de campo · · · · · · · · · · · · · · · · 5-30

Figura 5.18 Tiempos de recorrido. Método de las placas de matrícula. Formato de campo · · · · 5-31

Figura 5.19 Presentación de datos para tiempos de recorrido por medio de placas de matrícula · 5-31

Figura 5.20 Detención en intersecciones controladas por semáforo. Formato de campo · · · · · 5-34

Figura 5.21 Estudio de ocupación vehicular. Formato de campo· · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-39

Figura 5.22 Presentación de resultados para la ocupación visual· · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5-40

TABLAS

Tabla 5.1 Codificación de los movimientos vehiculares en una intersección · · · · · · · · · · · 5-9

Tabla 5.2 Codificación de los movimientos peatonales y de ciclorruta en una intersección · · · 5-10

Tabla 5.3 Longitudes de base recomendadas de acuerdo con la ecuación 5.1 (m) · · · · · · · · 5-16

Tabla 5.4 Muestras para estudios de tiempo de recorrido - nivel de confianza de 95% · · · · · 5-23

Tabla 5.5 Factor de corrección para demoras por aceleración – desaceleración · · · · · · · · · 5-38



El presente capítulo contiene cuatrocomponentes específicos: volúmenesde tránsito, velocidad puntual, tiem-

po de recorrido y de detención, y ocupaciónvehicular.

La información obtenida a través de losestudios de volúmenes de tránsito son aplica-bles en el planeamiento, en los proyectos, eningeniería de tránsito y en la investigación.

El conocimiento de la velocidad represen-ta un parámetro destacado en la determina-ción de elementos del diseño vial y en laregulación del tránsito.

Con el fin de ilustrar los estudios de cam-po contenidos en el presente capítulo, a con-tinuación se muestra la distribución deacuerdo con el componente correspondiente.

5.1 VOLÚMENES DE TRÁNSITO EN

TRAMOS VIALES

La determinación de los volúmenes vehi-culares forma parte de la información básicapara el estudio y análisis de las condicionesdel tránsito en corredores viales urbanos. Poresta razón su cuantificación constituye unade las principales medidas en cualquier estu-dio de tránsito y transporte; de ahí que las re-comendaciones presentadas a continuaciónse orienten fundamentalmente a las activida-des de recolección.

u Es fundamental que el ingeniero a cargode la planeación y ejecución del estudioconozca y se familiarice con los corredo-res viales que quiere analizar, realizandovisitas de campo, visualizando la geome-tría del corredor, los volúmenes y la com-posición por tipo de vehículo.

u Con base en las visitas realizadas, se de-terminan los sitios específicos sobre loscuales se tomará la información, reali-zando esquemas específicos en los cualesse registran aspectos de relevancia paradefinir correctamente la programacióndel personal de campo.

u Cada movimiento que realizan los vehícu-los debe ser codificado con las recomen-daciones de este manual.

u La duración y los períodos de conteo de-penden de la orientación que requieranlos estudios a ejecutar. Usualmente la in-formación se recopila dentro de los pe-riodos pico, durante dos días típicosconsecutivos, martes a jueves y/o un díaatípico de una semana cualquiera.

5.1.1 Planeación

En primera instancia se recomienda rea-lizar una visita al sitio donde se va a efectuarla medición con el fin de elaborar un esque-ma del punto con su geometría general y los


movimientos vehiculares. Además, se debevisualizar la magnitud del tránsito por movi-miento y composición vehicular con el fin dedeterminar el personal requerido y su ubica-ción estratégica para facilitar la toma de da-tos.

Se recomienda realizar los estudios decampo preferiblemente con estudiantes uni-versitarios de carreras afines, a los cuales seles puede explicar más en detalle el alcancede los estudios y la importancia que la infor-mación de campo corresponda efectivamentea la realidad para infundirles responsabilidady compromiso en el trabajo de campo.

De acuerdo con el equipo disponible, sepuede utilizar uno de los siguientes métodosde conteo: el mecánico (registro automático)y el manual.

La asignación de los aforadores se realizade acuerdo con la estimación de los volúme-nes, la composición vehicular que se esperaregistrar la duración de los períodos de con-teo. En condiciones de tráfico ideales, un afo-rador está en capacidad de registrar la

información de un acceso de tres carriles,discriminándola por tipo de vehículo y movi-miento realizado durante períodos no mayo-res a tres horas y descansos de cinco minutoscada hora.

5.1.2 Ejecución

La información de campo se registra enperíodos de 15 minutos, clasificándolos deacuerdo con el tipo de movimiento y el tipode vehículo (auto, bus, camión, moto, bicicle-ta y de tracción animal) a medida que van flu-yendo por el punto de referencia.

Dependiendo de la magnitud del tránsi-to, los registros se realizan en forma indivi-dual anotando “palitos” para cada vehículo,si el volumen es bajo; o contando en formacontinua para anotar al final del verde, cuan-do los movimientos son fuertes.

Si el estudio lo amerita, los vehículos detransporte público se pueden clasificar segúnla modalidad de transporte: bus corriente,bus alimentador, busetón, bus ejecutivo, bus



Figura 5.1

Estudios decampo sobre eltránsitovehicular

Fuente:elaboraciónpropia

corriente corto, bus corriente largo, buseta,

microbús grande, microbús pequeño, trans-

milenio o bus articulado. De igual forma, los

camiones se pueden clasificar según el nú-

mero de ejes: camiones C2, C3, C4, C5 y >C5,

según tengan dos, tres, cuatro, cinco o más de

cinco ejes, respectivamente.

Es importante resaltar que para llevar a

cabo el estudio, los observadores deben estar

en el sitio de trabajo por lo menos 30 minutos

antes de iniciar los estudios de campo con el

propósito de diligenciar completamente el

encabezado de los formatos a utilizar y ocu-

par la ubicación definida por el supervisor de

campo.

5.1.3 Presentación de datos decampo

La presentación de los datos dependerá

de si éstos forman parte de la descripción en

un informe o si se anexan como validación de

la información analizada en un estudio de

tránsito. En el primer caso se presentan ge-

neralmente los valores que de la medición

determinan la hora de mayor volumen,

acompañados de histogramas o gráficas tipo

“torta” que permiten comprender mejor la in-

formación que se expone. En el segundo caso,

anexar la información a un estudio de tránsi-

to, se deberá realizar de manera que permita

su verificación tanto en un listado como en un

medio digital. Para ello se recomienda presen-

tar dicha información en una matriz, de tal

manera que en cada columna se condense de-

terminado tipo de información y en cada fila

se registre el dato del intervalo de tiempo se-

leccionado. Esta presentación generalmente

se deberá entregar en una hoja de cálculo, que

permita su alimentación a cualquier sistema

destinado a conformar una base de datos tal

como a continuación se indica.

5.2 VOLÚMENES DE TRÁNSITO

DIRECCIONALES

Los conteos para determinar volúmenes

de tránsito direccionales se realizan en inter-

secciones viales, tanto para intersecciones

controladas con semáforo como para aque-

llas que no lo están (como intersecciones a

desnivel). Es usual solicitar un estudio de

este tipo para intersecciones que serán con-

troladas con el dispositivo regulador.

Los volúmenes se deberán llevar a cabo,

registrando de acuerdo a su clasificación, di-

rección o sentido del flujo vehicular, movi-

miento, es decir, directo, giro a derecha y giro

a izquierda y por tipo de vehículo, o sea, auto-

móvil, bus, camión, moto, bicicleta, vehículo

de tracción animal, entre otros, según sea el

caso particular requerido por el estudio.

El registro de la información en las sali-

das se emplea únicamente en intersecciones

controladas por semáforo, de manera que

Estudios de campo para tránsito vehicular 5-7


Figura 5.2

Campos parala presentaciónde datos en el

conteo devolúmenes

Fuente:elaboración

propia

siempre se consigna la información de unúnico movimiento, dependiendo de la pro-gramación de las fases de los semáforos.

5.2.1 Planeación

En primera instancia se recomienda rea-lizar una visita al sitio donde se va a efectuarla medición con el fin de elaborar un esque-ma de la intersección con su geometría gene-ral, los movimientos vehiculares y eldiagrama de fases (si la intersección es con-trolada por semáforo, se relaciona la secuen-cia de los diferentes movimientos). Tambiénse debe visualizar la magnitud del tránsitopor movimiento y composición vehicular conel fin de determinar el personal requerido ysu ubicación estratégica para facilitar la tomade datos.

Es fundamental que el profesional a car-go de la planeación y ejecución del estudio,conozca y se familiarice con los corredoresviales que quiere analizar, realizando visitas decampo necesarias para visualizar los sistemasde control del tránsito, la geometría del co-rredor, los volúmenes aproximados con sucomposición por tipo devehículo y los movimien-tos vehiculares, permiti-dos o no, entre otrasvariables.

En la Figura 5.3 sepresenta la codificaciónde los movimientos vehi-culares aplicados para laciudad de Bogotá. En elcaso de las vías de doblecalzada, donde se permitael giro en U, se emplearáel código 10 acompañadodel número referido al ac-ceso, como se indica en laTabla 5.1.

De igual forma y de acuerdo con la codifi-cación para flujos vehiculares, se tiene unacodificación para los flujos peatonales y deciclorruta, los cuales se ilustran en la Figura5.4 y en la Tabla 5.2.

Se recomienda que los estudios de campose realicen de igual modo que para el caso devolúmenes de arribos, preferiblemente conestudiantes universitarios de carreras afines,a los cuales se les puede explicar más en deta-lle el alcance de los estudios y la importanciaque la información de campo correspondaefectivamente a la realidad con el fin de in-fundirles responsabilidad y compromiso conel trabajo de campo.

De acuerdo con el equipo disponible, sepuede utilizar uno de los siguientes métodosde conteo: el mecánico (registro automático)y el manual.

La asignación de los aforadores se realizade acuerdo con la estimación de los volúme-nes, la composición vehicular que se esperaregistrar y la duración de los períodos de con-teo. En condiciones de tráfico ideales, un afo-rador está en capacidad de registrar lainformación de un acceso de tres carriles,



Figura 5.3

Nomenclaturapara losmovimientosvehiculares enunaintersección

Fuente:elaboraciónpropia.

discriminándola por tipo de vehículo y movi-

miento realizado, durante períodos no mayo-

res a tres horas y descansos de cinco minutos

cada hora.

Además de los anteriores, se creó un

nuevo grupo semafórico que describe el

conflicto presentado con el paso peatonal al

realizar maniobras de giro (izquierdo o de-

recho). Este grupo se indica mediante una

flecha intermitente de color amarillo para

indicar al conductor la precaución que debe

tener al realizar la maniobra de giro. Para

nombrar este grupo, se debe anteponer al

grupo principal del cual proviene el vehícu-

lo el número 6; luego para denotar el giro

procedente del acceso norte, se llamará el

grupo 61.

Acceso Movimiento Código

Norte Directo 1

Giro a izquierda 5

Giro a derecha 9(1)

Giro en U 10(1)

Sur Directo 2

Giro a izquierda 6

Giro a derecha 9(2)

Giro en U 10(2)

Occidental Directo 3

Giro a izquierda 7

Giro a derecha 9(3)

Giro en U 10(3)

Oriental Directo 4

Giro a izquierda 8

Giro a derecha 9(4)

Giro en U 10(4)

Para diferenciar grupos paralelos, como

ocurre en vías de doble calzada y un solo sen-

tido de circulación, el grupo se indicará se-

gún corresponda a tráfico lento o rápido, o

incluso se podrá denotar adicionando al gru-

po una letra que se asignará en orden alfabé-

tico de la calzada derecha hacia la izquierdadel acceso.

Formato para el registro de los

volúmenes vehiculares

direccionales

El formato de campo empleado para latoma de campo de los volúmenes vehicularesse presenta en la Figura 5.5. En la segundaparte del formato, se solicita la siguiente in-formación general:

u Fecha: día, mes y año en el cual se regis-tra la información de campo.

u Condiciones climáticas: condiciones cli-máticas que existen en la intersección(soleado, nublado o lluvioso).

u Encuestador: nombre de la persona en-cargada de tomar la información.

u Hora inicial: hora de comienzo corres-pondiente al formato que se diligencia.Es decir, cada formato tiene su propiahora inicial.

u Hora final: hora de terminación corres-pondiente al formato que en ese momen-to se diligencia. Es decir, cada formatotiene su propia hora final.

u Intersección: nombre o la dirección de laintersección en estudio.

u Supervisor: nombre de la persona encar-gada de la supervisión del trabajo decampo.

u Hoja No. de : número de la hojaque se está empleando, y el número to-tal de las hojas que se van a emplear.

En la tercera parte del formato, apareceun cuadro cuyas columnas representan la si-guiente información:

u Movimiento No. : anotar el número delos movimientos asignados (uno por cadalínea) de acuerdo con la codificación de losmovimientos definida anteriormente.



Tabla 5.1

Codificación delos movimientos

vehiculares enuna intersección

Fuente:elaboración propia

u Período: corresponde al período de 15minutos durante el cual se registra la in-formación de campo. Por ejemplo: 7:00a.m. – 7:15 a.m.

u Tipo de vehículo: los vehículos se hanclasificado de la siguiente manera:l Autos: todos los vehículos livianos

(de cuatro ruedas).l Buses: incluyen los diferentes tipos

de buses y busetas.

l Camiones: todos los vehículos de car-ga de más de cuatro ruedas, segúnclasificación del Ministerio de Trans-porte.

l Motos

Vale la pena anotar que dependiendo delestudio a desarrollar, sus objetivos y su ubi-cación, se puede adaptar la clasificación devehículos incluyendo otro tipo de vehículos;por ejemplo, bicicletas, transporte de trac-



Figura 5.4

Nomenclaturapara losmovimientospeatonales yde ciclorrutaen unaintersección


Acceso Movimiento DespejeAcceso

contrario

NorteTransversal peatonal 21 31

Directo ciclorruta 41 -

SurTransversal peatonal 22 32


OccidenteTransversal peatonal 23 33


OrienteTransversal peatonal 24 34


Tabla 5.2

Codificación delosmovimientospeatonales yde ciclorruta enunaintersección

Fuente:elaboración propia.

ción animal, motos, entre otros, volumen di-

reccional, volúmenes clasificados agregados

o desagregados.

5.2.2 Ejecución

La información de campo se registra en

períodos generalmente de 15 minutos, clasi-

ficándolos de acuerdo con el tipo de movi-miento (directo, giro a derecha y giro a iz-quierda) y de vehículo (auto, bus, camión,moto, bicicleta y de tracción animal) a medi-da que van entrando en la intersección.

Dependiendo de la magnitud del tránsi-to, los registros se realizan en forma indivi-dual anotando “palitos” para cada vehículo,



Figura 5.5

Estudio devolúmenes

direccionales.Formato de

campo

Fuente:elaboración propia.

si el volumen es bajo; o contando en formacontinua para anotar al final del verde, cuan-do los movimientos son fuertes.

Además, si el estudio lo amerita, losvehículos de transporte público se puedenclasificar según la modalidad de transporte:bus alimentador, busetón, bus ejecutivo, buscorriente corto, bus corriente largo, buseta,microbús grande, microbús pequeño y busarticulado o Transmilenio. De igual forma,los camiones se pueden clasificar según elnúmero de ejes así: camiones C2, C3, C4, C5 y>C5, según tengan dos, tres, cuatro cinco omás de cinco ejes, respectivamente.

Es importante resaltar que para llevar acabo el estudio, los observadores deben estaren el sitio de trabajo por lo menos 30 minutosantes de iniciar los estudios de campo con elpropósito de diligenciar completamente elencabezado de los formatos a utilizar y ocu-par la ubicación definida por el supervisor decampo.

Como algunos de los estudios de volúme-nes se encaminan a mejorar las condicionesde operación del semáforo, el volumen a me-dir debe representar efectivamente el valorcorrespondiente al cual debe servir el tiempode la fase del semáforo. En tal sentido, el afo-rador se debe ubicar al final de la cola o en unpunto tal que el paso de los vehículos seaprácticamente a flujo libre y no justo en lasinmediaciones del despeje del acceso, puesen ese momento estaría midiendo el volumenque la programación del tiempo de verdepermite evacuar en dicho acceso.


La presentación de los datos dependerá,como en el caso de los volúmenes de tránsitoen tramos viales, de si éstos forman parte dela descripción en un informe o si se anexan

como validación de la información analizadaun estudio de tránsito. En el primer caso sepresentan generalmente los valores que de lamedición determinan la hora de mayor volu-men (valores pico), acompañados de histo-gramas o gráficas tipo “torta” que permitencomprender mejor la información que se ex-pone. En el segundo caso, la anexión de la in-formación a un estudio de tránsito se deberárealizar de manera que permita su verifica-ción tanto en un listado como en un mediodigital. Se recomienda presentar dicha infor-mación en una matriz, de manera que encada columna se condense determinado tipode información y en cada fila se registre eldato del intervalo de tiempo seleccionado.Esta presentación generalmente se deberáentregar en una hoja de cálculo que permitaalimentar cualquier sistema destinado a con-formar una base de datos como se indica enla Figura 5.6.

Acompañado de esta información es im-perativo presentar un esquema de la inter-sección aforada, donde se puedan verclaramente los accesos y movimientos afora-dos. En la presentación digital de esta infor-mación dicho esquema se debe incluir en unahoja de cálculo.

5.3 VOLÚMENES DE TRÁNSITO EN

ESTACIONES MAESTRAS

El objetivo del registro de tránsito en esta-ciones maestras es determinar la variación deltránsito a través del tiempo, durante un perío-do corto, mediano o largo, dependiendo de lasnecesidades y disponibilidades de equipostecnológicos que realizan conteos permanen-tes para estimar, con base en dichas variacio-nes del tránsito, los volúmenes que transitanen tramos de avenidas o intersecciones desti-nadas a estaciones maestras.



5.3.1 Planeación

En esta fase se considera que las reco-mendaciones para el levantamiento de estetipo de información corresponden también alas expuestas para el registro de volúmenesde tránsito en intersecciones, descritas en elnumeral 5.2.1, a excepción del formato decampo para volúmenes direccionales, ya queno se requiere ese nivel de detalle de acuerdocon lo que se persigue.

5.2.2 Ejecución

Previo al trabajo de campo, es importan-te definir, con base en un plano de la ciudad odel área en estudio, las intersecciones o sitiosmás representativos, escogidos como esta-ciones maestras.

Si la idea es conformar un sistema quepermita obtener información permanentedel comportamiento del tránsito, es indis-pensable disponer o instalar contadores au-tomáticos que proporcionan informaciónsobre número de ejes, volúmenes vehicula-res, ocupación vehicular y velocidades, entreotras variables. En este caso se denominauna estación maestra permanente.

En las estaciones maestras permanentesla información se obtiene a través de los de-tectores automáticos. En el caso de las esta-ciones maestras de tipo temporal, lainformación se puede obtener en forma ma-nual o con contadores portátiles.

5.3.3 Presentación de resultados

La presentación de los datos de una esta-ción maestra se realizará de manera similar alo indicado para volúmenes direccionales,determinando fecha, nombre o ubicación dela estación, la nomenclatura que describe elmovimiento, el período de conteo y la clasifi-cación vehicular. De esta manera, puededesglosarse por vehículos particulares o detransporte público.

Así mismo, será necesario presentar unesquema que describa los movimientos queconforman la estación maestra medida.

En la Figura 5.7 se presenta la base de da-tos para una estación maestra.

5.4 VELOCIDAD PUNTUAL

En un sistema vial, las velocidades pue-den determinarse de manera puntual o gene-ralizada en tramos o sectores específicos deun corredor en estudio. La selección del mé-todo para establecer las velocidades dependede si los resultados que se persiguen estánorientados o no a un análisis puntual.

El objetivo inmediato de este manual esdescribir medios sencillos para obtener in-formación sobre velocidades y tiempos de re-corridos que permitan determinar la calidaddel servicio que ofrecen sus vías, así comoidentificar y cuantificar las deficiencias delsistema vial para que éstas puedan ser anali-



Figura 5.6

Campos parala presentaciónde datos en el

conteo devolúmenes

direccionales


zadas debidamente. También el manual está

destinado a informar al usuario sobre la exis-

tencia de instrumentos y técnicas avanzadas

que puedan hacer más eficiente la adquisi-

ción de esa información.

El objetivo secundario es brindar al inge-

niero de tránsito los medios para conocer in-

formación básica sobre la velocidad que

necesita para diseñar las medidas efectivas

para regular el tránsito con el fin de mejorar

la seguridad y movilidad.

5.4.1 Planeación

Cuando se miden velocidades puntuales,

no interesa la velocidad de los vehículos que

se observan específicamente, sino la veloci-

dad representativa del total de vehículos que

pasaron por un punto y que van a pasar

mientras las condiciones no cambien signifi-

cativamente, es decir, de la población de

vehículos.

