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1 DISEÑO DE LA INTERSECCIÓN A DESNIVEL DE LA AUTOPISTA SUR CON CARRERA 63 ENITH VANESSA AVILA SANCHEZ MARYORIE CORREA LEGUIZAMÓN EDUARD ALEXANDER LIZARAZO BELTRAN LUIS ALBERTO GUERRERO VILLA Trabajo presentado como requisito para optar al título de Especialista en Diseño de Vías Urbanas, Tránsito y Transporte Director: ING. CARLOS JAVIER GONZALEZ VERGARA UNVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES ESPECIALIZACION EN DISEÑO DE VÍAS URBANAS, TRÁSITO Y TRANSPORTE BOGOTÁ D.C. 2016

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DISEÑO DE LA INTERSECCIÓN A DESNIVEL DE LA AUTOPISTA SUR

CON CARRERA 63

ENITH VANESSA AVILA SANCHEZ

MARYORIE CORREA LEGUIZAMÓN

EDUARD ALEXANDER LIZARAZO BELTRAN

LUIS ALBERTO GUERRERO VILLA

Trabajo presentado como requisito para optar al título de Especialista en

Diseño de Vías Urbanas, Tránsito y Transporte

Director: ING. CARLOS JAVIER GONZALEZ VERGARA

UNVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

ESPECIALIZACION EN DISEÑO DE VÍAS URBANAS, TRÁSITO Y

TRANSPORTE

BOGOTÁ D.C.

2016

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DISEÑO DE LA INTERSECCION A DESNIVEL DE LA AUTOPISTA SUR CON CARRERA 63

Nota de aceptación

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Firma del Jurado

Bogotá, 16 de agosto de 2016

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DISEÑO DE LA INTERSECCIÓN A DESNIVEL DE LA AUTOPISTA SUR CON CRA 63

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AGRADECIMIENTOS

A todas aquellas personas que con sus conocimientos dieron un brazo de apoyo

para el desarrollo de este proyecto, principalmente nuestras familias.

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DISEÑO DE LA INTERSECCIÓN A DESNIVEL DE LA AUTOPISTA SUR CON CRA 63

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Resumen

Este proyecto desarrolla la propuesta de diseño geométrico vial para dar solución a

la movilidad en la intersección semaforizada de la Autopista sur con carrera 63 en la ciudad de

Bogotá. El desplazamiento vehicular en la intersección es lento debido a la cantidad de

semáforos y a los giros que se presentan dentro de la misma, tanto para ingresar a la carrera 63

como para salir del barrio Villa del rio. Por lo anterior, es necesario realizar un nuevo diseño

geométrico vial que incluya pasos a desnivel en esta zona, para permitir el desplazamiento

continuo de vehículos conforme con las necesidades viales ideadas para la ciudad.

Conforme a esto, el desarrollo de la alternativa se dio a cabo por medio de un

estudio preliminar de la zona, donde se incluye la recolección de información topográfica,

cartográfica y de movilidad, la toma de información de los vehículos que concurren las vías en

mención mediante aforos en la hora pico, visitas de campo y registro fotográfico para tener claro

el funcionamiento de la geometría actual; toma de información de velocidades en los sentidos de

circulación, entre otros, permitiendo ejecutar los diseños en planta, perfil y secciones

transversales en el Software AutoCAD Civil 3D y con ello, realizar la modelación de la

condición actual mediante el Software VISSIM y a partir de su expansión, generar la modelación

aplicando la alternativa de diseño propuesta y, la modelación al concluir el periodo de diseño del

proyecto, todo esto con el único fin de presentar una propuesta vial razonable y eficiente que

mejore el flujo vehicular en este sector de la ciudad.

Palabras clave: Intersección, Congestión, Diseño geométrico vial, Tránsito, Paso a

desnivel, modelación, INVIAS, Movilidad, Flujo vehicular, Nivel de Servicio.

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DISEÑO DE LA INTERSECCIÓN A DESNIVEL DE LA AUTOPISTA SUR CON CRA 63

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Abstract

This project sets out a proposed a highway geometric design to solve mobility in

the signalized intersection of South Freeway with race 63 in Bogota. The vehicular movement at

the intersection is slow due to the number of traffic lights and turns that occur within it, both to

enter the race 63 or to leave the neighborhood Villa del Rio. Therefore, it is necessary to make a

new road geometric design that includes diferents overpasses in this area, to allow continuous

movement of vehicles in accordance with the transportation needs devised for the city.

