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Transito Clase 2 Caracterizacion Del Volumen Vehicular
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CARACTERIZACION DEL VOLUMEN VEHICULAR
Ing. Victor Peña Dueñas
TRANSPORTE
Y TRANSITO
CARRETERAS
RURALES
CARRETERAS
MULTICARRIL
CARRETERAS
DE DOS
CARRILES
AUTOPISTASCALLES
URBANAS
INTERSECCIONES
SEMAFORIZADAS
INTERSECCIONES
NO SEMAFORIZADASPEATONES
ORGANIGRAMA DE ESTUDIO Y ANALISIS PARA EFECTOS DE ESTUDIO
HCM 2000
HCM 2010
CLASIFICASION POR TIPO DE CIRCULACION
El análisis de la circulación abarca una gama de estructuras, comprendiendo tanto calles ycarreteras como las instalaciones para el transporte colectivo, el peatonal y las dedicadas a lasbicicletas.Las infraestructuras pueden clasificarse en general en dos categorías:
1. Circulación Continua.- las estructuras para circulación continua no tienen elementos fijosexternos al flujo de trafico, tales como semáforos, que produzcan interrupciones en elmismo. Las condiciones de circulación son el resultado de las interacciones entre losvehículos y entre estos y las características geométricas y ambientales de la vía.
2. Circulación Discontinua.- las infraestructuras concebidas para la circulación discontinúantienen elementos fijos que producen interrupciones periódicas en la circulación vial. Lossemáforos, señales stop, y otros tipos de regulación son algunos de estos elementos. Estosequipos obligan a parar (o al menos a reducir la velocidad significativamente) a lacirculación independientemente de la cantidad de trafico existente.
Los términos de circulación continua y discontinua se refieren a un tipo de infraestructura yno a la calidad de circulación en un momento dado, por lo tanto aunque una autopista este ensobresaturación continua seguirá siendo una infraestructura para circulación continua puestoque la razón de la congestión es interna al flujo diario.
Las autopistas y sus componentes funcionan en la modalidad de circulación continua maspura. No solo por que no existen interrupciones a la circulación, si no que también el accesoesta controlado y limitado a los ramales. Las carreteras multicarriles y de dos carriles puedenoperar también en régimen continuo en grandes tramos entre puntos con interrupciones fijas,cuando el espaciamiento entre semáforos exceda los tres kilómetros, cuando la separaciónsemafórica sea inferior a los tres kilómetros, la estructura se califica como arteria y lacirculación se considera como discontinua, en las carreteras multicarril y de dos carrilles, esfrecuentemente necesario examinar tanto los nudos con interrupción, como los tramos concirculación continua.
RECORDEMOS ÍNDICE MEDIO DIARIO ANUAL (IMDA)El Índice Medio Diario Anual (IMDA) es el valor numérico estimado del tráfico vehicular en un determinado tramo de la red vial en un año. El IMDA es el resultado de los conteos volumétricos y clasificación vehicular en campo en una semana, y un factor de corrección que estime el comportamiento anualizado del tráfico de pasajeros y mercancías.
El IMDA se obtiene de la multiplicación del Índice Medio Diario Semanal (IMDS) y el Factor de Corrección Estacional (FC).
IMDA = IMDS x FC
Donde:IMDS representa el Índice Medio Diario Semanal o Promedio de Tráfico Diario Semanal, yFC representa el Factor de Corrección Estacional.
El Índice Medio Diario Semanal (IMDS) se obtiene a partir del volumen de tráfico diario registrado por tipo de vehículo en un tramo de la red vial durante 7 días.
IMDS = ∑Vi / 7Donde:Vi: Volumen vehicular diario de cada uno de los 7 días de conteo volumétrico.
El Factor de Corrección Estacional (FC) es un valor numérico requerido para expandir la muestra del flujo vehicular semanal realizado a un comportamiento anualizado del tránsito. Dicho valor es proporcionado por PROVIAS NACIONAL.