Se recomienda tomar el tamaño muestral

aplicando la teoría general, pero se debe pla-

near para obtener un número de observacio-

nes mínimo práctico, correspondiente al

85% del volumen de vehículos que pasan por

el sitio.

La mejor manera de determinar la veloci-

dad puntual en una vía cualquiera es el em-

pleo de medidores de radar. Este método

permite obtener la lectura directa en campo.

Sin embargo, si no se dispone de este tipo de

instrumentos, el enoscopio proporciona los

datos de tiempo necesarios para calcular las

velocidades. Una variación de este método

consiste en el empleo de dos observadores en

lugar de uno, de manera que el primero que

encuentra la corriente del tráfico indica al se-

gundo observador, mediante una señal, el

instante en que el eje delantero del vehículo a

registrar pasa en su marca. El segundo obser-

vador tiene que percatarse de la señal y de

cuál es el vehículo objetivo de la medición.

En ese momento acciona el cronómetro, el

cual detendrá en el instante en que el eje de-

lantero pase por su marca, registrando el

tiempo medido en segundos.

Los medidores de velocidad a base de

radar son los instrumentos más empleados

actualmente para determinar velocidades

puntuales. Se basan en el principio funda-

mental de que una onda de radio reflejada

por un objeto en movimiento experimenta

una variación en su frecuencia que es función

de la velocidad del objeto, lo que se conoce

como principio Doppler. Midiendo el cambio

de frecuencia es posible determinar la veloci-

dad del objeto que la refleja. En la actualidad,

procedimientos que aplican técnicas infra-

rrojas y de láser para la medida directa de la

velocidad están cobrando también mucha

aceptación.

También se dispone de los detectores de

paso de rueda temporales, de los cuales los

más usados son las mangueras o tubos de



Figura 5.7

Presentación dedatos de unaestación maestra


FECHA ESTACIÓNMAESTRA

MOVIMIENTO PERÍODOCLASIFICACIÓN VEHICULAR

Incluir la fecha derealización de losaforos dd/mm/aa

Nombre de laestación maestra endonde se adelanta latoma de información

Incluir la nomenclaturapara los diferentes

movimientos aforados

Hora de inicio de la tomade información en horaMilitar; p.e. 615 parasignificar 06:15 a.m.

Volumen vehicular registrado deacuerdo con la clasificación

vehicular

caucho. Son también los más económicos

pero, de acuerdo con Arrimadas (1997, p.

2-7), no resultan efectivos en medio urbano,

tanto por las pisadas simultáneas de varios

vehículos sobre el tubo como por su incapaci-

dad para medir a bajas velocidades o en luga-

res donde los vehículos paran con frecuencia.

Otros detectores temporales de paso de rue-

da más efectivos (y más caros) son las cintas

de contacto, para velocidades muy bajas; los

piezorresistentes, para velocidades medias y

bajas; y los piezoeléctricos, para velocidades

muy altas. Estos dos últimos se usan tam-

bién en instalaciones permanentes.

Los detectores de presencia más usados

(Arrimadas, 1997, p. 2-10) son los de lazo in-

ductivo, que pueden empotrarse en el pavi-

mento como instalación permanente o fijarse

a esteras de caucho para colocarlos sobre el

pavimento y quitarlos con facilidad en insta-

laciones temporales. También se han combi-

nado detectores de lazo fijos con cintas de

contacto portátiles. En muchas de estas ins-

talaciones donde se usan pares de detectores,

se pueden obtener no sólo las velocidades

puntuales de los vehículos, sino también su

longitud, intervalo en tiempo entre vehículos

y su separación. También es posible estimar

aproximadamente la velocidad de los vehícu-

los con un solo detector, determinando el

tiempo que tarda el vehículo en pasar sobre

el detector y suponiendo una longitud de

vehículo promedio, o por otros métodos indi-

rectos como el que emplean los detectores

basados en la imagen magnética del vehículo

contra el campo magnético terrestre (Arri-

madas, 1997, p. 2-32).

Las técnicas fílmicas de video con reloj

integrado tienen ventajas inherentes como:

(1) registro permanente de lo que se obser-

va, (2) captación de todos los vehículos (3)

extracción de la información con los recur-

sos y comodidades de la oficina y (4) obser-

vación y registro de varios sucesos que

ocurran simultáneamente, inclusive los im-

previstos.

Entre sus desventajas se pueden citar: (1)

necesidad de encontrar un sitio apropiado para

colocar la filmadora, (2) acceso al sitio apropia-

do, (3) lentitud de la extracción de los datos y

(4) mayor probabilidad que se cometan equi-

vocaciones, si se compara con la captación por

instrumentos registradores; aunque se pueden

corregir las equivocaciones si se identifican.

La longitud apropiada de la base para

medir velocidades depende principalmente

del grado de precisión deseado, la velocidad

máxima de los vehículos que se observan y la



Figura 5.8

Medidores develocidad

a base de radar

Fuente:www.decaturradar.com

apreciación del tiempo de recorrido. Estaapreciación la determina principalmente elinstrumento que se use y la pericia del obser-vador.

El error de apreciación máximo deltiempo de recorrido de la base es lógica-mente la mitad de la apreciación del mis-mo; es decir, que si la apreciación es unsegundo, el error de apreciación máximosería medio segundo, positivo o negativo.Este error no debe ser mayor que el error deinferencia tolerable máximo de la media dela velocidad estimada. Como los errores deapreciación pueden ser por defecto o porexceso, se compensan hasta cierto punto,por lo que no es descabellado suponer queel error de la media sea igual al error de lasobservaciones individuales dividido entrela raíz cuadrada del número de observacio-nes. Basándose en las suposiciones hechas,se puede determinar matemáticamente lalongitud de la base que produciría un errorde apreciación en la velocidad media igualal error tolerable máximo de esa media porinferencia. La ecuación determinada es:

LaV k n

k n= −( )

.

1

7 2

5.1

donde,

L = longitud de la base (m).a = apreciación del tiempo de re-

corrido (s).V = velocidad puntual media espera-

da (km/h)

k = error máximo tolerable de la ve-locidad como proporción (tantopor uno) de ésta

n = número de observaciones

En condiciones ordinarias, Box y Opper-

lander (1985, p. 87) recomiendan que se usen

bases mínimas de 25 m para velocidades me-

nores de 40 km/h, de 50 m para velocidades

entre 40 y 65 km/h, y de 75 m para velocida-

des más altas.

En el caso de las mediciones con elemen-

tos detectores y registradores, bases de dos o

tres metros producen resultados aceptables

porque se aprecia la velocidad con gran exac-

titud y se observa un gran número de vehícu-

los, lo que reduce considerablemente el error

por apreciación de la media de las velocida-

des.

La Figura 5.9 presenta la hoja de campo

que puede usarse para el procedimiento con

cronómetro y enoscopio o con el de medidor

de radar.

5.4.2 Ejecución

Al usar las técnicas fílmicas hay que me-

dir en el terreno distancias entre puntos que

se perciban en la filmación para establecer

una o más “bases” donde se puedan medir los

tiempos de recorrido. Estos tiempos se digi-

tan directamente en un computador de escri-

torio.

Con el desarrollo de instrumentos regis-

tradores cada vez más eficaces, el uso de las

técnicas fotográficas va cayendo en desuso,

pero hay muchos detalles que escapan a los

instrumentos registradores, como accidentes

o vehículos varados, que sí captan las técni-

cas fotográficas. Lo ideal es usar ambas téc-

nicas simultáneamente. Además, las técnicas



Velocidad (km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100

Longitud de base (m) 25 30 40 45 50 60 70 80

Tabla 5.3

Longitudes debaserecomendadas deacuerdo con laecuación 5.1 (m)

Fuente: elaboraciónpropia.



Figura 5.9

Velocidadespuntuales concronómetro o

con radar.Formato de

campo

Fuente:elaboración

propia

de procesamiento automático de imágenesestán dando nueva importancia a las técnicasfotográficas.

Al utilizarse medidores de radar, éstossuelen montarse en un trípode, en un vehícu-lo o sostenerse con la mano para determinarlas velocidades de los vehículos. Su uso esmuy sencillo, pues basta con apuntar hacia elvehículo escogido, leer la velocidad directa-mente en una pantalla y anotarla. La veloci-dad aparece redondeada a kilómetros porhora (o millas por hora).

Como la velocidad que miden esos ins-trumentos es la del vehículo con respecto almedidor, ésta resulta menor con respecto a lavía. Esto sucede porque la distancia recorri-da por el vehículo a lo largo de la vía es mayorque el cambio correspondiente en la distan-cia de éste al medidor. Para corregir ese errorhabría que dividir la velocidad medida entreel coseno del ángulo de incidencia, o sea, elque forma la visual del medidor al vehículocon la trayectoria del vehículo. Véase la Figu-ra 5.10. Esto no es fácil porque, para que esteángulo no cambie, hay que mantener fijo elinstrumento. De cualquier modo, si el ánguloes menor de 15°, los errores presentados noson importantes.

De todos los instrumentos que usa el in-geniero de tránsito y que ven los conducto-res, al que más temen es al medidor deradar. A fin de que su presencia no afecte lavelocidad natural de los vehículos, debe po-

nerse gran cuidado en ocultarlo y, si esposible, apuntar a los vehículos por detrás.

De no disponer de este tipo de instru-mentos, el empleo del enoscopio proporcio-na los datos de tiempo necesarios paracalcular las velocidades. Una variación deeste método consiste en el empleo de dos ob-servadores en lugar de uno, de manera talque el primer observador que encuentra lacorriente del tráfico indica al segundo obser-vador, mediante una señal, el instante en queel eje delantero del vehículo a registrar pasaen su marca. El segundo observador tieneque percatarse de la señal y de cuál es elvehículo objetivo de la medición. En ese mo-mento acciona el cronómetro, el cual deten-drá en el instante en que el eje delantero pasepor su marca, registrando el tiempo medidoen segundos.


Resulta práctico entregar la informaciónen medio magnético y ordenado en hojas decálculo en cuyas columnas se debe presentarla siguiente información de la Figura 5.11.

Adicionar a dicha información un esque-ma o plano adecuado para indicar el sitio enel cual se realizó el ejercicio, permitirá com-pletar el registro del aforo.

Con los valores de velocidad y del por-centaje de las observaciones se puede cons-



Figura 5.10

Ángulo deincidencia, φ,entre latrayectoria y lavisual del radardel vehículo


truir un histograma de velocidades (Figura5.13), que es un gráfico formado por rectán-gulos cuyas bases representan los intervalosde las clases de velocidades, y su altura elporcentaje del número total de observacio-nes que caen dentro de esos intervalos.

La Figura 5.14 muestra la curva de la dis-tribución acumulativa de velocidades u ojiva.Así, a cada valor de la velocidad correspondeel porcentaje de vehículos que circularon avelocidades menores que aquélla.



Figura 5.11

Presentación dedatos de

velocidad,mediante dos

puntos dereferencia


Figura 5.12

Velocidades(km/h)

calculadas apartir detiempos

(segundos)medidos con

cronómetro


5.5 TIEMPO DE RECORRIDO POR

EL MÉTODO DEL VEHÍCULO EN

MOVIMIENTO

Este procedimiento puede proporcionartiempos de recorrido, datos sobre demoras ytambién volúmenes y densidades de tránsito.El procedimiento se ejecuta principalmenteen vías urbanas o suburbanas donde la densi-dad del tránsito y su regulación producen re-ducciones apreciables enla velocidad de los vehícu-los.

u Los vehículos emplea-dos para medicionesde variables deben es-tar en óptimas condi-ciones mecánicas ycada conductor deberealizar los recorridosen forma natural, peroprocurando “flotar” enla corriente del trán-sito.

u Si los objetivos del estudio no solicitananálisis específicos, los recorridos se rea-lizarán en días típicos de una semanacualquiera, generalmente de martes ajueves, con el propósito de abarcar condi-ciones de comportamiento normal en lacorriente del tránsito.

u Dependiendo de la duración del recorri-do establecido, se sugiere programardescansos de quince minutos por cada



Figura 5.13

Histogramasde velocidadespuntuales


HISTOGRAMA VELOCIDADES PUNTUALESTipo de vehículo: livianos - sentido de circulación: E-W

Velocidad en km/h

%delt

ota

lde

obse

rvaci

ones

Figura 5.14

Curva dedistribuciónacumulativa delas velocidadespuntuales


DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA DE VELOCIDADES PUNTUALES

Tipo de vehículo: livianos - sentido de circulación: E-W

Velocidad en km/h

%ig

ualo

menor

ala

velo

cidad

indic

ada

dos horas de trabajo continuo, con el pro-pósito de que tanto los observadorescomo el conductor puedan bajar delvehículo y relajarse un poco.

u Los puntos de control para el ejerciciodeben ser establecidos con anteriori-dad por el ingeniero encargado de laplaneación del estudio, para lo cualdebe realizar un recorrido en el queidentifique claramente los sitios preci-sos a utilizar como referencia y deter-minar, como primera aproximación, elnúmero de demoras que puede esperarque ocurran en cada uno de los tramosdefinidos, con el propósito de dejar enblanco las filas suficientes en el formatode campo.

u Las lecturas de tiempo para registrar elpaso del vehículo por los puntos de con-trol y la definición de las demoras, se rea-lizan de manera acumulada de acuerdocon lo registrado en el cronómetro. Deacuerdo con esto, el observador debe es-tar familiarizado con el manejo del cro-nómetro para que lo pueda consultarcorrectamente sin que éste se detenga ose reinicie desde ceros.

u Se sugiere emplear dos cronómetros, loscuales se accionan al mismo tiempo en elmomento del paso del vehículo por elpunto inicial del corredor, con la idea detener uno de respaldo en el caso de quealguno de los dos falle en el desarrollodel ejercicio.

En los lugares donde las demoras, pordos o más causas, se acumulen, es conve-niente que el observador realice la anotaciónde cada una por separado; si las demoras setraslapan, el observador debe estar en capa-cidad de asignar el tiempo total de la demoraa la causa más relevante o representativadentro de las que se presentan.

5.5.1 Planeación

En este procedimiento, un vehículo flo-

tante recorre varias veces el tramo de vía en

estudio a una marcha que puede determinar-

se, de dos maneras. En la primera, el conduc-

tor del vehículo trata de “flotar” en la

corriente vehicular, procurando que el nú-

mero de vehículos que adelante sea igual al

que rebase el vehículo flotante. En la segun-

da, se dan instrucciones al conductor del

vehículo flotante para que conserve una velo-

cidad que, a su juicio, sea el promedio de la

de todos los vehículos en ese momento.

Algunos consideran que el primer procedi-

miento puede resultar peligroso si el conduc-

tor se afana demasiado por mantener el

equilibrio entre los sobrepasos. La tendencia

actual es utilizar el segundo procedimiento

pues se considera que, a la luz de la experien-

cia, sus resultados han sido satisfactorios.

Otros procedimientos menos empleados

consisten en seguir un vehículo elegido al

azar o indicar al conductor que maneje en

forma natural, después de calibrar su veloci-

dad libre con respecto a la de otros conducto-

res. También se ha usado un procedimiento

en que el conductor del vehículo trata de ir a

la velocidad máxima permitida, a menos que

no pueda alcanzarla; sin embargo, donde la

velocidad máxima no se respeta, la velocidad

del vehículo flotante será muy inferior a la

media, e incluso el vehículo puede constituir

un estorbo al tránsito.

Durante los recorridos del tramo en estu-

dio, se mide el tiempo de recorrido total del

tramo y los tiempos de detención en ciertos

puntos a lo largo del mismo, si se desea cono-

cer éstos. Antes de emprender los recorridos

hay que determinar los puntos iniciales y fi-

nales del tramo, así como los puntos de con-

trol donde se considere importante registrar

tiempos de recorrido parciales o medir de-



moras. En arterias urbanas, donde más se

usa este método, los puntos de control natu-

rales son las intersecciones controladas con

semáforo; en autopistas se utilizan puntos

específicos en los ramales de entrada y sali-

da; mientras que en carreteras de dos carriles

se han usado como puntos de control (sólo

para tiempo de recorrido) los lugares donde

cambian las características de la vía del trán-

sito o del terreno.

Aun cuando se usen instrumentos regis-

tradores es importante conocer por adelanta-

do la longitud del tramo de estudio y la

distancia entre puntos de control, tomándo-

los de planos o inventarios existentes o mi-

diéndolos por los medios más expeditos de

que se disponga. Naturalmente, hay que te-

ner adiestrados al conductor del vehículo flo-

tante y a los observadores.

Estos estudios se suelen hacer en vías

principales donde la fluidez del tránsito sea

motivo de preocupación de administradores,

ingenieros y usuarios. Generalmente estos

estudios se realizan en días entre semana y a

horas pico, que son las situaciones más críti-

cas, pero muchas veces hay que medir tiem-

pos de recorrido también en horas valle para

compararlos con los de las horas pico. Ro-

bertson (1994, p. 54) recomienda que la lon-

gitud mínima del tramo estudiado sea una

milla, que es poco más de kilómetro y medio,

aunque esto se define según lo requerido.

Las observaciones que se hacen para esti-

mar el tiempo de recorrido constituyen una

muestra con la que se calcula una media. El

tamaño necesario de la muestra, es decir, el

número mínimo de observaciones o recorri-

dos que se deben hacer depende, como se ha

visto, del error tolerable de la media de las

velocidades de recorrido estimadas y de la

variabilidad o dispersión de las observacio-

nes. Box y Oppenlander (1985, p. 100) reco-

miendan los siguientes valores para este

error, por exceso o por defecto:

u Para estudios de planeación: de 5.0 a 8.0km/h.

u Para análisis de circulación y evaluacio-nes económicas: de 3.5 a 6.5 km/h.

u Para estudios anteriores y posteriores aun cambio: de 2.0 a 5.0 km/h.

La variabilidad de las observaciones en

estos estudios en arterias urbanas puede ser

muy grande, pues el tiempo de detención del

vehículo flotante en el acceso de cada inter-

sección controlada con semáforo influye po-

derosamente en su tiempo de recorrido, en

especial cuando los semáforos están mal

coordinados o el recorrido se hace en el senti-

do no favorecido por su coordinación.

Box y Oppenlander (1985, p. 101) reco-

miendan que se use como medida de la varia-

bilidad lo que llaman amplitud media de las

velocidades de recorrido, y que se puede esti-

mar por:

Suma de las diferencias entre

velocidades consecutivas

número de velocidades

de recorrido observadas

5.2

El numerador de la expresión anterior se

halla calculando la suma de las diferencias

absolutas entre las velocidades medias medi-

das en dos recorridos consecutivos [(del pri-

mero - del segundo) + (del segundo - del

tercero), etc.]. Si se conoce el valor de esta

amplitud media de estudios anteriores, se

puede usar para determinar en principio el

número de recorridos; luego, según se vayan

haciendo recorridos y se disponga de veloci-

dades medias de recorrido se puede ir refi-

nando la estimación del número de

recorridos. Si no se tiene idea sobre el valor

de la amplitud media, habrá que hacer al me-

nos dos recorridos de prueba para estimarla,



aunque Robertson (1994, p. 55) recomiendaque el número mínimo sea cuatro.

Una vez estimada la amplitud media delas velocidades de recorrido y seleccionado elvalor del error máximo tolerable de la mediade velocidades, se va a la Tabla 5.4 y se deter-mina el número mínimo estimado de recorri-dos en un sentido y para cierto tipo decondiciones.

Una vez calculada la media de las veloci-dades observadas en cada recorrido, se pue-de determinar su intervalo de confianza,como se muestra en lo relativo a velocidadespuntuales. Si se estima que es demasiadoamplio, puede ser aconsejable hacer recorri-dos adicionales.

En vías rurales, donde las paradas sonajenas a las restricciones que impone la vía yel tránsito, se puede utilizar la velocidad demarcha (si se miden los tiempos de deten-ción) para calcular el número de recorridos.Como esta velocidad tiene generalmente me-nor variabilidad que la velocidad de recorri-do, la muestra necesaria sería menor.

En medio urbano, y especialmente en ar-terias con gran densidad de semáforos, lasparadas sí cuentan y suelen ser el factor pre-ponderante que reduce el tiempo de recorri-do. Ignorarlas en el cálculo del número derecorridos sería ignorar la parte más impor-tante del problema, a no ser que las demoraspor detención se midieran y analizaran inde-

pendientemente, lo que no parece una malaidea cuando estas demoras son largas y fre-cuentes.

Para la medición de estas demoras se uti-liza un vehículo liviano con su conductor,cuyo odómetro y velocímetro funcionen enperfecto estado, y un observador provisto decronómetro con el que se medirán de manerasimultánea los tiempos de recorrido y lostiempos de detención, un anotador que se en-cargara de registrar los datos requeridos, unatabla de apoyo y hojas de campo como lamostrada en la Figura 5.15.