Under this, the development of alternative was given out by a preliminary study

of the area where the collection of topographic, cartographic and mobility information is

included; taking notes about vehicle information when this is moving in this route at rush hour;

field visits and photographic record to be clear about the operation of the current geometry;

taking notes of information about the speeds in traffic systems; among others, allowing execute

the designs in plan, profile and cross sections in AutoCAD Civil 3D software and thus make the

modeling of the current condition through the Software VISSIM, and from its expansion, make

modeling using the alternative design proposal, and modeling at the end of the period of project

design, all with the sole purpose of presenting a reasonable and efficient road proposal to

improve traffic flow in this sector of the city.

Keywords: Intersection, congestion, road geometric design, Traffic, Overpass,

modeling, INVIAS, Mobility, vehicular flow, level of service.

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CONTENIDO

Pág.

1. Introducción .................................................................................................... 15

2. Objetivos ......................................................................................................... 17

2.1. Objetivo general ....................................................................................... 17

2.2. Objetivos específicos ................................................................................ 17

2. Marco teórico .................................................................................................. 18

2.1. Estudio de volúmenes de transito ............................................................. 18

2.1.1. Generalidades .................................................................................... 18

2.1.2. Definiciones ....................................................................................... 18

2.1.3. Factores Asociados a los Volúmenes de Tránsito ............................. 20

2.1.4. Conteo Manual................................................................................... 20

2.1.5. Periodos de Conteo ............................................................................ 21

2.2. Estudio de velocidades ............................................................................. 21

2.2.1. Estudios de Tráfico ............................................................................ 21

2.2.2. Relación Velocidad- Densidad. ......................................................... 23

2.2.3. Relación Velocidad-Intensidad. ......................................................... 24

2.3. Intersecciones a desnivel .......................................................................... 24

2.4. Parámetros de diseño para intersecciones a desnivel ............................... 26

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3. Marco metodológico ....................................................................................... 28

3.1. Zona de estudio ........................................................................................ 28

3.1.1. Reconocimiento de la Intersección en Estudio .................................. 28

3.1.2. Rutas de Servicio Público .................................................................. 30

3.1.3. Infraestructura .................................................................................... 31

3.2. Toma de aforos ......................................................................................... 34

3.3. Toma de velocidades ................................................................................ 35

3.4. Modelación de condiciones actuales ........................................................ 38

3.4.1. Información Base de Modelación ...................................................... 38

3.4.2. Tiempo de Desfase Carrera 63 respecto a Carrera 67 ....................... 39

3.4.3. Tiempo de Desfase Carrera 63 respecto a Calle 57B Sur .................. 41

3.4.4. Aplicación del Software Vissim para modelación de corredores ...... 42

3.5. Diseño geométrico de la intersección ....................................................... 44

3.6. Expansión de volúmenes vehiculares para el periodo de diseño ............. 53

3.7. Metodología de diseño de la intersección desnivel .................................. 54

3.8. Modelación de la geometría actual de la intersección con volúmenes

futuros 56

3.9. Modelación de la intersección a desnivel ................................................ 57

3.9.1. Información Base de Modelación ...................................................... 58

4. Resultados ....................................................................................................... 60

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4.1. Resultado de volúmenes de tránsito ......................................................... 60

4.1.1. Autopista Sur- Carrera 67 .................................................................. 60

4.1.2. Autopista Sur- Carrera 63 .................................................................. 61

4.1.3. Carrera 63 – Calle 57B Sur ................................................................ 63

4.2. Resultados de velocidades ........................................................................ 65

4.2.1. Autopista sur ...................................................................................... 65

4.2.2. Carrera 63 .......................................................................................... 68

4.3. Resultados de modelaciones en PTV Vissim ........................................... 71

4.4. Resultados diseño geométrico .................................................................. 73

4.5. Señalización de la intersección ................................................................ 79

5. Conclusiones y recomendaciones ................................................................... 89

6. Bibliografía ..................................................................................................... 93

7. Anexos ............................................................................................................ 94

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TABLA DE GRÁFICAS

Pág.