La aplicación del Factor de Corrección (FC), tiene por objeto eliminar el factor de estacionalidad que afecta los movimientos de carga y pasajeros. El factor de estacionalidad depende de una diversidad de factores exógenos como son: las épocas de vacaciones para el caso de movimientos de pasajeros; las épocas de cosecha y los factores climáticos para el transporte de productos agropecuarios; la época navideña para la demanda de todo tipo de bienes.
La determinación de la estacionalidad del tráfico debe ser analizado con atención para definir la época en la cual se están realizando los aforos y encuestas y poder expandir o proyectar los tráficos y expresarlos en términos de un tráfico promedio diario anual (IMDA), de tal forma que se eliminen los picos alto y bajos que podrían presentarse al momento de tomar la información.
Con la información de conteos recopilada en campo y las series históricas de tránsito de las estaciones de peaje ubicadas en la red de análisis, es posible caracterizar este comportamiento.
Atendiendo a la necesidad de contar con información confiable, el MTC a través de la Oficina General de Planeamiento y Presupuesto pone a disposición de la comunidad en general, los datos de IMDA obtenidos durante las encuestas de origen y destino desarrolladas durante los años 2000, 2002, 2006, 2008 y 2010, mediante la visualización georreferenciadas de las estaciones de conteo ubicadas en tramos de las carreteras del país
CARACTERIZACION DEL VOLUMEN VEHICULAR
IMDA = ÍNDICE MEDIO ANUAL DIARIO
El patrón de tráfico en cualquier carretera, muestra una variación considerable en losvolúmenes de tránsito, durante las distintas horas del día y de cada hora durante todo el año.
En caminos de alto tránsito, es el volumen horario de diseño (VHD), y no el IMDA, lo quedetermina las características que deben otorgarse al proyecto, para evitar problemas decongestión y determinar condiciones de servicio aceptables.
El IMDA representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios para todos los días delaño, previsible o existente en una sección dada de la vía, su conocimiento da una ideacuantitativa de la importancia de la vía en la sección considerada y permite realizar loscálculos de factibilidad económica.
• IMDA = Promedio de 365 IMD (Índices Medio Diarios)
Conteo = conteo de trafico durante 7 días y las 24 horas
FH = Factor horario
FD = Factor diario
FM = Factor mensual
FC = Factor de crecimiento
FCFMFDFH
conteoIMDA
IMDIMDA
1
365
FACTOR HORARIO
HorarioFactor
HorarioVolumenDiarioVolumen
qmax1
415min)Diarios(C/Conteos00):900:FH(8
Ejemplo
qmax1
415min)Horario(c/ConteosFH
HorarioFactorFH
VOLUMEN DIARIOSi no se tienen todas las flujos de volúmenes de todas las horas, se pueden usar una o mas horas, y sumando sus factores horarios se puede calcular el volumen
JunioMesConteo1
12MensualesConteos12FMJunio
ParticularMesConteo1
12MensualesConteos12FM
MensualFactorFM
JuevesConteo1
7DiariosConteos7
juevesFD
Ejemplo
ParticularDiaConteo1
7DiariosConteos7FD
DiarioFactorFD
FACTOR DE CRECIMIENTO
FClineal = (1 + Tn)
FCexponencial = (1 + T)n
FCpoblacional = Pobfut / Pobactual
Donde
• T = tasa de crecimiento anual
• n = numero de años
• No siempre se usa el mayor, tiene que analizarse la situación de la calle, trafico, etc..