También se pueden realizar registros au-tomáticos de los tiempos de recorrido y de-moras con los instrumentos electrónicosinstalados en el vehículo flotante, conectadosa su transmisión para recibir pulsacionesconsecutivas de ella cuando el vehículo estáen marcha, las que están relacionadas directa-mente con la distancia recorrida. Este métodofunciona en forma parecida al odómetro, peroes mucho más preciso que éste cuando se ca-libra correctamente. Acoplado a un compu-tador portátil puede medir tiempos derecorrido y de detención, así como velocida-des, empleando solamente el conductor delvehículo. Basándose en mediciones precisasde tiempo y distancia calcula velocidades enintervalos hasta de medio segundo y constru-ye automáticamente perfiles de velocidadescontra el tiempo o la distancia.



Amplitud mediade la velocidad

de recorrido(km/h)

Número mínimo de recorridos para unerror tolerable específico (km/h)

2.0 4.0 6.0 8.0

5.0 4 3 2 2

10.0 8 4 3 2

15.0 14 6 4 3

20.0 21 8 5 4

25.0 28 11 6 5

30.0 38 13 8 5

Tabla 5.4

Muestras paraestudios de

tiempo derecorrido - nivel

de confianzade 95%

Fuente:Adaptado de Box y

Oppenlander(1985, p. 101)

También debido a la gran popularidad

que han alcanzado los teléfonos celulares,

su uso como medio de información sobre el

tránsito se ha difundido mucho. Algunas

alcaldías de Estados Unidos han estableci-

do un número para teléfonos celulares a los

que se puede llamar para avisar sobre acci-

dentes, vehículos varados que estorben la

circulación, semáforos descompuestos y

otras anomalías. Un paso adicional ha sido

la distribución gratuita de estos teléfonos a

viajeros cotidianos para que éstos llamen a

un centro de operaciones cuando pasan por

ciertos puntos de control en vías principa-

les. De este modo es posible calcular el

tiempo de recorrido en “tiempo real” en

distintas partes de la red vial y poder infor-

mar por radio a sus usuarios sobre las vías

más expeditas. También se usa esta infor-

mación para investigar dónde y cuándo

ocurre habitualmente congestión del trán-

sito a fin de estudiar remedios para miti-

garla.

En la ciudad de Washington se ha ensa-

yado, con resultados alentadores, la determi-

nación de la posición de los conductores que

tienen teléfonos celulares por procedimientos

de triangulación desde varias torres de teléfo-

nos celulares. De este modo los conductores

no tienen que llamar.

La identificación automática de vehícu-

los es otro mecanismo que se está usando

cada vez más para el cobro automático de

peaje. Se coloca un dispositivo identificador

en el vehículo (transponder) para que cuan-

do pase cerca de una unidad lectora transmi-

ta a ésta la identidad del vehículo, la que se

puede usar para actualizar el saldo de su

cuenta de peaje o para otros fines, como

recoger información sobre su viaje. Median-

te un gran número de vehículos equipados en

esta forma y unidades lectoras situadas en lu-

gares estratégicos, es posible conocer tiem-

pos de recorridos entre esos lugares conti-

nuamente.

Mediante la localización automática se

puede localizar la posición del vehículo a in-

tervalos frecuentes o continuamente. Para

ello el vehículo debe estar provisto de una

unidad transmisora que informe sobre su po-

sición con respecto a puntos de referencias,

como lugares fijos en el terreno o satélites. Si

se usa una base de datos cartográfica, es posi-

ble calcular tiempos de recorrido en tramos

específicos de la red vial. Esta técnica se ha

usado extensamente para localizar la posi-

ción de buses en su recorrido y vigilar el cum-

plimiento de su horario.

La hoja de campo que puede usarse para

el procedimiento con vehículo liviano “flo-

tante” se ilustra en la Figura 5.15. También en

la Figura 5.16 se presenta un formato de cam-

po para registrar los vehículos que encuen-

tran el vehículo flotante con el fin de registrar

el volumen y la densidad.

5.5.2 Ejecución

El método que se puede usar, basado

principalmente en recomendaciones de Box

y Oppenlander (1985 pp. 103-107), es:

u Antes de hacer los recorridos, se ponenen el formato de campo todos los datosque se conozcan o que haya que estable-cer de antemano, como la fecha, la iden-tificación del tramo y la velocidadmáxima a que se considere que unvehículo está detenido, que es general-mente entre 5 y 10 km/h. La determi-nación de esta velocidad es importantepues cuando los vehículos están en cola,suele haber ajustes en ésta que obliga alos vehículos a moverse lentamente ypuede surgir la incertidumbre sobre si



están detenidos o en movimiento, a me-

nos que se especifique (arbitrariamen-

te) esa velocidad. La vía por la que se

realiza el recorrido se escribe en la pri-

mera columna; la segunda columna

contiene las principales vías transver-

sales que se encuentran en el recorrido.

Estos dos datos conforman los puntosde control que deben ser establecidoscon anterioridad.

u Entre los puntos de control se dejan va-rias filas en blanco que permitirán con-signar las demoras que se estiman paracada uno de los tramos definidos.



Figura 5.15Tiempos derecorrido ydemoras.

Formato decampo

Fuente:elaboración

propia Nota: vehículo flotante

TIEMPO DE RECORRIDO Y DEMORAS(método del vehículo flotante)

u Cuando se tiene todo listo para empezar,se detiene el vehículo poco antes de llegaral punto de inicio, y en el formato de cam-po mencionado se anotan los datos gene-rales de última hora, relativos al recorridoque se va a hacer, como el estado deltiempo y la hora de inicio.

u Cuando el vehículo flotante pasa por elinicio del tramo, el anotador registra la

lectura del odómetro, o si se le facilita locoloca en ceros, al tiempo que el observa-dor pone en marcha el cronómetro y lodeja correr. Mientras se recorre la vía, seva leyendo y registrando la distancia acu-mulada en el odómetro según el vehículova llegando a cada punto de control; estasanotaciones van en la tercera columna dela hoja de campo. En seguida se registra,



Figura 5.16

Tiempos derecorrido ydemoras.Vehículoflotante

Fuente:Adaptado deRadelat, Raus yWagner (1965,p. 28)

en la sexta columna, el tiempo acumuladodel cronómetro. Las lecturas se realizaráncuando el vehículo pase sobre el eje de lavía transversal que constituye el punto decontrol a considerar.

u Para establecer los tiempos de deten-ción, se registra en la cuarta columna eltiempo acumulado en el cronómetrocuando el vehículo se detiene o reducesu velocidad a un valor menor del quelimita la detención; cuando el vehículose pone en movimiento rebasando el lí-mite de velocidad, se anota en la sextacolumna el tiempo indicado por el cro-nómetro. La diferencia de estas dos lec-turas es el tiempo de detención. En laséptima columna se indica la causa apa-rente de la demora escribiendo el sím-bolo correspondiente.

u Al llegar el vehículo flotante al final deltramo, se detiene el cronómetro, se lee eltiempo total de recorrido y se anota en lafila que contenga las vías que conformanel último punto de control.

u Si la vía es de circulación en ambos sen-tidos y se desea estudiar el sentido con-trario, el vehículo da la media vueltapara empezar el siguiente recorrido enel otro sentido, de lo contrario deberáregresar al punto de partida antes decontinuar las observaciones.

u Cada vez que se termina un recorrido yantes de olvidar los detalles del trabajo,se anota cualquier observación que esti-me pertinente.

Hay que tener en cuenta que los tiemposde recorrido y velocidades medidas por estemétodo, solamente se aplican al modo detransporte en automóvil particular. Para elcaso de buses urbanos habría que aplicar losprocedimientos que se describen en el ma-nual correspondiente.

Registro adicional de volumen y

densidad

En vías con circulación en ambos sentidos,se pueden aprovechar los recorridos de medi-ción de tiempo de recorrido y demoras paraadquirir información general sobre el volumeny densidad del tránsito del tramo que se estu-dia. Para ello basta con registrar el número devehículos circulando en sentido opuesto queencuentre el vehículo flotante mientras recorreel tramo. La toma de esos datos en forma ma-nual generalmente requiere otro observador,pero un solo observador experimentado puedecaptarlo todo usando una grabadora de voz y laayuda del conductor.

El volumen de vehículos en el sentidocontrario, expresado en veh/h, se puede esti-mar aplicando la siguiente expresión:

VN

t t= ×

+50

1 2

5.3

donde,V = volumen del tránsito en sentido

contrario veh/h.

N = número de vehículos encontra-dos en el sentido contrario por elvehículo flotante

t1 = tiempo de recorrido del vehículoflotante en la dirección 1, en mi-nutos

t2 = tiempo de recorrido del vehículoflotante en la dirección 2, en mi-nutos

La densidad del tránsito en el sentidocontrario al de recorrido del vehículo flotanteestá dada por el número de vehículos encon-trados por éste en su trayecto dividido entrela longitud de vía que ocupaban esos vehícu-los.

Por tanto, expresando la densidad enveh/km y la longitud del tramo en metros, se



tiene que la densidad está dada por la ecua-

ción

DN

Lt

t

= ×

× +

1 000

1 1

2

.

5.4

donde,

D = densidad

L = longitud del tramo

El inconveniente de este método es que

los datos sobre tiempo de recorrido y demo-

ra, por una parte, y de volumen y densidad

por la otra, no corresponden al mismo perío-

do. Para establecer una relación más estre-

cha entre esos dos pares de variables, se han

usado dos vehículos flotantes coordinados

(Radelat, Raus y Wagner, pp. 6,7). Los

vehículos del par arrancaban inicialmente a

la misma hora y circulaban concurrentemen-

te en sentidos opuestos. Su coordinación se

logró comparando el punto de encuentro de

los dos vehículos con el punto medio del tra-

mo: si no se encontraban en el punto medio,

el vehículo “adelantado” retrasaba algo el ini-

cio del recorrido siguiente (¡no disminuía su

marcha!). Con un poco de práctica, los con-

ductores aprendían a encontrarse muy cerca

de la mitad del tramo y al mismo tiempo

comportarse como el conductor medio.

De este modo, cada vehículo registraba

los tiempos de recorridos correspondientes a

los volúmenes y densidades que el otro

vehículo registraba y viceversa. Una vez ter-

minados los recorridos, se integraban los da-

tos de los recorridos opuestos realizados

concurrentemente.

El registro de los vehículos que va encon-

trando el vehículo flotante se puede realizar

usando computadoras portátiles. Si los tiem-

pos de recorrido y detención se registran auto-

máticamente con instrumentos electrónicos,

es posible computarizar todo el trabajo, in-cluidos la reducción y el análisis de los datosobtenidos.

En la Figura 5.16 se presenta una hoja decampo para el registro adicional de volumeny densidad.

5.5.3 Presentación de datos

Cuando se hace el registro manual deltiempo de recorrido y demoras, en primer lu-gar se procede a revisar estos tiempos. Conlos datos del formato de campo se calcula eltiempo total de recorrido y demoras, tantopara cada tramo entre puntos de controlcomo para toda el corredor estudiado. Si altiempo total de recorrido se le resta el tiempode las demoras, se obtiene el tiempo total demarcha.

Las velocidades de recorrido o de marchase obtiene dividiendo la longitud del tramo odel corredor entre el tiempo de recorrido o demarcha respectivamente. Se recomienda di-señar hojas resumen, dependiendo del usoque se le vaya a dar al estudio. Las siguientesexpresiones se utilizan para el cálculo de lasvelocidades:

VD

TV

ND

Td d= =

∑60 60

; 5.5

donde,

Vd = velocidad de recorrido en km/h.

Vd = velocidad media de recorrido enkm/h

D = longitud del tramo o del corredoren estudio en kilómetros

T = tiempo de recorrido en minutos

Es conveniente hacer hojas resumen quecontengan la información de los principalesindicadores de la operación, como valoresmedios de tiempos de recorrido, número y du-ración de las demoras en los diferentes perío-



dos del estudio, para visualizarlos en forma

simultánea. Esto facilita la comparación e in-

terpretación.

Para cada una de las velocidades, se pue-

den calcular otras medidas de tendencia cen-

tral y de dispersión para una mejor descripción

estadística de los resultados.

Cálculo de demoras

Para el análisis de posibles mejoras se re-

comienda clasificar los tipos de demoras de

acuerdo con las descripciones dadas, calcular

las duraciones totales, los valores promedio y

los porcentajes del tipo de demora con res-

pecto a las demoras totales de cada recorrido.

Es conveniente aclarar que en un mismo sitio

se pueden presentar demoras por diferentes

causas, ante lo cual el anotador debe tener

clara la priorización de las mismas.

Se pueden hacer diagramas de espa-

cio-tiempo para visualizar en forma resumi-

da los tiempos promedios de recorrido

(parcial y acumulado). En las ordenadas se

representa el tiempo acumulado y en las abs-

cisas se representan el sistema de calles del

corredor. Allí se puede representar las demo-

ras promedio en cada sector o cruce de calles.

La pendiente del diagrama espacio tiempo,

en cualquier tramo representa la velocidad

promedio para ese tramo.

Las demoras también se pueden represen-

tar mediante diagramas de barras horizontales

o verticales, clasificando por dirección de re-

corrido y mostrando la duración y tipo de de-

mora y la relación porcentual del total.

El procesamiento de la información de

campo puede realizarse a partir de la Figu-

ra 5.17, el cual permite calcular y resumir

las velocidades de recorrido y marcha, al

igual que las demoras ocurridas durante la

toma de información.

5.6 TIEMPO DE RECORRIDO POR

EL MÉTODO DE LAS PLACAS DE

MATRÍCULA

Este procedimiento consiste esencial-

mente en anotar el momento en que los

vehículos que recorren un tramo de vía pasan

por dos o más puntos del tramo, identificán-

dolos por su placa de matrícula. Luego se cal-

cula el tiempo de recorrido entre los puntos

de la vía conociendo las distancias que los se-

para. Mide solamente tiempos de recorrido;

no mide demoras. Su eficiencia depende en

gran parte del número de vehículos que pa-

sen por el tramo considerado, pues si el trán-

sito es intenso puede obtenerse una muestra

aceptable en un tiempo relativamente corto y

viceversa.

5.6.1 Planeación

Para que pueda medirse eficazmente el

tiempo de recorrido entre dos puntos de una

vía por este método, es preciso que gran parte

de los vehículos que pasan por un punto pasen

también por el otro. Si hay una intersección

importante entre los puntos considerados que

absorbe e inyecta un gran volumen de tránsi-

to, es mejor hacer las mediciones antes o des-

pués de la intersección, o bien situar uno o

más observadores adicionales junto a la inter-

sección.

Lo que se dijo sobre la ubicación, día y

hora del estudio por el método del vehículo

en movimiento también se aplica aquí.

Se recomienda aplicar un método esta-

dístico basado en lo descrito en la teoría esta-

dística.

En la siguiente página se presenta una

hoja de campo para realizar estudios de tiem-

po de recorrido por el método de las placas de

matrícula, correspondiente a la Figura 5.18.



5.6.2 Ejecución

u Se selecciona el tramo o los tramos que sevayan a estudiar y se mide su longitud enla forma que se ha indicado para el méto-do del vehículo en movimiento. Se calcu-la en forma preliminar el número devehículos que se debe observar.

u Se colocan dos personas en el extremo decada tramo: un observador provisto deun cronómetro y un anotador con unahoja de campo y un planillero. Si el volu-men de tránsito es menor de 100 v/h, unapersona en cada extremo del tramo es su-ficiente.



Figura 5.17

Resumendatos yresultados dela informaciónde campo




Figura 5.19

Presentaciónde datos para

tiempos derecorrido por

medio deplacas dematrícula


Figura 5.18

Tiempos derecorrido.

Método de lasplacas dematrícula.

Formato decampo


u Se sincronizan todos los cronómetros, y

a partir de la hora convenida los obser-

vadores dictan a los anotadores, como

información mínima, la última letra y

los tres últimos números de las placas

de matrícula de los vehículos que pa-

san, así como las lecturas de los cronó-

metros en esos momentos. Los

números de las placas y las lecturas del

cronómetro se escriben en la misma ca-

silla de la hoja de campo, colocándolos,

si es posible, en las columnas corres-

pondientes a la primera cifra del núme-

ro de la placa.

u Luego, en la oficina se halla la diferen-

cia entre los momentos de observación

correspondientes a cada placa, que será

el tiempo de recorrido de cada vehículo.

u Si se usa una grabadora de voz, un soloobservador puede registrar todos los da-tos necesarios, pero la trascripción en laoficina de lo grabado consume tiempoadicional. El trabajo de cotejar a mano lasdos observaciones es largo y tedioso. Esmejor “digitar” las observaciones en la ofi-cina y realizar todo el trabajo de reduccióny análisis de la información en computa-dor mediante programas informáticos.

También pueden usarse cámaras o filma-doras de video para observar los vehículos y“digitar” los datos en la oficina. Es importan-te que las cámaras puedan captar el númerode la placa, de otra forma habría que identifi-car cada vehículo en cada imagen por su co-lor y otros detalles, lo que es muy laborioso.

Una alternativa moderna es usar compu-tadores portátiles para registrar los númerosde placa (el registro de la hora es automático)y dejar que la informática se encargue de cote-jar los números de placa, calcular los tiemposde recorridos, indicar los que parezcan erró-neos, y efectuar el análisis estadístico. Otra al-

ternativa más moderna es usar una filmadoraque lea automáticamente los números de lasplacas usando técnicas de procesamiento deimágenes, lo que acelera notablemente el es-tudio.

5.6.3 Presentación de datos

Resulta práctico para el cálculo corres-pondiente de los tiempos de viaje, la digitali-zación de los datos. A continuación sepresenta los campos que permiten organizardicha información tanto en su presentacióncomo para el manejo de los mismos. Es im-portante adicionar a dicha información unesquema o plano adecuado que indique eltramo sobre el cual se realizó la toma de la in-formación.

5.7 TIEMPO DE DETENCIÓN EN

INTERSECCIONES CONTROLADAS

POR SEMÁFORO

Las demoras que se producen cuando losvehículos atraviesan intersecciones son ge-neralmente las más importantes que tienenlugar en el medio urbano.

Existen tres tipos de demoras: (1) eltiempo en que están detenidos en el accesoa la intersección; (2) las demoras resultan-tes de las deceleraciones para detenerse ylas aceleraciones para seguir su marchanormal y (3) la diferencia entre el tiempoque tarda el vehículo en atravesar la inter-sección y su acceso y el que resultaría de re-correr la misma distancia a la velocidadnormal de marcha.

El objeto primordial del estudio decampo de detención en intersecciones con-troladas por semáforo es proporcionar unmedio de fácil aplicación para evaluar glo-balmente la efectividad de todos los ele-



mentos de la intersección semaforizadaque afectan la circulación del tránsito enuno o varios de sus accesos. Además, deter-mina con mayor precisión, en una intersec-ción semaforizada, el tiempo de detenciónestimado por un estudio de velocidad de re-corrido.

Este tipo de estudios está indicado paraintersecciones donde suelen ocurrir demorasconsiderables, identificadas por quejas de losusuarios o por estudios de tiempos de reco-rrido y demoras. Algunas de las recomenda-ciones para realizar este estudio de campo sepresentan a continuación.

u Con el propósito de facilitar la parte ope-rativa en campo, la toma de informaciónse puede realizar por carriles, teniendoen cuenta que estos datos se deben agre-gar para realizar el cálculo y el análisispara cada uno de los accesos que confor-man la intersección.

u Los intervalos de conteo deben ser adop-tados de acuerdo con el ciclo del semáfo-ro que controla las intersecciones.

u El conteo de los vehículos dentro de cadaintervalo escogido considera los vehícu-los detenidos en el momento del registro,sin importar si se encontraban o no en unperiodo anterior.

u La determinación del total de vehículosdetenidos y los que no paran, por minutode conteo, es una clasificación opcional.En todo caso, la toma de información encampo si debe incluir el total de losvehículos que llegan al acceso en cadauno de los minutos considerados dentrodel periodo de conteo.

u Si se opta por determinar la clasificaciónanterior, se debe tener en cuenta que eltotal de vehículos detenidos por minutose hace tomando en cuenta una sola vez alos vehículos detenidos.

u Independiente de sí se clasifica el total de

los vehículos que se detuvieron y los que

no se detuvieron en cada minuto, es de

tener en cuenta que esta información

debe ser recopilada por un aforador dife-

rente de aquel que establece los vehículos

detenidos en cada intervalo.

u Para complementar los resultados obteni-

dos en este estudio, es conveniente anali-

zar el comportamiento de los conductores

ante todos los elementos de la intersec-

ción que afectan la circulación.

u La toma de la información generalmentese realiza en los períodos pico de las in-tersecciones que conforman el corredorobjeto del estudio.