Grafico 1. Composición Vehicular (Elaboración Propia)..................................... 60

Grafico 2. Composición Vehicular (Elaboración Propia)..................................... 62

Grafico 3. Composición Vehicular (Elaboración Propia)..................................... 64

Grafico 4. Gráfica de Porcentaje relativo (Autopista Sur). (Elaboración Propia) 67

Grafico 5. Gráfica de Porcentaje Acumulado (Autopista sur).(Elaboración Propia)

....................................................................................................................................................... 67

Grafico 6. Gráfica de Porcentaje relativo (Autopista Sur). (Elaboración Propia) . 70

Grafico 7. Gráfica de Porcentaje Acumulado (Autopista sur). (Elaboración Propia)

....................................................................................................................................................... 70

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TABLA DE ILUSTRACIONES

Pág.

Ilustración 1. Localización del corredor vial de estudio (Google Maps,2015) ..... 28

Ilustración 2. Registro fotográfico Autopista Sur- Kr 63 (Elaboración Propia) .... 29

Ilustración 3. Registro fotográfico Autopista Sur- Kr 67 (Elaboración Propia) .... 30

Ilustración 4. Registro fotográfico KR63_CL 57B SUR (Elaboración Propia) ... 30

Ilustración 5. Sección transversal típica de la Autopista Sur a la altura de la KR 67

(Planos Records del Contrato IDU 180, 2003) ............................................................................. 32

Ilustración 6. Sección transversal típica de la Autopista Sur a la altura de la KR 63

(Planos Records del Contrato IDU 180, 2003) ............................................................................. 33

Ilustración 7. Intersección de la Autopista Sur - Carrera 63 (Planos Records del

Contrato IDU 180, 2003) .............................................................................................................. 33

Ilustración 8. Intersección Calle 57B Sur - Carrera 63 (Secretaria Distrital de

Movilidad –SDM) ......................................................................................................................... 34

Ilustración 9. Localización de tramos en estudio (Google Earth,2016) ................ 36

Ilustración 10. Plan Semafórico Autopista Sur- Carrera 63 (PTV Vissim) ........... 39

Ilustración 11. Diagrama de tiempo de desfase (Elaboración Propia)................... 41

Ilustración 12 Esquema de la geometría del corredor vial de estudio (Elaboración

Propia en Software PTV Vissim) .................................................................................................. 43

Ilustración 13 Esquema de intersección a desnivel (Elaboración Propia en

Software PTV Vissim) .................................................................................................................. 58

Ilustración 14. Volúmenes Vehiculares Hora de Máxima Demanda ................... 61

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Ilustración 15. Volúmenes Vehiculares Hora de Máxima Demanda (Elaboración

Propia) ........................................................................................................................................... 63

Ilustración 16. Volúmenes Vehiculares Hora de Máxima Demanda (Elaboración

Propia) ........................................................................................................................................... 64

Ilustración 17. Esquema General del diseño a desnivel de la intersección de la

Autopista Sur con Carrera 63 (Elaboración Propia) ..................................................................... 73

Ilustración 18. Distribución y modificación de andenes y separadores en la

intersección (Elaboración propia) ................................................................................................. 80

Ilustración 19. Señal ceda el paso (Manual de señalización de 2015)................... 81

Ilustración 20. Señal prohibido adelantar (Manual de señalización de 2015) ....... 81

Ilustración 21. Señal velocidad máxima permitida (Manual de señalización de

2015) ............................................................................................................................................. 82

Ilustración 22. Señal altura máxima permitida (Manual de señalización de 2015) 82

Ilustración 23. Bifurcación a la derecha (Manual de señalización de 2015) ......... 83

Ilustración 24. Delineador de curva horizontal (Manual de señalización de 2015)

....................................................................................................................................................... 83

Ilustración 25. Lineas entre carriles (Manual de señalización de 2015) ................ 84

Ilustración 26. Lineas segmentadas (Manual de señalización de 2015) ................ 85

Ilustración 27. Ceda el paso (Manual de señalización de 2015)............................ 86

Ilustración 28. Cruce de sendero peatonal (Elaboración propia) ........................... 87

Ilustración 29. Flechas (Elaboración propia) ......................................................... 87

Ilustración 30. Transito divergente y convergente (Elaboración propia) .............. 88

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Ilustración 31. Marcador de obstaculos vertical (Manual de señalización de 2015)

....................................................................................................................................................... 88

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LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Distancia para cada tramo........................................................................ 37

Tabla 2. Distribución de apunta tiempo. ................................................................ 37