EjemploAño actual: 2016Año de diseño: 2030VHD2016 = 5,000 vphTasa de crecimiento anual = 4%
Determinar el VHD2034
GFl = (1 + 0.04 (2034-2016))
GFl = 1.72
VHD2034 = GFl x VHD2016
VHD2034 = 1.72 x 5,000
VHD2034 = 8,600
GFe = (1 + 0.04) (2034-2016)
GFe = 2.026
VHD2034 = GFe x VHD2016
VHD2034 = 2.026 x 5,000
VHD2034 = 10,130
EjemploPoblación Actual (2016) = 170,000Población Esperada (2034) = 300,000
Si el VHD actual es de 5,000Calcular el VHD al 2034FCpoblacional = (300,000 / 170,000) = 1.76
VHD2030 = FCpoblacional x VHD2016
VHD2030 = 1.76 x 5,000 = 8,800 vph
FACTOR HORARIO PICO O FACTOR DE MAXIMA DEMANDA HORARIA
El Factor de hora pico o FHP, se expresa como la relación que siempre será igual omenor que la unidad, entre la cuarta parte del volumen de tránsito durante la hora picoy el volumen mayor registrado durante el lapso de quince minutos dentro de dicha hora
pico.
Ósea que al afectar los volúmenes horarios de diseño por este factor, se estánasumiendo las condiciones más exigentes de la demanda, a las cuales debe responder lapropuesta de solución de reconstrucción, mejoramiento o ampliación de una carreteradeterminada.
qmax1
415min)Demanda(c/Maxima de Horario VolumenFHP
qmax1
415min)Horario(c/ConteosFHP
Pico HorarioFactorFHP
Donde:
FHD = Factor Horario de Máxima Demanda
V0HD = Volumen Horario de Máxima Demanda
N = Número de periodos durante la hora de máxima demanda
qmáx = Flujo máximo
Los periodos de tiempo dentro de la hora de máxima demanda pueden ser 5, 10, 15 minutos.
VOLUMEN HORARIO DE DISEÑO O DEL PROYECTO
EL volumen Horario de Diseño se obtiene a partir de una ordenación decreciente de losmayores volúmenes horarios registrados a lo largo de todo un año por cada una de las horasdel día.
En lista con los volúmenes horarios de una vía a lo largo de un año, y se ordena dichosvolúmenes en forma descendente obteniendo los volúmenes de la 10ª, 20ava, 30ava,……,100ava hora de máximo volumen, etc se puede obtener un factor de relación “k” entre elvolumen horario de la n-ava hora y el TPDA. Considerando como volumen horario deproyecto a la 30ava hora de máximo volumen.
Dónde:
VHP = Volumen Horario de Proyecto (30VH)
TPDA = Tránsito Promedio Diario Anual (del año de proyecto)
k = valor esperado de la relación entre el VHD y el TPDA
Graficando el factor de relación “k” vs. “n-ava” hora de máximo volumen para distintos tipos de vialidades, y asumiendo como volumen de proyecto a la 30ava hora, se recomienda los siguientes valores de “k”:
Carreteras Rurales Principales: k = 0.16Carreteras Rurales Secundarias: k = 0.12Carreteras Suburbanas: k = 0.08
El valor obtenido de un volumen horario de máxima demanda, no necesariamente es constante a lo largo de toda la hora, existen periodos dentro de la hora donde las tasas de flujo son mayores a la de la hora misma.
Para hacer un análisis de las variaciones de volumen de tráfico en la hora de máxima demanda se utiliza el factor horario de máxima demanda que relaciona el volumen horario de máxima demanda con el flujo máximo.
VHD = 30avo volumen horario mas alto en un año
k = Porcentaje de trafico en la hora de diseño (factor horario más alto)FHP = Factor de hora pico/punta en una hora (periodo de 15 min)
FHP
kIMDAVHD1
DATOS VEHICULARES
FHP
HoraPicoConteoVHD
FHPkIMDAVHD
1
1
1er 30a
vo
876
0
Volu
men
Hora
rio
Ranking por Horas en un Año
IMDA
AltoMasVolumenk
avo30
EJEMPLO• Asumir la capacidad de una avenida de 3 líneas es 200 vehículos en 15
minutos u 800 vehículos en una hora por línea
TIEMPO VEHÍCULOSCONTEO
7:00 – 7:15 400
7:15 – 7:30 500
7:30 – 7:45 700
7:45 – 8:00 900
8:00 – 8:15 800
8:15 – 8:30 800
8:30 – 8:45 500
8:45 – 9:00 200
EJEMPLO
• Asumir la capacidad de una avenida de 3 líneas es 200 vehículos en 15 minutos u 800 vehículos en una hora per línea
TIEMPO VEHÍCULOSCONTEO
VEHÍCULO EN EXCESO
VEHÍCULOS EN EXCESO ACUM.