La determinación de los intervalos deconteo se realiza por medio de cronómetros,los cuales se accionan al comenzar el períodoconsiderado para la toma de información. Esde resaltar que la iniciación de la actividaddebe estar correctamente sincronizada por elcoordinador en campo.

5.7.1 Planeación

Reilly, Gardner y Kell (1976, p. 87) consi-deran que el número mínimo de observacio-nes por acceso en la intersección debe ser 60.Box y Oppenlander (1985 p. 111, 112) presen-tan en su obra un procedimiento muy elabo-rado para determinar el número mínimo deobservaciones, basado en la proporción devehículos que paran, el nivel de confianzaelegido y el error tolerable, utilizando la dis-tribución de chi cuadrado.

El Manual de capacidad vial de EstadosUnidos de 2000 (p. 16-90) establece que elintervalo entre observaciones debe estar en-tre 10 y 20 segundos; sin embargo, para efec-tos de la medición no es preponderante queel intervalo elegido corresponda a un valor





Figura 5.20

Detención eninterseccionescontroladas porsemáforo.Formato decampo


divisible por la longitud del ciclo. Valores de

intervalos de 10, 15 o 20 segundos pueden ser

apropiados. El manual estadounidense in-

troduce un factor de ajuste, de naturaleza

empírica, por el error que se puede cometer

en el momento de determinar la demora, ya

que este valor normalmente resulta sobrees-

timado.

Reilly, Gardener y Kell (1976, p. 9) reco-

miendan que se use una persona: (a) en acce-

sos de un solo carril para cualquier volumen

de tránsito, (b) en accesos de dos carriles si

las colas no suelen pasar de 25 vehículos o

150 m en cada carril y (c) en accesos de tres o

más carriles si las colas son menores de 10

vehículos o 60 m. En términos generales se

recomienda que el personal sea asignado a

cada uno de los diferentes carriles que con-

forman el acceso a estudiar, dada la dificul-

tad de establecer, por parte de un solo

aforador, el total de vehículos que paran y no

paran. En este sentido, se recomienda un

aforador por carril para identificar los

vehículos que realizan desaceleraciones o

aceleraciones y aquellos que transitan libre-

mente (que no se detienen), y otro aforador

más por cada carril para que registre los

vehículos que se detienen totalmente.

El equipo fundamental que se utiliza con-

siste en relojes, tableros y formatos de campo

como el mostrado en la Tabla 4.18. También

pueden usarse cronómetros, grabadoras de

voz y contadores de vehículos mecánicos o

electrónicos, computadores portátiles de uso

general o especial.

Se recomienda hacerlos en los días y ho-

ras donde se presuma que las demoras sean

críticas.

La Figura 5.20 muestra una hoja de cam-

po que será utilizada para los estudios de

tiempos de detención en intersecciones con-

troladas por semáforo.

El diligenciamiento de la hoja de campoes sencillo. En el cuadro superior derecho sedibuja un croquis de la intersección con suorientación y punto de observación. En el en-cabezado, donde dice carriles, se especifica elnúmero de carriles a ser observados. Cuandose trate de un carril de uso exclusivo, se indi-ca también el movimiento servido. En el ren-glón de observaciones se anota cualquierirregularidad adversa a las condiciones nor-males del tránsito que se presente durante elperíodo del estudio.

En la primera columna del cuerpo delformato se anota el minuto inicial. En las co-lumnas segunda a quinta, el total de losvehículos detenidos completamente en losmomentos indicados por los encabezados delas columnas sin importar si algunos de ellosya se contabilizaron en un período anterior.La clasificación de las columnas sexta y sépti-ma corresponde, en el primer caso, a losvehículos que ingresan a la intersección y de-tienen la marcha (evidenciando una desace-leración); en la sexta se anotan los vehículosque paran durante el minuto correspondien-te y en la séptima el número de ellos que noparan. Esta clasificación debe realizarla unaforador diferente de aquel que contabilizalos vehículos detenidos. En todo caso se deberealizar el aforo del total de vehículos, deteni-dos o no, en el acceso o carriles estudiados.

5.7.2 Ejecución

Al arribar al acceso de una intersecciónlos vehículos pueden encontrar dos situa-ciones: que el acceso esté despejado, encuyo caso el tránsito será continuo, o que sehalle con vehículos que obligan a desacele-rar la marcha y, eventualmente, a detenersepor efecto del control que realiza el semáfo-ro sobre la intersección. Estas desacelera-ciones o detenciones se deben medir a



efectos de determinar la demora en inter-secciones controladas por semáforo.

Para ello se ha considerado diferenciar lamedición de estas detenciones en dos com-ponentes, los cuales establecen también elnúmero de aforadores para la medición.

u El primero deberá contabilizar, deacuerdo con un intervalo previamenteseleccionado, los vehículos que exclusi-vamente se encuentran detenidos total-mente; por ejemplo, si el intervalo es 15segundos, el aforador deberá contar elnúmero de vehículos que se encuentrandetenidos durante ese intervalo sin im-portar que, durante dicho conteo, losprimeros vehículos inicien la marcha.Se produce una situación difícil cuandola cola empieza a ponerse en marcha ylos primeros vehículos ya no están dete-nidos. Hummer (1994, p. 72) recomien-da que en este caso el observadoridentifique rápidamente el primero y elúltimo vehículo de la fila que está dete-nida y a continuación cuente el númerode vehículo entre ellos. Una vez que elintervalo termina, debe reiniciar el con-teo para este nuevo intervalo, tambiénsin importar que uno o más vehículos acontabilizar se encuentren nuevamentedetenidos.

u El segundo aforador contabilizará losvehículos que se van sumando a la cola,es decir, aquellos que durante la marchaexperimentan una desaceleración hastadetenerse y aquellos que no detienen lamarcha o que logran cruzar por la inter-sección de manera prácticamente conti-nua. Este segundo aforador no deberáestimar dichos vehículos que se detieneno que no lo hacen en función de un inter-valo determinado. Aunque en el formatose aprecia que podría registrar dichos va-

lores en intervalos de 1 minuto, no signi-fica que este valor obedezca a un interva-lo dado, pues aquí lo importante esestablecer el total de vehículos que se de-tuvieron y el total de los que no lo hicie-ron.

u Mientras tanto, cuando los volúmenes sonaltos, es preciso que un tercer aforadorcuente el número de vehículos que lleganal acceso de la intersección o de la parte delmismo que se observa durante el periodode estudio, cuyo total debe coincidir con eltotal suministrado por los aforadores quecontabilizan los vehículos que se paranmas los que no paran. Para ello se puedenusar contadores manuales de volumen detránsito, mecánicos o electrónicos.

Así mismo, se recomienda determinarantes de la medición hasta dónde llega la colamás larga que se espera, y se sitúa el observa-dor u observadores en puntos adyacentesdesde donde puedan ver la cola en toda su ex-tensión. Cuando las colas son largas, puedeser conveniente determinar cuántos vehícu-los caben entre puntos fáciles de identificar,como postes o árboles, tratando de no incu-rrir en errores de paralaje.

Para saber cuando ha terminado un inter-valo, se puede observar un reloj o cronómetroo utilizar una grabadora de voz con una cintaen la que se haya grabado una señal auditiva aintervalos iguales al seleccionado. La graba-dora facilita el trabajo pues con ella el obser-vador sólo tiene que fijarse en las colas.

5.7.3 Procesamiento y obtenciónde resultados

Al terminarse el período de estudio, sesuman los vehículos registrados en cada co-lumna y se añaden los totales de ellas paraobtener el número de vehículos detenidos,



SVd, que se ha observado. Al multiplicarseeste número por el intervalo I, en segundos,se estima el tiempo total de detención Td en-tre el número total de vehículos que llegaronVt, y se calcula el tiempo de detención en se-gundos por vehículo.

El método supone que cada vehículo ob-servado ha estado detenido durante un inter-valo completo, lo que es sólo cierto cuando lalongitud de las colas no cambia. Si ésta au-menta, el método sobreestima el tiempo dedetención, y si disminuye lo subestima, perose espera que esos errores se compensen. Esposible que los vehículos que estén en colamás de 15 segundos puedan ser observadosmás de una vez.

Se puede emplear una filmadora de videopara realizar este estudio, lo que permite dis-minuir el número de observadores cuandolos volúmenes son altos y comprobar datosdudosos. La dificultad principal para el em-pleo de la filmadora es que muchas veces nose puede encontrar un emplazamiento ade-cuado para ella.

Reilly, Gardner y Kell (1976, p. 87) esta-blecieron la siguiente ecuación para determi-nar aproximadamente la relación entre elporcentaje de vehículos que se detienen (delvolumen en el acceso), Pd, y el tiempo mediode detención, Td.

T Pd d= −0 54 9 54, , 5.6

Aplicando esta ecuación, es posible teneruna idea sobre cuál será el tiempo medio dedetención si se conoce el número de vehícu-los que paran.

Los resultados del estudio de demoras enintersecciones controladas por semáforo, ge-neralmente se resumen por acceso, calculan-do los siguientes datos:

u Tiempo de detención total, expresado envehículos-segundo.

u Tiempo de detención promedio para el

total de vehículos en el acceso, expresado

en segundos.

u Tiempo de detención promedio para los

vehículos detenidos, expresado en se-

gundos.

u El porcentaje de los vehículos que para-ron en el acceso.

El formato de campo de la Figura 5.20,presenta la formulación que permite estable-cer estos parámetros para periodos de 15 mi-nutos (cada fila del formato corresponde a unminuto). Como se comentó, por facilidadoperativa, la toma de información en campose realiza de manera independiente en cadauno de los carriles que conforman el accesoseleccionado; para la determinación de lostiempos de detención en el acceso, la infor-mación de los carriles se agrega sumando di-rectamente los datos recopilados en cada unode los intervalos escogidos y para cada perio-do específico.

Ahora bien, el Manual estadounidense(HCM-2000, p 16-90) establece una formu-lación en la que se introducen dos factores dereducción:

u El primero hace referencia a un factor deajuste empírico, con un valor de 0,9 in-troducido por el error natural en el queincurre este tipo de técnicas de mediciónque normalmente sobre estima el valorde la demora.

u El segundo corresponde a un Factor deCorrección FC (Tabla 5.5), apropiadopara el grupo de carriles en función de lavelocidad a flujo libre. Dicho factor adi-ciona un ajuste por efecto de la demoraocasionada por la desaceleración o acele-ración y el cual es aplicable únicamenteen colas de hasta 30 vehículos.

Tiempo de detención en cola por vehículo;



d IV

Vvq

d

t

=∑

0 9. ;

5.7

donde,

l = intervalo de detención de vehícu-los

Vd = total vehículos que se detienen

Vt = total vehículos en el acceso

Corrección de la demora por aceleracióndesaceleración:

dV

VFCad

p

t

= ;5.8

donde,FC = factor de corrección por acelera-

ción – desaceleración

Vp = total vehículos que paran

5.8 OCUPACIÓN VEHICULAR

El objeto de la ocupación vehicular es de-terminar el número promedio de pasajerosque viajan en cada tipo de vehículo.

5.8.1 Planeación

De manera similar, las recomendacionespara el levantamiento de este tipo de infor-mación corresponden también a las expues-tas para el registro de volúmenes de tránsitoen intersecciones, descritas anteriormente.Durante el proceso de planeación deberáconsiderarse todos los aspectos técnicos, ad-ministrativos, logísticos y legales que permi-tan una adecuada toma de información.

Tal como se enunció en la toma de infor-mación de volúmenes para intersecciones, elpersonal preferiblemente debe ser de niveluniversitario. Generalmente se emplea elmétodo de conteo mecánico.

El formato de campo que se emplea parala toma de la información sobre la ocupaciónvehicular se presenta en la Figura 5.21. En laprimera parte aparece el título del estudio arealizar; en la segunda parte del formato sesolicita la siguiente información general:

u Fecha: día, mes y año, en el cual se estáregistrando la información de campo.

u Hora de inicio: hora inicial correspon-diente al formato que en ese momento seestá diligenciando. Es decir, cada forma-to tiene su propia hora inicial.

u Hora final: hora final correspondiente alformato que en ese momento se está dili-genciando. Es decir, cada formato tienesu propia hora final.

u Localización: nombre o la dirección delsitio donde se está tomando la informa-ción.

u Condiciones climáticas: condiciones cli-máticas que existen en la intersección(soleado, nublado o lluvioso).

u Hoja No. __ de __: número de la hojaque se está empleando, y el número totalde las hojas a emplear.

u Período: se define según el requerimien-to del estudio.

En la tercera parte de formato aparecenlos encabezados de las columnas donde sevan registrando los datos obtenidos depen-



Velocidad a flujolibre

£ 7 Vehículosen cola

8 – 19 Vehículosen cola

20 – 30 Vehículosen cola

≤ 60 km / h +5 +2 -1

> 60-71 km / h +7 +4 +2

> 71 km / h +9 +7 +5

Tabla 5.5 Factorde correcciónpara demoras poraceleración –desaceleraciónFuente:Manual de Capacidadde Carreteras(HCM–2000)

diendo del tipo de vehículo y el número de

pasajeros observado (0, 1, 2, 3, 4, 5, >5).

u Tipo de vehículo. Los vehículos se hanclasificado de la siguiente manera:l Autos: corresponden a todos los

vehículos livianos de uso particular(de cuatro ruedas).

l Taxis.l Camiones: corresponden a todos los

vehículos de carga de más de cuatroruedas.

l Motos.

Finalmente se presenta información conrespecto a:



Figura 5.21

Estudio deocupaciónvehicular.

Formato decampo


u Sentido de circulación: sentido del trán-sito que se está registrando.

u Observaciones posibles del desarrollo delestudio.

u Elaboró: nombre de la persona encarga-da de tomar la información.

u Revisó: nombre de la persona encargadade la supervisión del trabajo de campo.

Es importante resaltar que para llevar acabo el estudio, los aforadores deben estar enel sitio de trabajo por lo menos 15 minutosantes de iniciar los estudios de campo.

5.8.2 Ejecución

Las actividades previas al trabajo decampo son similares a las anotadas en elnumeral para los volúmenes vehiculares.Para la toma de la información, el trabajode campo se realiza a través de la observa-ción visual del aforador quien debe cuanti-ficar para el caso de los vehículosparticulares (autos, camiones y motos), elnúmero de pasajeros, incluyendo al con-ductor, que viajan en cada vehículo, regis-

trando la información en períodos

previamente definidos. Para el caso de los

taxis, se registra el número específico de

pasajeros (incluyendo al conductor), que

viajan en cada vehículo.

Es de resaltar que la información que se

registra corresponde solo a una muestra, ya

que lograr registrar toda la población de

vehículos que pasan por el sitio demanda

mayor cantidad de observadores, y que des-

de el punto de vista práctico no es necesa-

rio. De todas maneras, se sugiere que de

manera complementaria con este estudio

se esté realizando el estudio de los volúme-

nes vehiculares, con el fin de realizar la ex-

trapolación de los resultados obtenidos en

la muestra. El tamaño mínimo práctico

debe ser del 85% del total del volumen me-

dido en el sitio observado.

5.8.3 Presentación de resultados

Resulta importante elaborar una hoja de

cálculo con los siguientes campos que permi-

tirán revisar y manejar su información.



Figura 5.22

Presentaciónde resultadospara laocupaciónvisual



Arboleda Vélez, Germán. Intersecciones viales,1986.

Arboleda Vélez, Germán. Vías urbanas, 1984.Arrimadas Saavedra, J. A. Medida de Magnitudes

Físicas en Ingeniería de Tránsito. México,D.F.: División de Educación continua, Facul-tad de Ingeniería, Universidad Nacional Au-tónoma de México, 1997.

Asociación de Ingenieros del Valle. Actualizaciónen vías.

Association of Casualty and Surety Companies.Manual of Traffic Engineering Studies, Nue-va York: ACSC, 1953.

Cal y Mayor, Rafael y Cárdenas G., James. Inge-

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Estudios de CampoUsuarios

CONTENIDO

6.1 ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS CONDUCTORES ANTE LOS DISPOSITIVOS DEL

CONTROL DEL TRÁNSITO · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-5

6.1.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-6

6.1.1.1 Ubicación, día y hora del estudio · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-6

6.1.1.2 Personal y equipo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-6

6.1.2 Ejecución· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-7

6.1.2.1 Formatos de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-8

6.1.3 Procesamiento y obtención de resultados· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-10

6.1.3.1 Recomendaciones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-12

6.2.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-14

6.2.1.1 Planeación del trabajo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-14

6.2.1.2 Lista de verificación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-14

6.2.1.3 Personal requerido · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.1.4 Recomendaciones de seguridad· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.1.5 Duración de los estudios · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.1.6 Posición del observador o aforador· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2 ESTUDIOS DE PEATONES · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 13

6.2.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-14

6.2.1.1 Planeación del trabajo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-14

6.2.1.2 Lista de verificación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-14

6.2.1.3 Personal requerido · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.1.4 Recomendaciones de seguridad· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.1.5 Duración de los estudios · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.1.6 Posición del observador o aforador· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-15

6.2.2 Ejecución· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-16

6.2.2.1 Estudio de volúmenes peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-16

6.2.2.2 Estudios de velocidad de marcha peatonal · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-20

6.2.2.3 Estudio de brechas para peatones · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-23

6.2.2.4 Medición de brechas disponibles en la corriente del tránsito · · · · · · · 6-26

6.2.2.5 Estudio del comportamiento de peatones· · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-28

6.2.3 Equipos modernos para observación y aforos peatonales · · · · · · · · · · · · · · · · 6-30

6.2.3.1 Equipos electrónicos de conteo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-31

6.2.3.2 Equipos automáticos de conteo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-32

6.2.3.3 Estudio del medio ambiente peatonal · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-32

6.3 Estudios para bicicletas· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 33

6.3.1 Volúmenes de bicicletas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-33

6.3.1.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-33

6.3.1.2 Ejecución · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-34

6.3.1.3 Procesamiento y obtención de resultados · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-35

6.3.2 Velocidades de bicicletas · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-37

6.3.2.1 Planeación · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-37


6.3.2.2 Ejecución· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-37

6.3.2.3 Procesamiento y obtención de resultados· · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-39

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 40

FIGURAS

Figura 6.1 Estudio del comportamiento de los conductores ante las señales de pare.

Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-9

Figura 6.2 Estudio sobre comportamiento de los conductores ante los semáforos.

Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-10

Figura 6.3 Estudio sobre el comportamiento de los conductores ante la señal de giro izquierdo

prohibido. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-11

Figura 6.4 Estudio sobre el comportamiento de los conductores ante la señal de giro derecho

continuo con precaución en luz roja. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · 6-12

Figura 6.5 Codificación movimientos peatonales en intersecciones · · · · · · · · · · · · · · · · 6-16

Figura 6.6 Aforos de volúmenes peatonales. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-20

Figura 6.7 Codificación movimientos peatonales en intersecciones constituidas por vías con

separador central · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-21

Figura 6.8 Estudio de velocidad de caminata peatonal. Formato de campo · · · · · · · · · · · 6-22

Figura 6.9 Estudio de brechas para peatones. Formato de campo· · · · · · · · · · · · · · · · · 6-25

Figura 6.10 Estudio del comportamiento peatonal ante las indicaciones del semáforo.

Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-30

Figura 6.11 Programación de personal y esquema de la intersección. formato de campo · · · · 6-36

Figura 6.12 Volúmenes de bicicletas. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-37

Figura 6.13 Velocidad de bicicletas. Formato de campo · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6-39



En este capítulo se describen los estu-

dios que pueden realizase para los di-

ferentes usuarios de la vía, que

pueden ser conductores, peatones y ciclistas.

Así mismo, se describe la aplicación e inte-

gración de los diferentes aspectos a tener en

cuenta en el análisis de los problemas típicos

del tránsito y transporte en las zonas urbanas

para cada tipo de usuario.

En lo referente a conductores, se tratarán

los temas relacionados con su obediencia a

los dispositivos de control del tránsito, espe-

cíficamente a los semáforos. Para peatones,

se recomiendan metodologías para la toma

de velocidades de marcha, cálculo de brechas

mínimas y volúmenes peatonales, entre

otros. Finalmente, y como un tema nuevo, se

incluyen las metodologías para toma de velo-

cidades de marcha promedio y volúmenes de

ciclistas.

6.1 ESTUDIO DEL

COMPORTAMIENTO DE LOS

CONDUCTORES ANTE LOS

DISPOSITIVOS DEL CONTROL DEL

TRÁNSITO

El estudio sobre el comportamiento de

los conductores ante los dispositivos para

el control del tránsito cobra gran importan-

cia hoy en día. Los profesionales que traba-

jan en el manejo del tránsito y la seguridad

vial se preocupan por la actitud irrespetuo-

sa de los conductores hacia dichos disposi-

tivos.