Tabla 3. Plan de Señales Carrera 67 ...................................................................... 39

Tabla 4. Plan de señales Carrera 63 ....................................................................... 40

Tabla 5. Tiempos de viaje ...................................................................................... 40

Tabla 6. Cálculo de desfases .................................................................................. 40

Tabla 7. Plan de Señales Calle 57B Sur ................................................................ 41

Tabla 8. Plan de Señales Carrera 63 ...................................................................... 42

Tabla 9. Tiempos de viaje ...................................................................................... 42

Tabla 10. Cálculo de desfases ................................................................................ 42

Tabla 11. Consideraciones geométricas ................................................................ 51

Tabla 12. Volumen Vehicular de la intersección (Autopista Sur- Carrera 67) ..... 60

Tabla 13. Volumen Vehicular de la intersección (Autopista Sur- Carrera 67) ..... 62

Tabla 14. Volumen Vehicular de la intersección (KR 63- CL57B SUR) ............. 63

Tabla 15. Velocidades Instantáneas para una muestra de 100 vehículos sobre la

Autopista Sur ................................................................................................................................ 65

Tabla 16. Datos estadísticos de las velocidades de la Autopista Sur..................... 66

Tabla 17. Tabla de frecuencias para la Calle 47 (Sentido Oriente – Occidente). .. 66

Tabla 18. Valores de velocidad en la Autopista Sur para percentiles. .................. 68

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Tabla 19. Velocidades Instantáneas para una muestra de 100 vehículos sobre la

Carrera 63...................................................................................................................................... 68

Tabla 20. Datos estadísticos de las velocidades de la Carrera 63 .......................... 69

Tabla 21. Tabla de frecuencias para la Carrera 63 ................................................ 69

Tabla 22. Valores de velocidad en la Carrera 63 para percentiles. ........................ 71

Tabla 23. Cuadro comparativo de los resultados obtenidos de las modelaciones . 72

Tabla 24. Cartera de localización del Ramal A. .................................................... 74

Tabla 25. Cartera de localización del Ramal A. .................................................... 75

Tabla 26. Elementos de las curvas e información de estaciones Ramal A. ........... 75

Tabla 27. Cartera del Alineamiento Vertical- Ramal A. ....................................... 76

Tabla 28. Elementos de las curvas verticales- Ramal A ........................................ 77

Tabla 29. Cartera del Corte y relleno- Ramal A. ................................................... 78

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1. Introducción

Las condiciones de movilidad actuales en la ciudad de Bogotá D.C., evidencian la

ardua necesidad de realizar obras de infraestructura y la implementación de medidas de

movilidad sostenible, que permita a todos los habitantes de la ciudad, que a su vez son

transeúntes de la misma, tener mayor calidad de vida, mediante la disminución de tiempo de

desplazamiento y un mejor servicio.

Villa del Río es un barrio localizado en el sur de la ciudad de Bogotá, entre la

autopista Sur, la avenida Villavicencio y el río Tunjuelito y pertenece a la Zona Séptima (Bosa).

Este proyecto está limitado en la intersección semaforizada a nivel de la Autopista Sur con la

carrera 63 en donde se presenta alta congestión vehicular debido al aumento del parque

automotor en los últimos años sobre todo por ser una Avenida principal y no tener la capacidad

suficiente para el tránsito de los vehículos.

La entrada y salida a Villa del Rio no solo se ha visto afectada por los estragos que

ha causado la inestabilidad del suelo, sino también porque las calles principales han sido

utilizadas por los conductores de tracto-camiones, buses y todo tipo de vehículos que, al menor

problema en la autopista Sur, se desvían por ellas.

En la intersección semaforizada de la Autopista Sur con Carrera 63, el flujo

vehicular es alto y aunque los tiempos de semáforos en la autopista son cortos, la congestión

vehicular se ve reflejada principalmente en las horas pico.

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En este sector de la ciudad, la malla vial es inestable para el desplazamiento de

los vehículos que transitan, generando que la movilidad sea más difícil, insegura e ineficaz

ocasionando tiempos de trayecto más largos y vías más congestionadas.

Los giros a la izquierda tanto para ingresar a Villa del Rio como para tomar la

Autopista Sur hacia el Oriente, están controlados mediante semáforos, lo que ocasiona un tiempo

muerto para la circulación sobre la Autopista, la cual debería ser directa según el nombre que

lleva. Lo ideal sería que dichos giros fueran a desnivel con el fin de no alterar el tráfico de la

avenida principal y eliminar todas las fases semafóricas que se presentan en dicho punto de la

ciudad.