7:00 – 7:15 400 -200 = 400 – 3(200) 0 (no se acumula –)
7:15 – 7:30 500 -100 = 500 – 3(200) 0
7:30 – 7:45 700 100 = 700 – 3(200) 100
7:45 – 8:00 900 300 400
8:00 – 8:15 800 200 600
8:15 – 8:30 800 200 800
8:30 – 8:45 500 -100 700
8:45 – 9:00 200 -400 300
Para calcular el FHPSe hace calculo por horas
(400 + 500 + 700 + 900) / (4 x 900) = 0.694
(500 + 700 + 900 + 800) / (4 x 900) = 0.806
(700 + 900 + 800 + 800) / (4 x 900) = 0.889
(900 + 800 + 800 + 500) / (4 x 900) = 0.833
(800 + 800 + 500 + 200) / (4 x 800) = 0.719
EJEMPLO
• Asumir la capacidad de una avenida de 3 líneas es 200 vehículos en 15 minutos u 800 vehículos en una hora per línea. Determinar el VHD
TIEMPO VEHÍCULOSCONTEO
VEHÍCULO EN EXCESO
VEHÍCULOS EN EXCESO ACUM.
7:00 – 7:15 400 -200 = 400 – 3(200) 0 (no se acumula –)
7:15 – 7:30 500 -100 = 500 – 3(200) 0
7:30 – 7:45 700 100 = 700 – 3(200) 100
7:45 – 8:00 900 300 400
8:00 – 8:15 800 200 600
8:15 – 8:30 800 200 800
8:30 – 8:45 500 -100 700
8:45 – 9:00 200 -400 300
FHP = (700 + 900 + 800 + 800) / (4 x 900)FHP = (3200) / (3600) = 0.889
Entonces para el calcula del VHD
36003595
89.0
13200
1
)(
1
VHD
xVHD
FHPPicoConteoVHD
existenteconteoporcambiasekIMDA
FHPkIMDAVHD
Determinar la Hora Pico y Factor Horario
0.0000
0.0200
0.0400
0.0600
0.0800
0
500
1000
1500
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Fac
tor
Hora
rio
Volu
men
Hora
rio
Fin de Hora
Volumen Horario Factor HorarioCual es el FH
en este ejemplo?
Determinar la Hora Pico y Factor Horario Máximo
MÉTODOS DE CONTEO VEHICULAR
• Tecnologías Convencionales In-Situ– In-situ se refiere a datos de trafico medidos con
detectores colocados al costado de la vía
– Dos tipos• Intrusivos (registro de datos y un sensor)
• No-Intrusivos
• Métodos Intrusivos– Tubos Neumáticos
– Sensores piezoeléctricos
– Circuitos Magnéticos
MÉTODOS DE CONTEO VEHICULAR
• Tubos Neumáticos
Registra los cambios de presión cuando un vehículo pasa sobre el tubo
Desventajas:
Volúmenes por línea, no giros
Limitado por clima y trafico (multieje)
Problemas con trafico lento o congestión
MÉTODOS DE CONTEO VEHICULAR
• Sensores Piezoeléctricos
A diferencia del tubo neumático, este sensor es capaz de registrar velocidades y pesos
Sirve para las estaciones de pesaje de carga en movimiento (WIM = weight-in-motion).