Las razones pueden ser variadas: el des-

conocimiento de la señalización por parte de

los conductores, la posición y ubicación ina-

decuada de las señales, la tendencia inheren-

te a desobedecer, la falta de conciencia de lo

que significa el acatamiento a una señal y la

falta de control de la entidad de tránsito.

El presente estudio busca, mediante un

registro simple del comportamiento de los

conductores, medir el porcentaje de acata-

miento u observancia que de alguna forma

verifique la efectividad que tiene: la educa-

ción vial y la idoneidad de las campañas pu-

blicitarias sobre el respeto a los dispositivos

del tránsito y a los reglamentos, su nivel de

aplicación, su correcta ubicación y posición

y la necesidad de implantar vigilancia adi-

cional.

Este numeral básicamente considera los

estudios que se realizan para observar el

comportamiento de los conductores en las

intersecciones de prioridad controladas con

señales de pare, intersecciones con semáfo-

ros, restricciones de giros a la izquierda y gi-

ros derechos continuos con precaución en luz

roja. Este último, aunque se presenta actual-


mente en la capital en un reducido númerode intersecciones, es útil para hacer una eva-luación del comportamiento y tener herra-mientas para definir acciones posteriores.

Estas técnicas también se pueden aplicar,de acuerdo con las necesidades, a otros estu-dios similares en las que se consideren restric-ciones y respeto a los dispositivos del controldel tránsito, como límites de velocidad esta-blecidos (principalmente en zonas escolares),pare en los cruces con el ferrocarril, carrilesexclusivos de giros a la izquierda, giros en Uprohibidos, prohibido dejar y recoger pasaje-ros y prohibido estacionar, entre otros.

El propósito para desarrollar este tipo deestudios es contar con una herramienta para:

u Evaluar el comportamiento del conduc-tor ante los dispositivos para el controldel tránsito.

u Evaluar la efectividad del dispositivopara el control del tránsito.

u Determinar puntos específicos donde laineficiencia del control conlleve a acci-dentes, congestionamiento, etc.

u Desarrollar programas educacionalespara usuarios.

u Evaluar estudios comparativos de “antesy después”.

6.1.1 Planeación

La planeación de estos estudios debecontar como mínimo con los siguientes com-ponentes.

6.1.1.1 Ubicación, día y hora del

estudio

Este estudio se puede llevar a cabo encualquier intersección o tramo vial dondeexista un problema del comportamiento delos conductores ante los dispositivos para el

control del tránsito, en puntos específicosdonde se haya detectado la ocurrencia de ac-cidentes o donde se presente una alta inci-dencia de infracciones al reglamento detránsito, por reporte de quejas de los usua-rios, entre otros.

El estudio deberá realizarse en condicio-nes climáticas favorables y de tránsito nor-males, es decir, que no existan circunstanciasque puedan afectar los resultados (preferi-blemente en días hábiles y en períodos de ac-tividad escolar).

Se recomienda hacer el estudio en lascondiciones en las cuales se ha observado elproblema o cuando parezca más evidente.Así, en las horas de máxima demanda aumen-ta la posibilidad de infringir el reglamento o laocurrencia de accidentes. Normalmente, elconteo se lleva a cabo por períodos de 15 mi-nutos, procurando cubrir un poco más del ta-maño mínimo de la muestra. Si se deseahacer un estudio de comparación podrá ha-cerse en horas diferentes a los de máxima de-manda. Cuando se realicen estudios de“antes y después”, se buscará que éstos seejecuten en condiciones similares.

Se recomienda utilizar las metodologíasdescritas en el Tomo I, en el capítulo de Téc-nicas estadísticas para muestreos.

6.1.1.2 Personal y equipo

Se recomienda una persona por cadapunto de observación, procurando que todasclasifiquen las observaciones de la mismamanera, de acuerdo con las definiciones des-critas anteriormente. El equipo fundamentala utilizar son relojes, tableros, lápices, bo-rradores y hojas de campo, como las que sepresentan posteriormente en este mismocapítulo.

Para registrar la descripción del sitio yel inventario del área de estudio en una in-



tersección típica, se puede utilizar el forma-

to presentado en la Figura 6.11. Si es

necesario, los formatos pueden modificar-

se para adaptarse a las necesidades que se

presenten o para algún otro estudio simi-

lar.

Se puede emplear una filmadora de vídeo

para realizar este estudio, lo que permite dis-

minuir el número de observadores cuando

los volúmenes son altos y comprobar datos

dudosos. La dificultad principal para el em-

pleo de la filmadora es que muchas veces no

se puede encontrar un emplazamiento ade-

cuado para ella.

6.1.2 Ejecución

La ejecución de este estudio consiste

esencialmente en la observación y registro,

en las hojas de campo correspondientes, del

comportamiento de los conductores ante los

dispositivos para el control del tránsito según

sea el caso. Antes del inicio de las observacio-

nes, se requiere hacer un inventario vial y de

dispositivos para el control del tránsito que

describa en detalle el sitio de estudio. Una

buena descripción proporciona información

importante en la interpretación del resulta-

do. Básicamente se necesita:

u Datos específicos de la intersección oárea de estudio: tipo de intersección,nombre oficial de las calles que la for-man, clasificación de la vía, sentidos decirculación, usos del suelo, descripcióngeneral de la zona, etc.

u Geometría: número y ancho de carriles,ancho de los separadores central y latera-les, ancho de andenes y bermas, movi-mientos por carril, canalizaciones eisletas, ubicación de paraderos de buses,obstáculos que restringen la visibilidad,vegetación, etc.

u Dispositivos para el control del tránsito

y demarcación: ubicación de los semá-

foros en la intersección indicando las

caras, su posición y las lámparas encen-

didas en el momento del estudio, seña-

les de tránsito antes de la intersección,

señales preventivas y demarcación 100

metros antes de la intersección, límite

de velocidad en el acceso estudiado,

ubicación de parqueo o su restricción,

demarcación de separación y uso de ca-

rriles, línea de pare, cruce peatonal,

etc., que describen el estado físico en

que se encuentra cada uno de los dispo-

sitivos para el control del tránsito.

u En este tomo se describe detalladamente

la forma de realizar la recopilación de la

información para lograr un buen inven-

tario vial y de dispositivos de control del

tránsito vehicular.

u Los relojes utilizados para realizar los

cortes de tiempo deben sincronizarse a la

misma hora.

u Se busca que la posición del observador

sea la más conveniente posible de mane-

ra que esté oculto al tránsito, y que estén

visibles los dispositivos del control de

tránsito del estudio, el acceso que se va a

estudiar y el tránsito que circula en forma

transversal a éste, evitando cualquier

obstrucción.

u El comportamiento del conductor se re-

gistra según su actitud con una marca

en la casilla correspondiente. La infor-

mación se desglosa según su movimien-

to direccional en la intersección.

Pueden diferenciarse los vehículos li-

vianos, pesados y motocicletas asignan-

do marcas distintas a cada uno. Las

hojas de campo están diseñadas para

hacer las observaciones en períodos de

15 minutos.

Estudios de campo usuarios 6-7


u Se continúa el registro hasta que se lograel tamaño de la muestra previsto. Al ter-minar el período de estudio, se suman losdatos registrados en cada casilla som-breada y se añaden los totales de ellaspara obtener el comportamiento de con-ductores.

6.1.2.1 Formatos de campo

Intersecciones de prioridad

controladas con señales de pare

En la Figura 6.1 se muestra el formatopara el estudio de comportamiento de losconductores ante las señales de pare. En éstedeben llenarse los datos del encabezado eidentificación, el nombre y sentido de circu-lación de las calles.

El observador se coloca en el lugar apro-piado de manera que pueda ver la señal depare y el tránsito que cruza transversalmen-te. Se indica el comportamiento del conduc-tor cuando el vehículo sale del acceso de laintersección (esto es, cuando el vehículo cru-za la línea de pare o la línea del sardinel dellado contiguo) mediante una marca en la ca-silla correspondiente, de acuerdo con el mo-vimiento realizado, desglosado en cuatrogrupos: detenido voluntariamente, detenidopor el tránsito, prácticamente detenido y nose detuvo (explicados en detalle en la secciónde definiciones). Si se desea clasificar el tipode vehículo, una marca distinta para cadavehículo observado indicará que es pesado omotocicleta.

Intersecciones con semáforos

En la Figura 6.2 se muestra el formatopara el estudio de comportamiento de losconductores ante los semáforos. Deben lle-narse los datos del encabezado e identifica-

ción, el nombre y sentido de circulación delas calles.

El observador se ubica en el lugar apro-piado de manera que pueda ver las luces delsemáforo. Se indica el comportamiento delconductor, cuando el vehículo sale del acce-so de la intersección (esto es, cuando elvehículo cruza la línea de pare o la línea delsardinel del lado contiguo), mediante unamarca en la casilla correspondiente, deacuerdo con el movimiento realizado, des-glosado en tres grupos: luz verde, luz ama-rilla o luz roja. Si se desea clasificar el tipode vehículos, una marca distinta para cadavehículo observado indicará que es pesadoo motocicleta.

Si se necesita desglosar el comporta-miento de los conductores en luz roja–ama-rilla, puede considerarse aparte a losconductores que inician su marcha y cruzanla línea de pare o la línea del sardinel del ladocontiguo, en la aparición de las lucesroja–amarilla.

Intersecciones con restricción de

giro a la izquierda

En la Figura 6.3 se muestra el formatopara el estudio de comportamiento de losconductores ante la señal reglamentaria degiro izquierdo prohibido. Deben llenarselos datos del encabezado e identificación.

El observador se ubica en un lugar ade-cuado de manera que pueda observar losvehículos cuando se aproximan al lugardonde existe la prohibición. Se indica elcomportamiento del conductor medianteuna marca en la casilla correspondiente,desglosado en cuatro grupos: el conductorque gira a la izquierda y los conductoresque siguen de frente o giran a la derecha, deacuerdo con el tipo de vehículo, si es livianoo pesado.



Intersecciones con giro derecho

continuo con precaución en luz

roja

En la Figura 6.4 se muestra el formatopara el estudio de comportamiento de losconductores ante la señal de giro derechocontinuo con precaución en luz roja. Deben

llenarse los datos del encabezado e identifi-cación.

El observador se ubica en un lugar ade-cuado de manera que pueda observar las in-dicaciones del semáforo y el tránsito quecruza transversalmente. Se indica el compor-tamiento del conductor mediante una marca



Figura 6.1

Estudio del

comportamiento

de los

conductores ante

las señales de

pare. Formato

de campo

Fuente:

elaboración propia

Estudio de comportamiento de conductores ante la señal de pare

en la casilla correspondiente, desglosado en

tres grupos principales: los conductores que

hacen su giro en luz roja ya sea que el vehícu-

lo llegue solo o como parte de una fila que es-

pera la luz del semáforo o en luz verde

(explicados en detalle en la sección de defini-

ciones).

6.1.3 Procesamiento y obtenciónde resultados

Una vez obtenida la información en lashojas de campo, se totaliza en las casillas co-rrespondientes, el número de vehículos querealizó cada una de las acciones posibles. Al



Figura 6.2

Estudio sobre

comportamiento

de los

conductores ante

los semáforos.

Formato de

campo


propia

final se resumen el número de conductores

que cumplieron y los que no cumplieron.

El procesamiento es sencillo. Cada una

de las acciones se cuantifica por medio de

porcentajes; por esta razón se han cuantifica-

do todos los vehículos que utilizan la inter-

sección durante el período del estudio. Una

vez obtenido el porcentaje, es necesario esta-

blecer si estos valores son altos, aceptables,

normales o bajos, tomando en cuenta el en-

torno vial en el cual se encuentra el dispositi-

vo estudiado, así como el volumen vehicular

total sobre el cual se establecen los indicado-

res porcentuales. Por ejemplo, un porcentaje

de desobediencia de 5% ante la luz roja del

semáforo puede indicar la necesidad de en-

trar a analizar los tiempos de verde de la in-

tersección.

En el Manual anterior se indica como regla

general que si se presenta un comportamien-

to de obediencia de sólo el 15% o menor, que

existe un inconveniente con el propio dispo-



Figura 6.3

Estudio sobre el

comportamiento

de los

conductores ante

la señal de giro

izquierdo

prohibido.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

sitivo para el control del tránsito, ya sea porque no es claro, visible, lógico o adecuado.

Para tener una base de comparación osimplemente para establecer los rangos quepermitan el análisis de un dispositivo detránsito especifico, es necesario llevar a caboalgunos estudios representativos en sitiosaleatorios para cada uno de los dispositivosdel tránsito que quieran ser analizados y conellos comparar los resultados del estudio decomportamiento donde se piensa que existeun problema serio.

6.1.3.1 Recomendaciones

u Antes de iniciar las labores de campo, es

necesario realizar un inventario vial y de

dispositivos de control de tránsito para

seleccionar la ubicación más propicia de

los puntos de aforo.

u Para garantizar que el comportamiento

de conductores estudiado es el habitual,

los aforadores deben realizar su labor sin

interferir con el tránsito normal ni ser

percibidos por los usuarios del sector.

Igualmente, deben permanecer alerta a



Figura 6.4

Estudio sobre el

comportamiento

de los

conductores

ante la señal de

giro derecho

continuo con

precaución en

luz roja.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

cualquier evento que pueda alterar lascondiciones sobre las cuales se desea de-sarrollar el estudio.

u Por tratarse de un procedimiento de apre-ciación personal, es necesario dedicar untiempo prudencial al entrenamiento delpersonal encargado de realizar la toma deinformación en campo para garantizar launificación de los criterios a aplicar en elmomento de la toma de la información.

u Los resultados se expresan en términosde porcentaje, resaltando la proporciónde los conductores que no obedecen losseñalamientos estudiados. La determi-nación de si los valores encontrados sonaltos o no, se realiza comparando con losresultados obtenidos en otras intersec-ciones donde se cuente con los mismosdispositivos evaluados.

u En términos generales, podríamos decirque un valor de desobediencia mayor de5% indica la necesidad de ejercer contro-les severos en el comportamiento de losconductores. Si el porcentaje de obedien-cia es menor o igual al 15%, hay fallas enel dispositivo de control mismo y no enlos conductores, razón por la cual se debeentrar a evaluar la disposición física de laseñal dentro de la intersección, su condi-ción de visibilidad o su grado de deterio-ro, entre otros factores.

u Los rangos porcentuales que se obtengande este ejercicio deben ser analizados to-mando en cuenta el valor total a partir delcual se han determinado y las condicio-nes del entorno geométrico de la vía o in-tersección que lo contiene.

6.2 ESTUDIOS DE PEATONES

Este estudio está orientado a conocer elcomportamiento y desempeño de los peato-

nes cuando se encuentran compartiendo losderechos de vía con las corrientes vehicula-res. Todas las personas son peatones en al-gún momento de su recorrido, y como talesestán en desventaja frente a los vehículos cuan-do se presentan conflictos, especialmente enlas intersecciones. Por esta razón, su seguri-dad debe ser la mayor prioridad para la auto-ridad de tránsito.

La caracterización del comportamientopeatonal generalmente se hace mediante lacuantificación de uno o varios de los siguien-tes parámetros:

u Volúmenes peatonalesu Velocidad de marcha peatonalu Determinación de la brecha mínima se-

gurau Estudio de brechas en el tránsitou Conflictos con los vehículosu Comprensión y obediencia ante los se-

máforos y dispositivos de control detránsito

En términos generales, los estudios pea-tonales se pueden aplicar para determinar lafuncionalidad de los dispositivos existentesde control de tránsito, para calcular tasas deaccidentes peatonales y para analizar los cru-ces de calles. Estos estudios permiten definir,planear y diseñar las mejoras y las operacio-nes de control apropiados para la seguridadpeatonal, tales como las protecciones en cru-ces escolares o la definición de la fase peato-nal en los semáforos.

Las mediciones o aforos se pueden hacermediante observación manual o medianteequipos mecánicos o automáticos de propó-sito específico o computadores portátiles. Sepueden utilizar grabadoras, fotografías, dis-positivos de detección y conteo y filmadoraso videograbadoras. La recolección de datosnormalmente se hace bajo buenas condicio-nes climáticas, a menos que el estudio esté



orientado a determinar el efecto de las condi-

ciones atmosféricas.

La mayoría de los estudios de volúmenes

peatonales requieren datos de menos de diez

horas, por lo que se hacen manualmente me-

diante la observación directa con aforadores

debidamente entrenados. Por razones de

tiempo y recursos, no se justifica el esfuerzo

ni los costos de instalación de equipos auto-

máticos, ni la posterior etapa de reducción de

datos. Además, cuando se requiere la clasifi-

cación peatonal por grupos de edad, sexo, li-

mitaciones físicas y tipo de comportamiento,

resulta más funcional el aforo manual.

Los estudios para cuantificar los volúme-

nes y las características del tránsito peatonal

deberían acompañarse idealmente con estu-

dios para determinar el entorno peatonal y

conocer el medio en el cual se desenvuelven.

Normalmente se hace mediante encuestas

para definir directamente el nivel de comodi-

dad o conocer los inconvenientes que se pre-

sentan al peatón, de manera que se tomen las

medidas adecuadas para solucionarlos.

En este manual se explica el procedi-

miento para la determinación de volúme-

nes peatonales, la velocidad de marcha

peatonal, las brechas mínimas aceptables,

brechas en el tránsito y se dan algunas pau-

tas para el estudio del comportamiento del

peatón ante situaciones de tránsito y para

la aplicación de las fotografías aéreas en el

estudio de peatones.

Con estos procedimientos se pretende

analizar el comportamiento y el desempeño

de los peatones cuando circulan por las ins-

talaciones y los pasos destinados para su

uso. Determinar los parámetros requeridos

por la ingeniería de tránsito para el planea-

miento, diseño y evaluación de las obras y

controles destinado a la seguridad peato-

nal, como volúmenes, velocidad de marcha

peatonal y brechas disponibles en el tránsi-

to y aplicar los resultados obtenidos para la

justificación de acciones para el mejora-

miento del cruce.

6.2.1 Planeación

6.2.1.1 Planeación del trabajo

Un estudio confiable y preciso comienza

por las labores previas en la oficina. Los pre-

parativos deben comenzar con la revisión del

propósito, los procedimientos del estudio, el

tipo de conteo u observación, el período e in-

tervalo de conteo y cualquier información del

sitio (esquema geométrico, orden de magni-

tud de los volúmenes de peatones y de

vehículos por hora del día, magnitud del ciclo

y fases de los semáforos, etc.). Esto permitirá

definir el tipo de equipo, el procedimiento de

campo y el número de aforadores. Si el pro-

pósito del estudio requiere buenas condicio-

nes de tiempo, el analista debe definir los

criterios para cancelar el conteo o suspender

el procedimiento, si se presentan condicio-

nes atmosféricas adversas.

La selección del equipo y los elementos,

definen el tipo de formato de campo para la

recolección de datos. Se deben ordenar los

formatos de campo en la secuencia que se

usarán en el campo y llenar previamente en

la oficina la información de la sección de

identificación correspondiente.

6.2.1.2 Lista de verificación

Se recomienda hacer una lista de verifi-

cación con el aporte de todo el equipo de tra-

bajo para asegurar que se han hecho los

preparativos para el estudio de campo antes

de llegar al sitio de trabajo. Regresar a la ofi-

cina a recoger un equipo o un elemento olvi-



dado puede retrasar la iniciación del estudioe incluso posponerlo, lo que trae como conse-cuencia una importante pérdida de recursos.

La lista de verificación debe incluir, ade-más de los aspectos tratados en la planeacióndel trabajo, los elementos y accesorios nece-sarios para el equipo de trabajo, como lápi-ces, baterías, cronómetros, cintas de vídeo,candados, cadenas, cintas, impermeables,chalecos, un número adecuado de formatosde campo y las herramientas necesarias.Igualmente se debe verificar que los equiposfuncionen correctamente.

6.2.1.3 Personal requerido

El tamaño del equipo de aforadores de-pende de la longitud del período de conteo,del tipo de conteo u observación, del númerode pasos peatonales y de la intensidad del vo-lumen. El número exacto de observadores sedetermina realizando un estudio piloto en elsitio de interés.

Los sitios más complicados para hacerlos aforos y observaciones son las intersec-ciones, ya que en cada esquina de intersec-ción se presentan hasta 12 movimientospeatonales y, en promedio, hay cuatro esqui-nas en cada intersección. Allí se requierenmínimo dos personas, que deben estar ubica-das en las esquinas diagonalmente opuestas,observando los peatones que se mueven tan-to a su izquierda como a su derecha.