A partir de esta premisa, se desarrolla el presente proyecto vial teniendo en cuenta

las características actuales de tránsito, de funcionalidad, físicas y peatonales que se presentan en

las vías que conforman dicha intersección, asimismo se efectuó la proyección de éstas para el

año de diseño.

Mediante el análisis detallado de las condiciones actuales de movilidad en la

intersección de la Autopista Sur con Carrera 63, así como de los factores generadores de

congestión, permite determinar la necesidad de la implementación de una intersección a

desnivel, que permita la eliminación de los semáforos, brinde mayor fluidez a la Autopista Sur,

garantice la conectividad del barrio Villa del rio y sus alrededores y solucione giros izquierdos

que actualmente están controlados por semáforos.

La optimización del trazado existente y el diseño de una solución a desnivel,

brindara una mejora en el nivel de servicio de la intersección y a su vez, optimizará la movilidad

de la zona sur de la Ciudad.

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2. Objetivos

2.1. Objetivo general

• Realizar una propuesta de diseño geométrico para mejorar las condiciones de

movilidad actuales en la intersección de la Autopista Sur con Carrera 63, teniendo en

cuenta los parámetros de diseño establecidos por el INVIAS. Y asimismo, efectuar la

modelación en el software VISSIM para cada condición: geometría actual, geometría

propuesta y ésta última al cabo del periodo de diseño.

2.2. Objetivos específicos

• Tomar aforos en la intersección semaforizada y con ellos determinar los volúmenes

vehiculares de la Autopista Sur, Carrera 67, Carrera 63 y Calle 57B Sur, asimismo

obtener los factores de hora pico y composición vehicular para las vías de estudio.

• Diseñar un corredor vial para mejorar el flujo vehicular en la intersección

semaforizada aplicando el software AutoCAD Civil 3D y presentar los respectivos

planos de Planta, Perfil y secciones transversales.

• Modelar en VISSIM los flujos vehiculares y observar cuales son las causas de la

congestión que se presenta en la hora pico de la intersección, y emplear el mismo

software para modelar el diseño geométrico propuesto y su comportamiento al cabo

del periodo de diseño.

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2. Marco teórico

2.1. Estudio de volúmenes de transito

2.1.1. Generalidades Para la determinación de las características de tránsito se requieren una serie de

elementos básicos que interactúan y se relacionan entre sí, estos elementos son: los usuarios de

las vías, los vehículos que circulan, las vías y los controles que se aplican para garantizar su

operación. Las intersecciones de las vías con la normal concentración de complejos y diversos

movimientos, deben diseñarse con suficiente capacidad para satisfacer las necesidades y la

demanda del tránsito durante todo el período seleccionado para el diseño.

En un proyecto vial la capacidad es limitada por factores adversos de su entorno,

relacionados con interferencia de peatones, frecuencia de intersecciones, condiciones del terreno

y factores climáticos que afectan la visibilidad, disminuyendo la velocidad y las condiciones

físicas y anímicas de los conductores. Sin embargo, para ofertar un buen diseño con la capacidad

requerida, es necesario asegurar en dicho proyecto unas condiciones de óptima seguridad,

eficiencia en los costos de operación de los vehículos y garantía de movilidad tanto para

peatones como para el parque automotor.

2.1.2. Definiciones 2.1.2.1. Volumen de tránsito

Se define como el número de vehículos que pasan por una sección transversal de

una vía durante un período específico de tiempo.

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2.1.2.2. Volumen de tránsito absolutos y totales

Se entiende como el total de vehículos que pasan durante el lapso de tiempo

determinado, dependiendo duración de tiempo que tenga este periodo se puede deducir los

siguientes volúmenes:

� Tránsito anual (TA): Es el número total de vehículos que pasan durante un año, en este caso T = 1 año.

� Tránsito mensual (TM): Es el número total de vehículos que pasan durante un mes, en este caso T = 1 mes.

� Tránsito semanal (TS): Es el número total de vehículos que pasan durante una semana, en este caso T = 1 semana.

� Tránsito diario (TD): Es el número total de vehículos que pasan durante un día, en este caso T = 1 día.