Circuitos magnéticos: usados en Europa pero de corta vida y afectados por trafico pesado
MÉTODOS DE CONTEO VEHICULAR
• Métodos No-Intrusivos– Conteo manual
– Infrarrojo pasivo y activo
– Magnético pasivo
– Radar de microondas
– Ultrasónica y acústica pasiva
– Detección por video
• Conteo Manual Método tradicional mas usado
Medidores con experiencia
Además de volúmenes, también puede recolectar información difícil de conseguir con métodos automatizados como
• Tasa de ocupación de vehículos
• Peatones
• Tipo de vehículos
Herramientas usadas:• Hoja de conteo
• Tablas de conteo mecánico
• Tablas de conteo automático
Infrarrojo pasivo y activo– Se puede detectar conteo, velocidad y tipo
– Sin embargo, tiene limitaciones de línea y cruce de vehículos, además de climas adversos
Magnético pasivo– Problemas en trafico lento o en congestiones
Radar de microondas– Similar al infrarrojo
– Primordialmente usada para multas de transito mas que para conteos por lo caro de su implementación
• Ultrasónico y Acústico Pasivo– Afectadas por temperatura o mal clima
• Detección por Video– Numero de vehículos
– Tipo de vehículos
– Velocidad
– Tasa ocupacional
– Peatones
– Requiere de un post-proceso largo y constante
Fuente:Comision Europea, 2008Centro de Investigación Conjunta (Joint Research Centre)Road Traffic Data: Collection Methods and ApplicationsSe adjunta documento técnico
CONTEO MANUAL
• La manera básica consiste en resumir en un formato predeterminado lo que se observa en el campo
• Los formatos contienen información como:– Tipo de vehículos
– Tiempo de medición (15 min)
– Tipo de giro o movimiento de la intersección / calle
Pa
rtic
ión
Ho
rari
o –
15
min
s
Tipo de
Vehículos
Luego se juntan las diversas hojas de los
conteos y se resumen en estas hojas de gabinete
Con los datos ordenados se puede calcular el conteo de vehículos y de
vehículos equivalentes, para luego calcular el PHF
1 Camión = 3 autos
1 microbús = 2
autos
CONVERSIÓN DE VEHÍCULOS
Fuente: Estudio de Impacto VialPUC Valparaíso - Chile
Fuente: Estudio de Impacto Vial - Perú
Otro tipo de formato de Aforo de Vehículos
Tipo de Vehículos. Esta hoja analiza los giros.
Aplicable para intersecciones con menos trafico para ver múltiples giros
VEHICULOS EQUIVALENTES
Los vehículos equivalentes representan el numero de vehículos ligeros que consumirán el mismo porcentaje d capacidad de la autopista que un camión, autobús o vehículo de recreo en las condiciones prevalecientes de la plataforma y del traficoEl impacto que los vehículos pesados tienen en la circulación depende de la inclinación de la rasante así como dela composición del trafico, los equivalentes en vehículos ligeros se pueden seleccionar para dos condiciones básicas diferentes:• Segmento de autopista genérico y extenso
Cuando ninguna rasante de inclinación igual o superior a 3% es de longitud superior a 800m, o mas de 1800 m cuando la inclinación es inferior al 3%, para lo cual se utilizara la tabla
Inclinaciones especificas.Cuando inclinación de la rasante inferior al 3%, y de longitud superior a 1800 m o cuando la inclinación igual o superior al 3% y longitud superior a 800m; en este caso se analizara como segmento aislado independientemente cada caso según tablas del HCM2010 (por tipo de vehículo y pendiente)
TRABAJO # 2 CONTEO DE TRAFICO
Fecha Entrega (15 Abril Fisico y digital) que incluye:
Resumen Ejecutivo
Tabla de Contenidos
Introduccion
Presentacion de la Interseccion Escogida
Resumen de Conteos
Configuracion Esquematica
Configuracion de Giros
Configuracion de Volumenes
Determinacion de Hora Pico y PHF
Resumen
Bibliografia
Anexos (incluira TODAS las tablas, en digital)
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