6.2.1.4 Recomendaciones de

seguridad

Se deben prever medidas de seguridad yprotección personal para la brigada de cam-po y para los equipos y elementos que se vana utilizar. El personal debe usar ropa adecua-da para las condiciones prevalecientes delclima; cuando el aforador va a trabajar cerca

al flujo de tránsito, debe utilizar chalecos re-flectivos de seguridad. Los observadores quetrabajan a la intemperie pueden utilizar sillaspara prevenir la fatiga y utilizar sombrillaspara protegerse del sol, siempre y cuando es-tos elementos no distraigan a los conducto-res ni a los peatones. No es convenienteinstalar señales informativas anunciando larealización del estudio, porque despierta lacuriosidad de los conductores y peatones, loque puede alterar las condiciones normales.

6.2.1.5 Duración de los estudios

El período de estudio puede ir desdeunos pocos minutos hasta varias horas, in-cluso se pueden hacer aforos continuos, de-pendiendo del uso planeado de los datos y losmétodos disponibles para la recolección. Losperíodos de conteo manual y por video usual-mente son inferiores a un día. El período deconteo debe evitar la ocurrencia de eventosespeciales, a menos que el propósito del estu-dio sea analizar ese evento.

Mientras que para los estudios de conteose define la duración del período de estudio,para estudios como los de observación se re-quiere recolectar un número mínimo de da-tos, correspondiente al tamaño requerido dela muestra para que sea representativa de lascondiciones en análisis.

6.2.1.6 Posición del observador o

aforador

Los aforadores y observadores se debenubicar en un sitio donde vean claramente to-dos los peatones, bastante alejado del bordede la calzada por precauciones de seguridadpersonal y para no distraer a los conductoresni interferir en el flujo peatonal. El mejor si-tio se obtiene buscando una ubicación porencima del nivel de la calle y libre de obstruc-



ciones. Cuando hay varios observadores afo-rando en un mismo sitio, deben estarvisibles, manteniendo contacto visual entreellos. Es necesario que puedan comunicarsefácilmente para lograr una mejor coordina-ción de las actividades y de los intervalos detiempo.

Para la toma de la información, es impor-tante que cada observador identifique la in-tersección que se va a aforar. Se recomiendaque el aforador se ubique en una de las esqui-nas mirando hacia el centro de la intersec-ción y localizando el ramal a su derecha.

Una vez identificado el ramal que se afo-rará, se deben distinguir los diferentes movi-mientos realizados por los peatones quecruzan dicho ramal. Con el propósito de uni-formar la identificación de tales movimien-tos, se adopta un sistema de numeración queasigna el 1 a aquellos peatones que se acercanhacia el observador, el 2 a aquellos peatonesque se alejan del observador; y el 3 a aquellosque eventualmente transiten por la diagonalde la intersección, acercándose al observa-dor. La Figura 6.5 muestra la numeración delos movimientos depeatones en una in-tersección.

Cuando un soloobservador registralos datos de dos ra-males consecutivos,si las fases del semá-foro se lo permiten,al situarse en cual-quier esquina miran-do a la intersección yobservar el ramal de-recho, al movimiento“viene” le correspon-de el 1 y al movimien-to “va” el 2, pero

cuando se observa el ramal a la izquierda, elque “viene” es 2 y el que “va” es 1. Esta cir-cunstancia demanda que el observador se fa-miliarice previamente con tal “cambio”.

Para evitar posibles confusiones con lacodificación de los movimientos peatonales,se recomienda que el aforador maneje losmovimientos basado en la concepción de“viene” y “va”, según el peatón se acerque o sealeje del aforador.

6.2.2 Ejecución

Existen varios tipos de estudios según elparámetro que se desea medir en campo. Acontinuación se describirán los diferentes es-tudios sobre peatones.

6.2.2.1 Estudio de volúmenes

peatonales

Los volúmenes peatonales son significa-tivos en los centros urbanos y deben ser teni-dos en cuenta en el planeamiento y diseño delas instalaciones peatonales. El volumen re-



Figura 6.5

Codificación

movimientos

peatonales en

intersecciones

Fuente:

elaboración propia

gistrado en un aforo o conteo se denomina

volumen actual y se expresa en unidades de

peatones/hora.

La manera más sencilla para el registro de

volúmenes de peatones es mediante aforos

manuales con ayuda de contadores mecánicos

y el uso de formatos de campo, previamente di-

señados, en los cuales se puede contemplar

cualquier clasificación peatonal deseada.

Los aforadores pueden hacer los conteos

desde el interior de un vehículo siempre y

cuando su visual no esté obstruida y no inter-

fiera con la circulación normal de vehículos y

peatones. Este tipo de estudio se realiza con

el fin de medir los volúmenes de personas

que circulan en una instalación peatonal e

identificar los sitios críticos de flujos peato-

nales que ameriten un estudio más detallado

para la planeación y diseño de mejoras.

Planeación

Los volúmenes se deben aforar en los acce-

sos de una intersección, en los pasos peatona-

les o en una acera o un punto a mitad de

cuadra. Los períodos de aforo normalmente

corresponden a los días y horas críticas o de

máxima demanda, que es cuando normalmen-

te se presentan la mayoría de los problemas.

Un observador puede aforar con facili-

dad una intersección semaforizada de cuatro

accesos con un solo carril y bajos volúmenes

de peatones, si no se requieren clasificacio-

nes ni conteos direccionales. Al incrementar

los parámetros que se deben observar, se in-

crementa la complejidad y la necesidad de

aforadores adicionales. Normalmente se re-

quieren dos aforadores por intersección. Un

observador puede aforar el paso peatonal

norte y el oeste, mientras que otro afora el sur

y el oriente, siempre y cuando en cualquier

momento solo esté activo un cruce peatonal

para cada observador. Si el volumen peatonal

es muy alto, cada aforador se encargará de un

solo acceso o ramal.

La responsabilidad se puede dividir entre

los observadores de diferentes maneras. Un

aforador se puede encargar del registro de

cierta clase de peatones, mientras que el otro

registra el volumen total; o cada uno se en-

carga de determinado acceso. En sitios com-

plejos se puede asignar un observador

individual para los peatones o para una clasi-

ficación particular. También se puede pro-

gramar una persona que tiene la función de

relevar a los otros observadores sobre la base

de un esquema de rotación.

En sitios con altos flujos peatonales y

vehiculares se recomienda que los aforadores

y observadores sean relevados periódica-

mente para evitar la fatiga y la reducción de

su desempeño. Se debe procurar darles des-

cansos de 5 a 10 minutos cada hora. Si los pe-

ríodos de conteo son mayores de ocho horas,

se deben dar descansos de 30 a 45 minutos

cada cuatro horas.

Los conteos manuales sólo requieren

cronómetro, tabla de apoyo, lápiz y formatos,

y si hay disponibilidad, contadores mecáni-

cos. Siempre se requiere un período de capa-

citación y entrenamiento de los aforadores u

observadores para que se familiaricen con el

procedimiento y el uso de los equipos.

Tamaño de la muestra

En los estudios de volúmenes peatonales,

las observaciones se hacen durante cierto pe-

ríodo representativo de las condiciones del si-

tio o instalación. Para garantizar una muestra

con validez estadística y un análisis adecuado

de los volúmenes peatonales, el manual ante-

rior recomienda que la duración de los perío-

dos de conteo típicos sean las siguientes:



u Dos horas para un período pico

u Cuatro horas para los períodos picos ma-ñana y tarde

u Seis horas para períodos en la mañana,medio día y tarde

u Doce horas para el tiempo diurno (7:00a.m. a 7:00 p.m.)

El intervalo de conteo de corta duraciónpuede ser de 1, 5, 10, 15, 30 o 60 minutos. Losintervalos típicos para conteos peatonalesson de 15 y 60 minutos de duración. Los con-teos de peatones en intersecciones semafori-zadas pueden resumirse por ciclos desemáforo. Los conteos obtenidos durante in-tervalos de corta duración se pueden expan-dir mediante varias técnicas con el fin deestimar los valores durante todo el períodode estudio.

Ejecución

El procesamiento de la informaciónconsta de las etapas de reducción de datos yla totalización de los conteos por sentido ypor acceso.

Después de la recolección de datos enbruto, éstos pueden disponerse de maneraconveniente para el análisis. Esta reducciónde datos consiste usualmente en convertir lasmarcas de conteo (rayas), en números, redu-cir los datos por cálculos de totales y subtota-les y ordenar los datos en un formato parahacer los análisis. Una vez recibidos los for-matos de campo debidamente diligenciados,se deben contar las rayas y colocar el númerocorrespondiente en la columna “Total” paracada minuto y cada movimiento aforado.También se pueden hacer totalizaciones porintervalos de 15 minutos

Los datos de los conteos peatonales se to-talizan por dirección o sentido, por acceso ypor intersección. Posteriormente, se elaboran

tablas y esquemas resumen, tal como se ha-

cen en los estudios de volúmenes vehicula-

res.

Se sabe que las restricciones de tiempo y

recursos no permiten hacer un conteo conti-

nuo para cada ruta peatonal o para las inter-

secciones de todas las calles y avenidas

existentes; por esto, los conteos se llevan a

cabo en sitios específicos y en los períodos

más críticos. Todos los resultados de los

conteos de volúmenes en los períodos de

aforo son muestras tomadas del universo o

población. Los valores obtenidos de los con-

teos se ajustan o se expanden para obtener

una estimación de los flujos esperados de

peatones durante el período de análisis en los

sitios de conteo o en sitios similares. La me-

todología a seguir se resume a continuación.

u Inicialmente se debe realizar la labor deplaneación del trabajo de campo que per-mita: a) tener una estimación de los flu-jos peatonales en los sitios de estudiopara definir el número necesario de afo-radores para la toma de información; b)definir directamente en el sitio, la ubica-ción más favorable para los aforadores;c) capacitar al personal de aforadores so-bre el diligenciamiento del formato y uti-lización de los equipos disponibles paragarantizar la confiabilidad en la recolec-ción de los datos, asignarles las tareas, eindicarles las responsabilidades y com-promisos; d) distribuir el material y equi-po necesario para el estudio entre losaforadores y sus credenciales o carnés deidentificación.

u Los aforadores deben llegar al sitio decampo antes de la hora programada concronómetro, formatos, lápices y contado-res mecánicos, si se dispone de ellos, yubicarse en la posición más favorable porvisibilidad y comodidad de acuerdo con



el acceso o paso peatonal que se le haya

asignado.

u Cada aforador debe concentrar su aten-

ción en el registro preciso de cada conteo,

en el sitio apropiado, en el formato apro-

piado, contabilizando los peatones que

pasan el cruce y totalizando cada minuto

o por períodos de 15 minutos, según el

tipo de intersección.

u Los flujos peatonales pueden variar en

pequeños incrementos de tiempo. En in-

tersecciones no semaforizadas, los peato-

nes que esperan para el cruce, deben

contarse cada minuto o menos según

convenga. En las intersecciones semafo-

rizadas, los conteos se deben hacer al ini-

cio de cada intervalo de la fase peatonal.

Normalmente se observa el grupo de

peatones que espera cruzar la calle en in-

tervalos periódicos, y se totalizan por ci-

clo del semáforo.

u En cualquiera de los formatos de campo

que se utilicen, se debe registrar el paso

de un peatón mediante una raya o marca

en la respectiva columna de conteo co-

rrespondiente a la dirección y tiempo de

aforo. El aforador se ubica en la esquina

asignada de acuerdo con la programa-

ción del trabajo y debe contabilizar los

peatones que van y vienen por su lado de-

recho, así como los que cruzan la inter-

sección en diagonal.

u Se debe registrar cualquier evento atípico

o anormal de tránsito, como accidentes,

actividades de mantenimiento u otros

eventos que puedan conducir a conteos

anormales de tránsito y afectar los resul-

tados del estudio.

u Se debe anexar el croquis de la intersec-

ción que la identifique plenamente me-

diante la dirección y orientación, la

posición del observador, los sentidos de

circulación y la información que conside-re relevante relacionada con el estudio.

u Una vez finalizado el período de conteo,el aforador debe verificar que el diligen-ciamiento del formato de campo estécompleto, lo firma y lo entrega al coordi-nador o supervisor del estudio para elarchivo clasificado y posterior procesa-miento.

Formatos de campo

En la Figura 6.6 se presenta el modelo re-comendado de formato de campo para el re-gistro de volúmenes peatonales durante unahora.

En la sección de identificación se registrala fecha y día del estudio en formato día, mesy año; el nombre o identificación de la inter-sección dada por la dirección o ubicaciónexacta; las horas del período o intervalo deaforo dadas por las horas de inicio y hora fi-nal en formato militar (0–24 horas); el ramalobservado, encerrando la convención corres-pondiente (N-(1), S-(2), W-(3) o E-(4)) en uncírculo, teniendo en cuenta la dirección, sen-tido y orientación del ramal; el estado deltiempo prevaleciente durante el aforo (bue-no, regular malo, o soleado, nublado o lluvio-so); la numeración secuencial de las hojas y eltotal de formatos utilizados en el período deaforo (se requiere un formato por cada horade aforo). Finalmente se registran los nom-bres del aforador y del supervisor del estudio.

En el cuerpo del formato se encuentranlas columnas del “Tiempo” acumulado en mi-nutos (de 1 a 60), ya que el formato está dise-ñado para un período de una hora divididoen intervalos de un minuto.

En las columnas de “Movimiento afora-do” se registra el paso de cada peatón me-diante una raya, o formando cuadrado con



una diagonal para elregistro del paso decinco peatones. Estosregistros se discrimi-nan por tipo de movi-miento (vienen, van ydiagonal) de acuerdocon la convenciónadoptada.

En el pie del for-mato, aparecen unaslíneas para registrarlas observaciones oaclaraciones que seconsideren relevantesy que puedan servir deexplicación a situacio-nes anormales o dejustificación de los da-tos recolectados. Losformatos deben llevarla firma del supervisory del aforador.

Procesamiento

y obtención de

resultados

El análisis puedevariar desde una sim-ple extracción descrip-tiva de la informaciónhasta el tratamientoestadístico más sofis-ticado de los datos de-pendiendo del tipo de estudio que se esté

desarrollando.

Los resultados de los volúmenes peato-

nales permiten conocer la intensidad o los ni-

veles del flujo que se utiliza para comparar

con los criterios y justificaciones para el pla-

neamiento, diseño o evaluación de semáfo-

ros o de obras de mejoras de seguridad

peatonal y para los estudios de capacidad yniveles de servicio promedio y de agrupa-miento.

6.2.2.2 Estudios de velocidad de

marcha peatonal

Los factores que influyen en la velocidadde marcha peatonal están relacionados con el



Figura 6.6

Aforos de

volúmenes

peatonales.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

peatón (edad, sexo, nivel de estado físico,densidad), con la vía (pendiente, ancho delcruce), con las condiciones atmosféricas pre-valecientes y la corriente de tránsito.

Las velocidades típicas de marcha peato-nal están entre 0,75 a 2,0 m/s. El Manual on

Uniform Traffic Control Devices (MUTCD,1997, 4D7) de la Federal Highway Adminis-tration de Estados Unidos supone que la ve-locidad normal de marcha peatonal es 1,2m/s, pero también sugiere hacer un ajuste aeste criterio normativo cuando la velocidadpredominante de marcha peatonal es menorde 1,0 m/s. Se deben hacer estudios de velo-cidad de marcha peatonal cuando hay un nú-mero significativo de peatones que pasan avelocidades mayores o menores de 1,2 m/s.Este es un parámetro utilizado en varios es-tudios peatonales por ejemplo para la acep-tación de brechas en cruces escolares yestudios de fases de semáforos.

Las velocidades peatonales se evalúanpor calzada. Cuando los accesos a la intersec-ción sean de calzadas divididas con separa-

dor central, se debe tener en cuenta que lapermanencia del peatón en este elemento esuna demora en el momento de cruzar la vía;por tanto, se deben registrar tiempos de reco-rrido independientes para cada una de lascalzadas que conforman la vía en cuestión.Para diferenciar cada una de las calzadas deuna misma vía se recomienda utilizar letrasconsecutivas, empezando con A para la calza-da más cercana al observador, correspon-diendo a la calzada del ramal o acceso queesté aforando. La Figura 6.7 muestra la nu-meración de los movimientos de los peatonesy la identificación de calzadas en una inter-sección con separador.

El principal objetivo de este estudio esdeterminar la rapidez con que circulan lospeatones a través de una calle o paso peato-nal.

Planeación

El estudio debe hacerse en el sitio (inter-sección, cruce o acera) y las condiciones de

interés (períodos críti-cos o de máxima de-manda). Normalmenteeste estudio se hace si-multáneamente con losestudios de volúmenespeatonales para estable-cer mejor las caracterís-ticas operacionales delsitio.

Se puede hacer conuno o más observado-res, dependiendo de lavariación de las condi-ciones con el tiempo y elnúmero de clases de da-tos deseados. Sólo se re-quiere cronómetro, tabla



Figura 6.7

Codificación

movimientos

peatonales en

intersecciones

constituidas

por vías con

separador

central

Fuente:

elaboración

propia

de apoyo o planilleras,lápiz, formatos de cam-po y una cinta métricapara medir el ancho delos pasos peatonales.

Generalmente es su-ficiente una muestra de100 observaciones paracaracterizar la velocidadde marcha peatonal enun cruce.

Formato de

campo

En la Figura 6.8 sepresenta un modelo deformato de campo parael registro de los tiem-pos de recorrido que tar-dan las personas enpasar por el cruce peato-nal.

En la Sección deidentificación, se deberegistrar la informacióntemporal, anotando lafecha y día de la semanaen formato día, mes yaño correspondiente a latoma de la informaciónde campo; la hora del período de aforo en for-mato militar (0 a 24 horas) indicando la horade inicio, la hora de terminación y las condi-ciones atmosféricas prevalecientes durantela medición (buena, regular, mala, o soleado,nublado o lluvioso). También se registra lainformación espacial indicando la localiza-ción de la intersección o cruce mediante la di-rección o la ubicación exacta. Se debeencerrar en un círculo la ubicación geográfi-ca correspondiente del ramal (N-(1), S-(2),W-(3) o E-(4)) y anotar en metros los valores

de los anchos medidos para cada uno de losaccesos (Norte, Sur, Este u Oeste). En casoque los accesos no coincidan con estas orien-taciones, se puede utilizar la combinación delas letras N, S, E y W. (ejemplo: SE, NW). Fi-nalmente se deben escribir los nombres delaforador y supervisor y llevar la numeraciónsecuencial de las hojas utilizadas y el total di-ligenciado.

En el Cuerpo del formato se tienen diezcolumnas donde se registran los tiempos quetardan los peatones observados en recorrer



Figura 6.8

Estudio de

velocidad de

caminata

peatonal.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

la distancia marcada en cada uno de los acce-

sos o movimientos. En el encabezado de cada

columna se debe registrar inicialmente la co-

dificación asignada a cada acceso de acuerdo

con los criterios explicados anteriormente.

En el Pie del formato se anotan las obser-

vaciones o aclaraciones que puedan afectar

los resultados del estudio, las firmas del su-

pervisor y aforador.

Ejecución

Entre las actividades de ejecución del es-

tudio están las siguientes: a) definir exacta-

mente los sitios de cruce peatonal y marcar

los puntos donde el peatón desciende del an-

dén para iniciar el cruce y donde se sube nue-

vamente al andén o separador al otro lado de

la calzada después de cruzar el paso peato-

nal; b) seleccionar la mejor ubicación del ob-

servador, en un sitio donde tengan un campo

de visión claro y donde no distraigan a los

peatones que pasan; c) capacitar a los afora-

dores en el diligenciamiento del formato y

manejo del cronómetro y asignarles las ta-

reas respectivas; d) distribuir los formatos,

elementos y equipos necesarios y el carné de

identificación.

u Los aforadores deben arribar al sitio detrabajo con anticipación para medir y re-gistrar las distancias de cruce en cadauno de los accesos a las intersecciones opasos peatonales y ubicarse en el sitio deobservación seleccionado o más favora-ble.

u Al iniciar el período de estudio, se debecronometrar y registrar simplemente eltiempo que gastan las personas indivi-duales en recorrer la distancia medidadesde el cruce o los cruces peatonaleshasta completar el tamaño de muestrarequerida.

Procesamiento y obtención de

resultados

Los cálculos de velocidad de marcha pea-

tonal individual se obtienen dividiendo la

distancia recorrida entre el tiempo observa-

do. Al conjunto de velocidades calculadas por

ramal o acceso, por dirección o por toda la in-

tersección, se hace un estudio de estadística

descriptiva mediante un análisis de frecuen-

cias y clasificación por clases. Finalmente se

grafica el porcentaje acumulado de observa-

ciones por clase, obteniendo una curva de ve-

locidad acumulada, de la cual se pueden

derivar varios percentiles de velocidad.

El percentil 15 es el valor generalmente

aceptado para utilizar en la fase peatonal de

los semáforos.