� Tránsito horario (TH): Es el número total de vehículos que pasan durante una hora, en este caso T = 1 hora.

� Tasa de flujo o flujo (q): Es el número total de vehículos que pasan durante un período inferior a una hora, en este caso T < 1 hora.

2.1.2.3. Volúmenes de tránsito promedio diarios

Se define el volumen de tránsito promedio diario (TPD), como el número total de

vehículos que pasan durante un periodo dado (en días completos) igual ó menor a un año y

mayor que un día, dividido entre el número de días del periodo. (cardenas, 2000)

� Tránsito promedio diario anual (TPDA) Ecuación 1. TPDA

Fuente: Vargas, W. (2015). Ingeniería de Tránsito

� Tránsito promedio diario mensual (TPDM): Ecuación 2. TPDA

Fuente: Vargas, W. (2015). Ingeniería de Tránsito

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� Tránsito promedio diario semanal (TPDS): Ecuación 3. TPDA

Fuente: Vargas, W. (2015). Ingeniería de Tránsito

2.1.3. Factores Asociados a los Volúmenes de Tránsito Los factores asociados a los volúmenes de tránsito son:

� El tiempo.

� La composición del tránsito y la distribución por sentidos.

� La distribución por carriles.

� La clasificación de vías.

� El propósito del viaje.

� Frecuencia de viajes

� Preferencias de rutas.

2.1.4. Conteo Manual Este método emplea personal de campo para su realización, con la ventaja que

permite obtener información detallada sobre:

� Clasificación vehicular (autos, buses según modalidad de transporte, motos, bicicletas

y camiones por tamaño, peso y número de ejes).

� Movimientos direccionales en una intersección o en un acceso.

� Dirección de recorrido.

� Uso de carriles y/o longitud de colas.

� Obediencia a los dispositivos para el control del tránsito.

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2.1.5. Periodos de Conteo El período de conteo no debe comprender condiciones en las que se presenten

eventos especiales, a menos que se desee estudiar específicamente esa situación.

Algunos de los períodos más usados son los siguientes:

� Conteos de fin de semana. Cubre el período comprendido entre las 6:00 p.m. del día

viernes y las 6:00 a.m. del día lunes.

� Conteo de 24 horas. Comprenden cualquier período de 24 horas, exceptuando la mañana

del lunes y la tarde del viernes, ya que en estos últimos existe una gran variación en el

comportamiento del tránsito.

� Conteos de 7 días. Comprenden conteos de 24 horas durante 7 días consecutivos del año,

siempre y cuando las condiciones del tránsito se consideren normales.

� Conteos de 3 días. Comprenden conteos de 24 horas durante tres días consecutivos,

preferiblemente martes, miércoles y jueves, de una semana cualquiera.

� Conteos de 16 horas. Se realizan normalmente en el período 6:00 a.m. – 10:00 p.m.

� Conteos de 12 horas. Se realizan normalmente en el período 7:00 a.m. – 7:00 p.m.

� Conteos en períodos pico. Comprenden los períodos de mayor demanda del tránsito.

� Conteos en períodos largos. Utilizan contadores mecánicos de tipo permanente.

2.2. Estudio de velocidades

2.2.1. Estudios de Tráfico El comportamiento de tráfico se estudia por medio de unas variables que recogen

los aspectos más importantes del mismo:

� Intensidad

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� Velocidad media de los vehículos.

� Densidad

2.2.1.1. Velocidad

La velocidad en un tramo de carretera varía mucho de unos vehículos a otros.

Cuando se estudia la velocidad de un solo vehículo, se ve que esta no permanece constante aun

cuando el conductor procure mantener una velocidad fija.

Será más interesante estudiar valores medios de la velocidad que seguir la

evolución de los distintos vehículos que circulan por un tramo.

Estos valores medios pueden obtenerse de distintas formas, con resultados

diferentes y para ello se tienen diferentes definiciones de velocidad.

� Velocidad instantánea de un vehículo es la velocidad de un vehículo en un momento

determinado.

� Velocidad de recorrido es la velocidad media conseguida por el vehículo a recorrer un

tramo determinado de carretera.

� Velocidad media temporal es la velocidad media de todos los vehículos que pasan por un

perfil fijo de la carretera en un cierto periodo de tiempo.

� Velocidad media espacial es la velocidad media de todos los vehículos que en un instante

determinado están en un tramo de carretera dado.