6.2.2.3 Estudio de brechas para

peatones

El estudio de las brechas es un importan-

te tema de discusión relacionado con la segu-

ridad peatonal y de las técnicas especiales de

estudio para determinar si se requieren

obras de protección o controles apropiados

en los cruces peatonales y especialmente en

los cruces escolares, este estudio también es

utilizado para los análisis de normas de las

señales de tránsito.

La posibilidad de los peatones para cru-

zar una intersección no semaforizada depen-

de de la distribución de brechas en el tráfico,

ya que si no ocurren con frecuencia brechas

adecuadas, los peatones deberán soportar

demoras inaceptables o arriesgarse a cruzar

la calzada, ocasionando conflictos o acciden-

tes indeseables. Los principales objetivos de

este tipo de estudio son:

u Determinar el tamaño del grupo predo-minante que atraviesa una zona peato-



nal, necesario para el cálculo de la brechamínima segura.

u Medir las brechas disponibles en la co-rriente de tráfico, que permitan el cruceseguro de los peatones.

u Determinar la eficiencia del cruce o elfactor de demora para la evaluación res-pectiva.

Se ha observado que los peatones que es-peran cruzar una calzada generalmente seubican en fila uno detrás de otro y tienden aformar grupos de varios tamaños. Los gruposse forman naturalmente cuando las brechasson inadecuadas para acomodar llegadasaleatorias. La determinación del tamaño pre-dominante de grupos de peatones se hace porel ancho de la fila y el número de filas por gru-po. Normalmente se asume que al iniciar elcruce, bajan del andén y caminan en grupocon filas de cinco, separadas entre sí por unintervalo de dos segundos.

Puesto que el factor de interés es la canti-dad de tiempo que toma el grupo entero paraentrar al cruce, sólo es necesario determinarel número predominante de filas que esperancruzar cuando inicia el tiempo de cruce. Elancho de la fila y el número total de peatonesen el grupo es insignificante. Al comienzo esdifícil distinguir las distintas filas. Sin em-bargo con algún entrenamiento y experien-cia, los observadores lo manejan fácilmente.

Planeación

El estudio se hace en los cruces escolareso peatonales donde no existan semáforos, yse tenga planeado diseñar y construir mejo-ras de seguridad peatonal. Estas medidas de-ben hacerse durante el tiempo y en lascondiciones de interés, que normalmente co-rresponden a las horas críticas de máximademanda.

Se requiere un observador por paso pea-

tonal. Para la observación del tamaño del

grupo predominante es suficiente asignar un

aforador por cada cruce o paso peatonal que

se esté analizando.

Como equipo, se requieren los formatos

de campo, lápiz, borrador, tabla de apoyo y

un cronómetro para leer la hora y duración

del aforo.

Usualmente es suficiente una muestra de

30 a 50 grupos para establecer el tamaño del

grupo (número de filas por grupo).

Formato de campo

La mitad superior del modelo del forma-

to de campo que aparece en la Figura 6.9 se

utiliza para determinar el tamaño predomi-

nante del grupo.

En la sección de identificación se registra

la fecha y el día de la semana correspondien-

tes a la realización del estudio, la ubicación o

localización de la intersección, el ancho de la

calzada o paso peatonal en metros (distancia

de sardinel a sardinel), la velocidad de mar-

cha peatonal obtenida en el sitio, las condi-

ciones climática imperantes durante el

período de observación, las horas inicial y fi-

nal y los nombres del aforador y supervisor

del estudio.

En el cuerpo del formato se registra el

conteo de filas de peatones, colocando una

raya en la columna de Aforo correspondiente

al Número de filas observadas en el grupo

que cruza la calzada o paso peatonal. Una vez

finalizado el estudio o recolectado el tamaño

de muestra requerido, se registra en la co-

lumna Total el número correspondiente al

conteo del número de rayas en cada renglón,

que representa la frecuencia de cada tamaño

de grupo observado. También se debe calcu-

lar el valor acumulado.



En el pie del formato aparecen unas lí-

neas para registrar las observaciones o acla-

raciones que se consideren relevantes y que

puedan servir de explicación a situaciones

anormales o de justificación de los datos re-

colectados. Los formatos deben llevar la fir-

ma del supervisor y del aforador.

El aforador debe llenar la información de

la sección de identificación del formato de

campo y ubicarse en un sitio estratégico que

le permita tener una visión clara del todo el

cruce peatonal y desde allí debe contar el nú-

mero de filas obser-vadas en cada grupoque cruza la calzadao paso peatonal enestudio y registrarloen la parte corres-pondiente del for-mato de campo. Nose deben incluir losrezagados. Cuandose completa el perío-do de muestreo delgrupo, se totalizanlas observaciones yse entrega al super-visor.

Ejecución

Una vez finaliza-do el estudio, en elformato de campo,se suma la columnaTotal y ese resultadoserá el número degrupos muestreados

(∑). Se calcula tam-bién el número acu-mulado para cadatamaño de grupo enla columna Acumu-

lado del formato. Obviamente, la suma total

(∑) debe ser igual al último valor de la colum-na Acumulado.

Para definir el número predominante onúmero de filas del grupo, generalmente seadopta el percentil 85%. Para calcularlo, semultiplica el número total de grupos mues-

treados (∑) por 0.85 (si se desea se puede uti-lizar otro percentil). Se ubica este resultadointerpolándolo en la columna Acumulado yluego se lee en la columna Número de fila, el



Figura 6.9

Estudio de

brechas para

peatones.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

valor que corresponde al número predomi-

nante de filas (N).

El conocimiento del tamaño predominan-

te del grupo permite calcular la brecha míni-

ma segura, como se enuncia a continuación.


resultados

La brecha mínima aceptable o segura es

el tiempo mínimo de brecha vehicular que

debe estar disponible en la corriente de trán-

sito para permitir el cruce de peatones sin

ocasionar interferencias ni peligro potencial

a ninguna de las partes en conflicto. Este va-

lor es una función del ancho del cruce, la ve-

locidad de marcha peatonal, el número

predominante de filas en el grupo, el interva-

lo de tiempo entre filas y el tiempo de arran-

que del grupo al iniciar la maniobra de cruce.

Si la vía que se cruza se divide con un separa-

dor central que le brinda seguridad al peatón,

se debe determinar la brecha mínima acepta-

ble para cada mitad del cruce.

El cálculo de la brecha mínima segura se

obtiene con la siguiente ecuación:

GW

SN H R= + − +( )1 6.1

donde,

G = brecha mínima segura en el trán-sito [s]

W = distancia de cruce o ancho de lacalzada [m]

S = velocidad de marcha peatonal[m/s]

H = tiempo de intervalo entre filas [s]

R = tiempo de arranque del peatón [s]

Los valores asumidos más corrientemen-

te para algunos de estos valores son:

S = 1.0 - 1.2 m/s. H = 2 s R = 3 s

El resultado se redondea al segundo más

próximo. Los cálculos se hacen en la parte in-

ferior de formato de campo para la determi-

nación de brecha peatonal.

6.2.2.4 Medición de brechas

disponibles en la corriente del

tránsito

La siguiente parte del estudio de campo es

medir las brechas disponibles en la corriente el

tráfico durante el período de estudio, pero so-

lamente interesan las brechas que exceden a la

brecha mínima segura; por tanto, no es necesa-

rio registrarlas todas.

Planeación

Se debe hacer un muestreo en el punto de

cruce para la dirección más cargada. El ob-

servador debe colocarse, sin causar obstruc-

ción, perpendicular al cruce y paralelo a la

calzada con una vista clara del punto de cru-

ce. El día y la hora se selecciona en el período

donde se presentan los conflictos de peato-

nes con el tránsito vehicular.

Para el estudio de brechas se requiere un

observador por cada punto de cruce que se va

a estudiar. Solamente se requiere cronóme-

tro, lápiz, borrador y formatos de campo.

El tamaño de la muestra se calcula según

el tipo de aplicación para el cual se utiliza el

estudio de brechas. Por ejemplo, en el Ma-

nual anterior se especifica que para justificar

la instalación de semáforos se requiere, ade-

más de volúmenes mínimos de peatones, que

haya menos de 60 brechas por hora en la co-

rriente de tránsito con una duración adecua-

da para el cruce de peatones, durante el

mismo período cuando se cumple el criterio

de volúmenes peatonales. Esto implica una

duración mínima del estudio de una hora.



Ejecución

El observador se ubica en el sitio de cruceen una posición perpendicular al sentido deltráfico. El observador puede desarrollar unsentido de apreciación para las identificar lasbrechas que están cerca o exceden a la brechamínima segura, observando la distancia y lavelocidad entre vehículos mientras mide eltiempo de las brechas. Con alguna experien-cia el observador será capaz de captar la ma-yoría de las brechas adecuadas.

Formato de campo

El formato de campo que se utiliza para elregistro de las brechas disponibles en el trán-sito corresponde a la mitad inferior del mo-delo de formato mostrado en la Figura 6.9.En la Sección de identificación se debe regis-trar la fecha y el día de la semana, las condi-ciones climáticas imperantes y las horas deinicio y terminación correspondiente a larealización del estudio. También se debe re-gistrar la información correspondiente a laidentificación de la calzada y el número decarriles existentes. Al finalizar el trabajo decampo, puede obtener la duración total (T)mediante la diferencia entre la hora inicial yla hora final del estudio.

En el cuerpo del formato, el observadordebe registrar cada brecha medida en formaindividual con cronómetro y contabilizarsólo las mayores que la brecha mínima segu-ra calculada (G). Para tal fin se marca unaraya en la columna de Aforo de brechas, co-rrespondiente al tamaño de brecha medida.Este tamaño se redondea al segundo máspróximo.

En el pie del formato aparecen unas lí-neas para registrar las observaciones o acla-raciones que se consideren relevantes y quepuedan servir de explicación a situaciones

anormales o de justificación de los datosrecolectados. Los formatos deben llevar lafirma del supervisor y del aforador.


resultados

Una vez finalizada la etapa de toma de in-formación de campo, en la mitad inferior delformato de campo (Figura 6.9) se suman lasrayas para cada tamaño de brecha, que fue-ron registradas en la columna Aforo de bre-chas y se registra el número correspondienteen la columna Total. La suma de los totales(para los tamaños de brechas mayores oiguales a la brecha mínima segura G) es el nú-mero de brechas de longitud suficiente paraacomodar el cruce seguro del 85% de los gru-pos de peatones en el día y hora y bajo lascondiciones similares del estudio.

Luego se calcula la columna Tiempo totalmultiplicando el valor de la columna Tamañode brecha por el número de brechas observa-das de ese tamaño en la columna Total, paralos tamaños de brecha mayores o iguales a labrecha mínima segura (G). La suma de la co-lumna total es el valor del tiempo total (t) delas brechas con una duración mayor o igual ala brecha mínima segura.

Para evaluar la efectividad del cruce pea-tonal se utiliza como medida el factor de de-mora (D), el cual se calcula con la siguienteexpresión:

DT t

T(%) = −

100 6.2

donde

T = tiempo total del estudio de bre-chas [s]

t = tiempo total de las brechas conuna duración mayores o iguales ala brecha mínima segura [s]



El factor de demora (D) se calcula en laparte inferior del formato de campo. Para de-cidir la necesidad de tomar medidas de con-trol o mejoras en el cruce, existen doscriterios:

Aplicación del factor de demora

(D)

En un cruce escolar sin control semafori-zado, los niños usualmente son bastante im-pacientes. Un factor de demora mayor de 10a 15% generalmente indica la necesidad dealguna forma efectiva de protección al cruceescolar. Se requiere hacer un estudio máscompleto para analizar la posibilidad de se-maforizar el cruce, de acuerdo con las justifi-caciones que existen para el efecto.

Número de brechas adecuadas

Es el número de brechas que igualan oexceden la brecha mínima segura, observa-das durante el estudio de medición de bre-chas en la corriente del tránsito. Se deberecomendar un semáforo en cruces de esco-lares cuando, además del requisito de volú-menes peatonales, el número de brechasadecuadas disponibles en la corriente detránsito sea menor que el número de minutoscorrespondiente a la duración del respectivoestudio. Es decir, si en un estudio con dura-ción de una hora (60 min), se presentan me-nos de 60 brechas adecuadas, se cumple esajustificación para la semaforización del crucepeatonal.

6.2.2.5 Estudio del comportamiento

de peatones

Para refinar las consideraciones de dise-ño, en las medidas de control y mejoramientode la seguridad peatonal es necesario realizar

estudios para analizar el comportamiento depeatones.

Para que un comportamiento sea útil enel análisis de tránsito, debe tener ciertas ca-racterísticas:

u Estar definido en términos de objetivos oeventos observables y que la codificaciónsea confiable.

u Ocurrir con suficiente frecuencia, quepermita una programación eficiente derecolección de datos.

u Estar relacionado con la seguridad o elflujo peatonal, ya sea de forma teórica,empírica o asumida.

Los estudios de comportamiento del pea-tón pueden agruparse en tres grandes cate-gorías.

u Conflictos vehículo–peatón.

u Entendimiento y obediencia de los dispo-sitivos de control de tránsito.

u Comportamiento exhibido.

La preparación de la recolección de datosdel comportamiento peatonal se hace a tra-vés de observaciones manuales o de filma-ción. El método manual es más utilizadodebido a los costos de reducción. Si los com-portamientos son difíciles de observar, la fil-mación es el único medio factible. Se debendiseñar los formatos para la recolección dedatos en cada estudio específico.

El entrenamiento de los observadores estal vez el aspecto más crítico para los estudiosde comportamiento. Los comportamientosse deben codificar en función del comporta-miento observado de vehículos y peatones.Debe existir una confiabilidad correlativacon cada código que representa el mismocomportamiento. Para el patronamiento ocalibración del personal de campo se utilizanvideos; se destinan dos observadores a



recolectar datos en el mismo sitio, se compa-ran los resultados y se evalúan las diferenciasresultantes con un observador experimenta-do. Los observadores habrán alcanzado lapráctica cuando lleguen a un nivel de coinci-dencia de 95%.

Para garantizar una adecuada recolec-ción y análisis de datos, el ingeniero debe su-pervisar esta actividad, velando por elcumplimiento de la programación y los hora-rios. Los observadores se deben relevar cons-tantemente para evitar la fatiga y errorescontinuos en el juicio. Los observadores de-ben fijarse cuidadosamente en las condicio-nes en los sitios de recolección de datos paraprevenir un evento atípico o situación queconfunda el estudio. Se debe confirmar lacausa del cambio de comportamiento de lospeatones y los vehículos. El análisis de datosdebe seguir un plan preconcebido. Muchosestudios de comportamiento se hacen paralos estudios de antes y después de la incorpo-ración de un tipo de control. Se recomiendaacudir a los servicios de un experto en esta-dística.

Los principales objetivos son:

u Suministrar una mejor comprensión delas necesidades de los peatones

u Identificar las relaciones entre los facto-res humanos, críticas para la seguridad ymovilidad peatonal.

Ejecución

Los conflictos que se presentan entrevehículos y peatones incrementan la poten-cialidad de ocurrencia de los accidentes. Losconflictos peatón/vehículo son una medidaútil para comparar las diferencias relativasentre las medidas alternativas de seguridadpeatonal. Muchos estudios han utilizado losconflictos como una medida de efectividad

para identificar los problemas de seguridad

peatonal, para evaluar los dispositivos de

control de tránsito y para comparar los dise-

ños de las mejoras peatonales.

Los peatones que cruzan una calle pueden

encontrarse con vehículos que giran a la dere-

cha o a la izquierda. Ocurren tres conflictos

básicos cuando la trayectoria de los peatones

se cruza con la de los vehículos, o cuando de-

ben cambiar de dirección o velocidad para evi-

tar la colisión: la intensidad de la deceleración

o aceleración, la diferencial de velocidades y la

cercanía de las partes involucradas.

Entendimiento y obediencia

El no acatamiento de las señales de tránsi-

to puede deberse al desconocimiento de la se-

ñal, a la ignorancia de la norma o simplemente

a la indisciplina o desobediencia inherente al

nivel de cultura de tránsito. Muchas personas

entienden los dispositivos, pero los ignoran. La

obediencia es un indicativo del grado de enten-

dimiento del peatón, particularmente cuando

se complementan con otras medidas coerciti-

vas como el control policivo.

Una manera sencilla de determinar si los

peatones comprenden o entienden los dispo-

sitivos del control de tránsito es la realización

de encuestas con preguntas específicas.

Otra manera de determinar si los peato-

nes comprenden las medidas, es observar y

registrar la obediencia de los peatones a los

dispositivos de control y el cumplimiento de

las normas de tránsito. Tanto los vehículos

como los peatones pueden pasar un semáfo-

ro en rojo, no obedecer a una señal de Pare,

adelantarse a una señal de verde, o iniciar el

cruce durante un claro o indicación de señal

prohibida. La obediencia normalmente se

mide por observación y registro de las viola-

ciones.



La obediencia es un in-dicativo del grado decomprensión del peatón. Laobediencia normalmente semide por observación y re-gistro de las violaciones alas normas de tránsito.

El marco conceptual yel método de este estudioson similares al presentadoanteriormente: Estudiosdel comportamiento de losconductores en interseccio-nes, y el formato utilizadose ilustra en la Figura 6.10.

Comportamiento

exhibido

El estudio del compor-tamiento peatonal exhibi-do en los espacioscompartidos con la co-rriente vehicular ha de-mostrado algunaconfiabilidad para identifi-car los problemas y evaluarlas medidas de seguridad.Ejemplos de estos comportamientos, pue-den ser: no ver a la izquierda ni a la derechaantes y durante el cruce, titubear en la calza-da al hacer el cruce, correr y retornar al an-dén después de iniciar el cruce, etc. Estasactitudes representan acciones indeseablesya que reflejan algún grado de amenaza alpeatón. Se recomiendan que los controles ymejoras peatonales reduzcan estos compor-tamientos en pro de la seguridad.

Para escoger las medidas de efectivi-dad, se tienen en cuenta los propósitos yobjetivos del estudio, la ubicación y condi-ción del sitio del estudio y de los recursos(tiempo y dinero) disponibles. No es nece-

sario incluir todos los tipos de medidas decomportamiento.

6.2.3 Equipos modernos paraobservación y aforos peatonales

Hay algunas aplicaciones de conteos pea-tonales que requieren clasificaciones sim-ples, pero hay otras tan complejas querequieren el uso de equipos especiales o quedeben ser filmadas para hacer el análisis encámara lenta.

Recientemente las videograbadoras hanreemplazado las filmaciones, ya que proveenun medio confiable y preciso para el registrode volúmenes, así como de otros datos, pero



Figura 6.10

Estudio del

comportamiento

peatonal ante las

indicaciones del

semáforo.

Formato de

campo


propia

tienen el inconveniente que requieren gran

cantidad de tiempo para la reducción de da-

tos en oficina.

Los conteos simples que se necesitan

para períodos largos de tiempo (días, sema-

nas o aún meses) en sitios distantes de la vía

o del paso peatonal, requieren gran número

de observadores, cuyos costos pueden resul-

tar prohibitivos. Cuando se requieren clasi-

ficaciones complejas de procedimientos y

acciones (por ejemplo, movimientos de cabe-

za), éstos pueden ser muy rápidos para que el

aforador los observe y los registre. Las graba-

ciones de video suministran un medio para

reunir estos datos de peatones a un costo ra-

zonable de tiempos y recursos.

6.2.3.1 Equipos electrónicos de

conteo

Los últimos dispositivos para facilitar la

toma de datos de peatones son los equipos o

computadores portátiles operados con bate-

rías, que funcionan de manera similar a los

contadores mecánicos, con pocas diferen-

cias, pero son más compactos y fáciles de ma-

nejar. Tienen incorporado un reloj interno

que separa los datos por los intervalos de

tiempo seleccionados, facilitando la etapa de

reducción de datos y la totalización. Los da-

tos se pueden enviar directamente del campo

al computador de la oficina vía módem, o

transferirlos al computador una vez se regre-

se del campo. Cualquiera que sea el método

de transferencia, existe software que permite

el resumen, análisis y presentación adecuada

de los resultados de los datos de aforos. Mu-

chos equipos electrónicos pueden manipular

varios tipos de estudios de tránsito, incluidos

datos de conteo de peatones, clasificación,

brechas, aceptación de brechas y estudio de

comportamiento de peatones. Estos equipos

son una herramienta efectiva cuando se re-quiere realizar estudios constantemente.

Se debe tener especial cuidado cuando seusen equipos electrónicos o computadoresportátiles para garantizar que estén correcta-mente orientados al esquema geométrico yubicados geográficamente en la intersección.

Las brechas también se pueden medirusando equipos electrónicos de conteo u uti-lizando computadores portátiles en lugar decronómetros y hojas de campo. El procedi-miento es esencialmente el mismo. El relojinterno del computador registra el tiempo.Los observadores pulsan el botón adecuadopara registrar la brecha en el tráfico. La ven-taja principal de esta técnica es que el softwa-re de computador reduce los datos, lo querepresenta un gran ahorro tiempo y precisiónen los resultados.

Desde el punto de vista de procedimientode campo, se deben tener en cuenta los si-guientes aspectos:

u Personal requerido. Solo se requiere elpersonal para la instalación y retiro delequipo. La brigada de campo consta deuna o dos personas únicamente.

u Selección del sitio de conteo. La calle oautopista en la cual se hará el conteo, laubicación general a mitad de cuadra o enla intersección donde se colocarán las cá-maras se decide en la oficina y es una fun-ción del tipo de estudio a ejecutar. Laubicación exacta de las cámaras, los re-gistradores de conteo y los sensoresusualmente se define en el campo. En elcaso de las cámaras el factor más impor-tante es el campo de visión. La ubicaciónde la cámara debe tener en cuenta las ad-versidades del clima y la reducción de lavisibilidad por las sombras.

u Instalación y retiro. El aspecto principaldurante la instalación y retiro es la seguri-



dad de la brigada de campo. La mayoríade los equipos automáticos instaladospara el registro de datos peatonales se si-túa en los andenes o caminos lejos de lacalzada vehicular. El vehículo de la briga-da de campo debe permitir buena visibili-dad al tráfico y parquearse lejos de lacalzada con circulación. Los miembros dela brigada deben usar chalecos reflectivosdurante todo el tiempo. La instalación y elretiro de los equipos debe hacerse duranteel período de bajos volúmenes de tráfico ybuena visibilidad. Las técnicas de instala-ción varían y se encuentran disponiblesen los catálogos del fabricante del produc-to. El segundo aspecto es la seguridad delos equipos de registro de datos. La mayo-ría de los contadores automáticos se pue-den asegurar físicamente a árboles, postesde luz o postes de semáforos. La cámara semaneja manualmente. Además, para ga-rantizar la toma exitosa de la información,el operador debe cambiar las cintas o pelí-culas y asegurarse que la cámara estéorientada y enfocada apropiadamente du-rante la grabación o recolección de los da-tos.

u Reducción y análisis de datos. Los table-ros de conteo electrónico o computadoresportátiles terminan la etapa de reducciónde datos y producen automáticamentelos datos en un cuadro resumen.

6.2.3.2 Equipos automáticos de

conteo

Hay varios tipos y modelos de equiposautomáticos de recolección de datos de volú-menes. Estos equipos normalmente incluyenlos componentes básicos, sensores para de-tectar la presencia del peatón y un registra-dor de datos. Los sensores pueden empleartransmisión y detección de luces infrarrojas,

fotoceldas, almohadillas de presión o

dispositivos sensibles al calor. Hasta la fecha

ninguno de estos equipos han dado resulta-

dos aceptables para los diferentes usos co-

munes en áreas distantes.

6.2.3.3 Estudio del medio ambiente

peatonal

El propósito de los estudios del medio

ambiente peatonal es investigar cómo expe-

rimentan los peatones su medio ambiente y

cómo caracterizan lo bueno y lo malo. El es-

tudio se lleva a cabo mediante entrevistas.

Primero se pregunta a la gente el nombre de

un sitio bueno y un sitio malo desde el punto

de vista del peatón; luego, para validar su

elección, se cruza la información con una se-

lección de comentarios que se le ofrecen. Se

debe aplicar un número de encuestas repre-

sentativas desde el punto de vista estadístico.

La información se procesa utilizando un análi-

sis de factores para separar los diferentes tipos

de las variables y determinar qué variables

describen mejor un medio ambiente peato-

nal bueno y cuáles uno malo. En Helsinki, el

análisis dedujo cuatro factores que describen

las características medioambientales de la

ciudad.

u El primer factor se denominó Factor deciudad, que incluye elementos como lasluces de neón, vitrinas de compras, gentejoven, etc.

u El segundo factor es el Factor de pertur-bación del tránsito, que incluye el ruidodel tránsito, la dificultad de movilizarsecon los niños, los caminadores y los dis-capacitados, etc.

u El tercero es el Factor de ordenamiento deltránsito, que incluye los elementos de ges-tión del tránsito, como la localización y laconveniencia de los cruces peatonales.



u El último factor es el Factor social, queincluye la influencia de las otras personasy la atracción ambiental.

Los factores descritos dan una idea de unpronóstico grueso acerca de las cosas agrada-bles (medio ambiente aceptable) y desagra-dables (no aceptable) de cierto entornoambiental desde el punto de vista del peatón.La mayoría de las justificaciones que se danpara calificar un medio ambiente agradablepara el peatón está asociada a la tranquili-dad, los árboles y plantas, los almacenes, lasvitrinas y atmósferas llenas de color.

En el estudio de Helsinki, la justificaciónmás frecuente para ponderar un lugar desa-gradable fue, sorprendentemente, un ele-mento del factor social: encontrar personasno sociables. Otro elemento mencionado fuela densidad el tránsito, la dificultad para via-jar a pie y el ordenamiento del tránsito. Porencima del 40% de las justificaciones estu-vieron asociadas al tránsito y a los ordena-mientos del tránsito. Los aspectos estáticosdel medio ambiente, como los edificios fue-ron de menor importancia. Los resultadosdel estudio muestran de manera clara que sedebe poner la mayor atención al ordena-miento del tránsito para mejorar el rol delpeatón en el tránsito. En principio, el segun-do esfuerzo debe dirigirse hacia al mejora-miento del ambiente social.

6.3 Estudios para bicicletas

Los estudios para bicicletas están orien-tados a conocer el comportamiento y desem-peño de los ciclistas en la red de ciclorrutasde la ciudad. La caracterización del compor-tamiento de los ciclistas generalmente sehace mediante la cuantificación de estos pa-rámetros:

u Volúmenes.

u Velocidad de recorrido.

En este numeral se tratarán aspectos

relacionados con la recolección de informa-

ción de volúmenes de ciclistas y toma de ve-

locidades en ciclorrutas. Con el propósito

de tener una mayor claridad, a continua-

ción se describen los procedimientos de

campo y los diferentes formatos requeridos

para la recolección de la información y la

presentación de los resultados obtenidos.

También se pretende dar a conocer las téc-

nicas empleadas en la recopilación de in-

formación de campo sobre volúmenes de

ciclistas, así como indicar los procedimien-

tos para el procesamiento y presentación

de los resultados de un estudio cualquiera.

6.3.1 Volúmenes de bicicletas

El objetivo primordial de aforar los volú-

menes de ciclistas en ciclorrutas es determi-

nar la demanda de tránsito que pasa una

sección transversal o una intersección de la

red durante un período determinado, la cual

se puede emplear en actividades de diagnós-

tico, planeamiento, diseño e investigación.

Con un estudio de este tipo, se determina

la variación horaria de los volúmenes de ciclis-

tas, así como la distribución direccional. Tam-

bién sirve para conocer la distribución de los

flujos y movimientos (en caso de interseccio-

nes) a través de la cuantificación de los volú-

menes por tipo de movimiento.

6.3.1.1 Planeación

La información obtenida a través de es-

tos estudios sirve para clasificar de manera

sistemática la red de ciclorrutas y para tener

modelos de asignación y distribución del

tránsito. Se pueden desarrollar programas

de conservación, mejoramiento, rehabilita-



ción y prioridades, así como análisis econó-

micos.

Algunos factores asociados a los volúme-

nes de ciclistas pueden ser:

u El tiempo

u La intensidad por sentido

u El propósito del viaje

u Frecuencia de viajes

u Preferencias de rutas

Una correcta planeación debe incluir vi-

sitas a todos los puntos seleccionados para

realizar los aforos con el objeto de establecer

plenamente las características de las vías a

evaluar y determinar la ubicación propicia de

cada aforador, teniendo en cuenta que el con-

teo se va a realizar en la ciclorruta existente y,

de ser necesario, en las calzadas y andenes de

la vía donde ésta se encuentra ubicada. Estas

visitas también se hacen con el objeto de po-

der determinar el número de ciclistas que

efectivamente utilizan las diferentes infraes-

tructuras.

El método está planteado para utilizar

personal de campo en su realización, y tiene

la ventaja que permite obtener información

detallada sobre:

u Movimientos direccionales en una inter-

sección o en un acceso.

u Dirección de recorrido.

u Uso de carriles y/o longitud de colas.

u Obediencia a los dispositivos para el con-trol del tránsito.

6.3.1.2 Ejecución

Una vez planeada la toma de información

y definidos sus puntos de aforo, el siguiente

paso a seguir es definir el período de conteo,

el cual no debe comprender condiciones en

las que se presenten eventos especiales, a

menos que se desee estudiar específicamente

esa situación.

Para aforar volúmenes de bicicletas se

pueden presentar dos condiciones. La prime-

ra es realizar aforos en una intersección; la

segunda, en un tramo de ciclorruta. La

recolección de información para estos dos

elementos es muy similar, ya que sólo se

cambiarán los sentidos y movimientos de cir-

culación, según sea el caso.

Como se mencionó, la visita preliminar

permite elaborar un esquema de la intersec-

ción o del segmento con su geometría gene-

ral, los movimientos vehiculares y el cuadro

de fases donde se relaciona la secuencia de

los diferentes movimientos. Además, se debe

analizar visualmente la magnitud del tráfico

de ciclistas por movimiento para determinar

en el sitio la cantidad de personal requerido y

su ubicación estratégica para facilitar la toma

de la información.

Capacitación del personal

Durante la etapa de planeación, se reco-

mienda realizar una fuerte labor de capacita-

ción del personal, haciendo énfasis en un alto

sentido de pertenencia del estudio, lo cual re-

dunda en la obtención de información confia-

ble. Se debe inculcar la importancia de

mantener la ubicación correspondiente duran-

te la recolección de la información, ya que da

una adecuada visibilidad sobre la vía aforada.

También se recomienda que los trabajos

de campo se realicen preferiblemente con es-

tudiantes universitarios de carreras afines, a

los cuales se les puede explicar más en detalle

el alcance de los estudios y la importancia que

la información de campo corresponda efecti-

vamente a la realidad, ya que si éstos registran

datos erróneos, los análisis realizados con esta

información arrojarán resultados erróneos.



Equipo necesario

Cada aforador debe ser dotado del mate-rial y equipo necesario para la eficiente reco-lección de la información. En el caso deaforos manuales, la dotación consiste en:

u Chaleco

u Planillera

u Reloj digital

u Formatos

u Bolígrafo lápiz

u Escarapela de identificación

Cada supervisor de zona debe hacer re-corridos periódicos para tener un mayorcontrol sobre la calidad de la información.Además, cada uno de estos monitores tendrádotación de reserva adicional.

Toma de información

La información de campo se registra enformatos previamente diseñados según el lu-gar del aforo, en períodos de 15 minutos, cla-sificándolos de acuerdo con el tipo demovimiento (directo, giro a derecha y giro aizquierda), si es en una intersección, a medi-da que van entrando en ella. Si la toma de in-formación es en un tramo recto de ciclorruta,la clasificación se realizará de acuerdo con elsentido de circulación.

Según la magnitud del tráfico de ciclistas,los registros se realizan en forma individualanotando en cada casilla el número aforado deciclistas en cada período y en cada dirección.

Posteriormente, la recolección de la in-formación se llevará a cabo durante el pe-ríodo previamente establecido, teniendo encuenta que cada aforador debe llegar a supunto de trabajo 15 minutos antes del iniciode los conteos para garantizar la toma deinformación en la totalidad del período deestudio.

La recolección parcial de la informaciónestará a cargo de los supervisores de cadaárea, los cuales se comunicarán con la direc-ción del proyecto para ir informando del de-sarrollo de los trabajos e ir entregandoinformación parcial.

Formatos de campo

Para realizar la planeación del estudio ydel personal de campo se puede utilizar unformato que, además de toda la informaciónde identificación del punto, disponga de unacasilla para realizar la asignación de personalde acuerdo con el movimiento a registrar. Enel caso que se vaya a aforar en una intersec-ción, debe existir un espacio para realizar unesquema de ésta, el cual debe incluir la geo-metría básica y la identificación de todos losmovimientos direccionales y las fases de lossemáforos, si está controlada por este tipo dedispositivo. Para calcular el número de afora-dores, se recomienda estimar los volúmenesque se pueden presentar en el punto.

En este esquema también se puede iden-tificar la posible ubicación de los aforadores,desde la cual se debe observar completamen-te el volumen existente e identificar clara-mente el paso de los ciclistas, según el lugardonde se realizarán los aforos; por ejemplo,en ciclorrutas, calzadas vehiculares o accesosen una intersección. En las Figuras 6.11 y6.12 se muestran los formatos recomendadospara cada caso explicado anteriormente.

Es válido aclarar que la configuración deestos formatos es flexible y puede adaptarse alas necesidades de cada caso específico.

6.3.1.3 Procesamiento y obtención

de resultados

Una vez recogida la información se reali-za una depuración manual en el formato de



campo confrontandosumas de filas y de co-lumnas para detectarposibles errores arit-méticos de los afora-dores.

Posteriormente,para procesar esta in-formación, se digitanlos datos en una hoja decálculo, en la que sepueda identificar clara-mente cada uno de losmovimientos aforadosde la intersección o deltramo, según el perío-do. Esta informaciónpermite obtener los si-guientes resultados:

u Se puede determi-nar el máximo vo-lumen de tránsitoregistrado duranteel período del estu-dio, a través delcual se puede iden-tificar la hora pico.

Se expresa en bicicletas por hora.

u De ser necesario, también puede estable-cerse el volumen mínimo de tránsito re-gistrado durante el período del estudio,se establece la hora de menor demanda.Sin embargo, este valor se debe obtenerde aforos realizados en horas valle. Se ex-presa en bicicletas por hora.

u El volumen total de tránsito se registrapara todo el período del estudio o del díapor dirección de movimiento. Se expresaen bicicletas dividido por el período delestudio.

u La distribución horaria del tránsitopermite conocer como varía el volumen

de ciclistas durante el período del día afo-rado.

u El factor de hora pico, FHP, el cual se cal-cula a través de la siguiente expresión:

FHP = Volumen hora pico

4 * (Volumen máximo en 15 minutos)

Procesamiento de la información

Una vez revisada la información de losformatos y verificado el correcto diligencia-miento de éstos, se procede a digitar usandouna hoja electrónica, preferiblemente. Digi-tada la información, se realiza una segundadepuración contra los formatos de campo



Figura 6.11

Programación

de personal y

esquema de la

intersección.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

verificando la veracidad de las bases de datosfinales.

Según el objeto del estudio, se entrega lasiguiente información para cada punto:

u Gráfico del punto de aforo.

u Cuadro resumen de volúmenes por horapico por sentido, discriminando los usua-rios y no usuarios de la ciclorruta (si se in-cluyen).

u Gráficos con los volúmenes horarios du-rante los períodos de aforo discriminan-do usuarios y no usuarios de la ciclorruta.

6.3.2 Velocidades debicicletas

En el presente docu-mento se darán los princi-pales lineamientos paradeterminar la velocidadpromedio de los usuariosde la red de ciclorrutas quetransitan por diferentescorredores Bogotá, D.C.

6.3.2.1 Planeación

En esta etapa, se de-ben realizar visitas a todoslos puntos seleccionadospara realizar los aforos conel objeto de establecer ple-namente las característi-cas de las vías a evaluar ydeterminar la ubicaciónpropicia de cada aforador.

6.3.2.2 Ejecución

Una vez planeada latoma de información y defi-nidos sus puntos de aforo,el siguiente paso es deter-minar el período de conteo,el cual no debe comprender

condiciones en las que se presenten eventos es-peciales, a menos que se desee estudiar especí-ficamente esa situación.

Capacitación del personal

Durante la etapa de planeación, se reco-mienda una fuerte labor de capacitación delpersonal, haciendo énfasis en un alto sentidode pertenencia del estudio, lo cual redundaen la obtención de información confiable. Sedebe inculcar la importancia de mantener la



Figura 6.12

Volúmenes de

bicicletas.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

ubicación correspondiente durante larecolección de la información, ya que ésta lesda una adecuada visibilidad sobre la vía afo-rada.

También se recomienda que los trabajosde campo se realicen preferiblemente con es-tudiantes universitarios de carreras afines, alos cuales se les puede explicar más en detalleel alcance de los estudios y la importanciaque la información de campo correspondaefectivamente a la realidad, ya que si éstos re-gistran datos erróneos, los análisis que serealicen con esta información arrojarán resul-tados erróneos. Se les hace saber la importan-cia de mantener la ubicación correspondientedurante la recolección de la información, yaque ésta les da una adecuada visibilidad so-bre la vía.

Equipo necesario

Cada aforador debe ser dotado del mate-rial y equipo necesario para la eficiente reco-lección de la información. En el caso deaforos manuales, la dotación consiste en:

u Chaleco

u Planillera

u Reloj digital

u Formatos

u Bolígrafo o lápiz

u Escarapela de identificación

u Escarapelas codificadas para las bicicletas

Cada uno de los supervisores tendrá do-tación de reserva adicional.

Ejecución

Para la toma de datos de velocidad de lasbicicletas, se implementó el método conoci-do como de las “papeletas”. Este método con-siste en la ubicación de un pequeño cartel opapeleta en alguna parte visible de la bicicle-

ta y dos aforadores por sentido en el tramo

seleccionado. Esta papeleta debe llevar un

número o código que puede ser secuencial o

no. Una vez se entregue la papeleta a un ci-

clista, el primer aforador anotará el código de

ésta y la hora de entrega. Al llegar al final del

tramo en estudio, la papeleta debe ser recogi-

da por el segundo aforador, que consignará la

hora de llegada y el código.

Para cada tramo, se realizará este proce-

dimiento en cada sentido. Esta información

se anotará en las planillas diseñadas para tal

efecto.

En cada vía se debe asignar un supervi-

sor, encargado de recoger la información

cada hora en el respectivo tramo. En cada

uno de los sectores se deberán distribuir cua-

tro aforadores, dos por cada sentido.

Se recomienda que los dos aforadores

tengan algún tipo de comunicación para evi-

tar, en lo posible, la pérdida de las papeletas,

ya que este fenómeno ocurre con mucha fre-

cuencia. También deben sincronizar sus re-

lojes o disponer de cronómetros digitales. Si

no es posible obtener la papeleta codificada,

el aforador identificará el número de ésta y

anotará la hora de paso del usuario.

En cuanto a la ubicación de los aforado-

res, se recomienda que sea en intersecciones

(preferiblemente) semaforizadas, inicio de

tramos de ciclorruta, puntos de ingreso a la

red y en general, donde el ciclista deba hacer

una parada obligatoria en su recorrido. Esta

detención momentánea del ciclista facilitará

la labor del aforador para instalar la papeleta

con el código.

Formatos de campo

Para realizar la planeación del estudio y

del personal de campo se puede utilizar el

mismo formato mostrado en la Figura 6.11.



En este esquema también se puede identifi-car la posible ubicación de los aforadores,desde la cual se debe observar el volumenexistente e identificar claramente el paso delos ciclistas. En la Figura 6.13 se muestra elformato recomendado para la recolección deinformación de velocidades.

Es necesario aclarar que la configura-ción de estos formatos es flexible y puedeadaptarse a las necesidades de cada caso es-pecífico.

Las velocidades deberán ser tomadas porsentido de circulación de las bicicletas, tenien-do en cuenta en la muestra una heterogenei-dad de usuarios (trabajadores, estudiantes,deportistas, etc.). Esta actividad debe reali-zarse en forma continua a lo largo de toda laduración del estudio.

6.3.2.3 Procesamiento y obtención

de resultados

La muestra obtenida deberá ser repre-sentativa de la velocidad pro-medio a la cual circulan losusuarios de bicicleta en undía normal o según el objetodel estudio. A cada aforadorse le entregan copias sufi-cientes del formato de cam-po y de los elementosnecesarios para la toma deinformación.

Recogida la informaciónse realiza una depuraciónmanual en el formato decampo confrontando identi-ficaciones y secuencia lógicade los tiempos de recorridopara detectar posibles erro-res en la toma de informa-ción por los aforadores.

Procesamiento de la

información

Revisada la informaciónde los formatos y verificadoel correcto diligenciamientode éstos, se procede a digitarusando una hoja electrónica,preferiblemente. Digitada lainformación, se realiza unasegunda depuración contra



Figura 6.13

Velocidad de

bicicletas.

Formato de

campo

Fuente:

elaboración propia

los formatos de campo verificando la veraci-dad de las bases de datos finales.

Según el objeto del estudio, se entrega lasiguiente información para cada punto:

u Gráfico del corredor y los sectores de estebajo estudio.

u Velocidad promedio para cada tramo porsentido.

u Velocidad promedio para cada corredor.u Velocidad promedio para todo el sistema.


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