� Velocidad media de recorrido es la media de las velocidades de recorrido de todos los

vehículos en un tramo de carretera.

Respecto a la distribución de frecuencias de velocidades se pueden medir de dos

formas.

� Distribución temporal si se miden las velocidades de los vehículos que pasan por un

perfil fijo de la carretera.

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� Distribución espacial si se miden las velocidades de todos los vehículos en un instante

dado.

En general se utilizan distribuciones y medias temporales.

La velocidad media temporal es siempre superior a la velocidad media espacial.

� Velocidad del percentil 85

Para muchos estudios de trazado o regulación del tráfico interesa utilizar una

velocidad que sea sobrepasada por un cierto número de vehículos. En este caso la velocidad

correspondiente al percentil 85 es aquella que solamente es sobrepasada por un 15 % de

vehículos. Suele ser alrededor de un 20 % superior a la velocidad media.

2.2.2. Relación Velocidad- Densidad. Si la densidad fuera pequeña, casi nula, los pocos vehículos que estuvieran en la

carretera podrían circular muy separados y llevar la velocidad que quisieran sin que ningún otro

les interfiriera. En estas condiciones, la velocidad de los vehículos podría ser tan alta como lo

permitirían las características de la carretera y del propio vehículo. Pero al aumentar la densidad

de tráfico, la velocidad disminuye.

En el límite, cuando se alcance la densidad máxima (es decir, cuando la carretera

esté totalmente ocupada por vehículos), será absolutamente imposible mover un vehículo sin

golpear al que le precede, y la velocidad de todos los vehículos será igual a cero.

La velocidad media resulta función de la densidad que alcanza un valor máximo

cuando la densidad es casi cero y disminuye constantemente al aumentar la densidad.

La influencia del tipo de carretera será mayor cuando la densidad es baja. Cuando

la densidad es alta, el conductor debe preocuparse más de las condiciones del tráfico que de la

carretera.

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2.2.3. Relación Velocidad-Intensidad. Esta relación es más fácil de obtener en la práctica, ya que es más fácil medir

velocidades e intensidades que densidades. La intensidad es una magnitud que define la demanda

del tráfico, mientras que la velocidad es la magnitud que mejor define el funcionamiento de la

circulación desde el punto de vista de los conductores.

En este caso a medida que aumenta la intensidad de tráfico, disminuye la

velocidad y viceversa.

2.3. Intersecciones a desnivel

Una intersección vial es el cruce de dos o de más calles. Su principal función es

que quienes las transitan puedan conectarse con otra vía y así llegar al destino.

El diseño vial dispone normalmente de dos tipos de intersecciones o cruces, a

nivel, tal es el caso de las calles o caminos que de pronto en un punto dado se cortan pero al

mismo nivel.

Y por otra parte existen los que se conocen intersecciones a desnivel o paso a

desnivel, que como su denominación nos lo anticipa es la adaptación de dos o más cruces a

altura, es decir, llegado el punto del cruce no se encuentran los caminos porque están en niveles

diferentes, ejemplos claros son los túneles, puentes o viaductos.

Las intersecciones a desnivel pueden ser separaciones a nivel, que no permiten

conectividad entre las vías que se cruzan, o distribuidores o intercambiadores viales que permiten

el acceso de una vía a la otra.

Un distribuidor es un sistema de interconexión de plataformas junto con una o más

separaciones a nivel.

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Un paso a desnivel se construye:

• Para aumentar la capacidad o el nivel de servicio de intersecciones importantes, con altos

volúmenes de tránsito y condiciones de seguridad insuficientes.

• Para mantener las características funcionales de un itinerario sin intersecciones a nivel.

Normalmente el diseño de un intercambio en una ubicación dada está regido por

cuatro variables fundamentales: definición funcional de las carreteras que se cruzan, condiciones

de tránsito, características topográficas y análisis de costos.

En cada propuesta de diseño debe tomarse una decisión si la vía principal debe

pasar por encima o por debajo de la estructura.

Generalmente esta decisión es definida por la topografía o por la clasificación de

las vías, en general las condiciones que gobiernan la decisión recae en una de las siguientes

opciones:

• La topografía predomina y el diseño se ajusta a ella.

• La topografía no favorece ninguna decisión, y

• Los controles de alineamiento y rasante de una vía son suficientemente importantes para

subordinar los de otra.

Cuando la topografía no gobierna, como sucede en el terreno plano, se deben

estudiar factores secundarios, tales como:

• La optimización del presupuesto o costos de la intersección.

• Existe cierta ventaja de advertencia de la intersección al tránsito que circula por debajo de

la intersección, lo que le permite al conductor tener una alerta anticipada sobre la

presencia de rampas de conexión.

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• Desde el punto de vista estético y panorámico para el conductores preferible el tránsito

sobre la estructura que bajo ella.

• Cuando el tránsito que gira es significativo, los perfiles de las rampas se ajustan mejor si

la vía principal está en el nivel inferior, ya que parte de la desaceleración de los que

divergen será absorbida por la pendiente de la rampa, situación similar se presenta con

los que convergen.

• En topografía ondulada pueden obtenerse cruces sobre la vía principal solo mediante la

implementación de alineamientos forzados y rasante ondulada, por tanto de no existir una

ventaja manifiesta para la selección del cruce, deberá darse prelación a la condición que

garantice mejor visibilidad sobre el camino principal.

• El paso superior presenta mejores posibilidades para la ejecución por etapas.

• Los problemas de drenaje se pueden reducir elevando el camino principal, sin alterar la

pendiente del transversal.

2.4. Parámetros de diseño para intersecciones a desnivel

• Carriles de cambio de velocidad: Antes de entrar en un ramal de salida o de entrada,

normalmente los vehículos tienen que frenar, así como acelerar al salir de un ramal de

entrada, ya que su velocidad es inferior a la de la vía principal. Para que estos cambios de

velocidad no generen fuertes perturbaciones al tránsito, se deben habilitar carriles

especiales, que permitan a los vehículos hacer sus cambios de velocidad fuera de la

calzada.

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• Carriles de aceleración: Se diseña un carril de aceleración para que los vehículos que

deben incorporarse a la calzada principal puedan hacerlo con una velocidad similar a la

de los vehículos que circulan por ésta. Los carriles de aceleración deben ser paralelos a la

calzada principal.

• Carriles de desaceleración Tienen por objeto permitir que los vehículos que vayan a

ingresar en un ramal de salida o en un ramal de enlace puedan reducir su velocidad hasta

alcanzar la de la calzada secundaria o la del ramal de enlace. Su utilidad es tanto mayor

cuanto mayor sea la diferencia de velocidades.

• Ramal de salida o ramal de entrada: El ancho de calzada debe cumplir con las

dimensiones ilustradas en la Figura 6.11 y consignadas en la Tabla 6.3 del Manual de

Diseño Geométrico de Carreteras del 2008 - Colombia. El valor del Peralte debe estar

entre dos y cuatro por ciento (2% - 4%) de acuerdo con el bombeo de las calzadas

enlazadas.

• Gálibo: El gálibo mínimo será de 4.5 m, y en autopistas de 5.0 m.

• Segmento central de un ramal de enlace: Para el diseño del segmento central se debe

establecer la Velocidad Específica del segmento central del ramal de enlace (VRE). El

único aspecto que es específico para el segmento central del ramal de enlace es el ancho

del carril en el evento en que éste sea único. En tal caso su ancho debe ser cinco metros

(5.0 m).

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3. Marco metodológico

3.1. Zona de estudio

3.1.1. Reconocimiento de la Intersección en Estudio Por medio de la herramienta de Internet “Street View” se hizo un primer

reconocimiento de la zona en estudio (Autopista Sur con Carrera 63) y de las intersecciones que

tienen incidencia sobre el flujo vehicular en esta zona.

El corredor vial a analizar, está conformado por las siguientes intersecciones.

• Autopista Sur – Carrera 67

• Autopista Sur _ Carrera 63

• Carrera 63 _ Calle 57B sur

Ilustración 1. Localización del corredor vial de estudio (Google Maps,2015)

La autopista sur, en la zona de estudio separa los barrios Madelena, perteneciente

a la Unidad de plantación Zonal (UPZ) 65, denominada Arborizadora, situada en la localidad

(19) de Ciudad Bolívar y el barrio Villa del Río pertenece a la Unidad de plantación Zonal (UPZ)

49, denominada Apogeo, situada en la localidad (7) de Bosa, al sur de Bogotá D. C.

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La carrera 67, es la vía de ingreso al barrio Madelena por la Autopista sur. La

carrera 63 permite el ingreso al almacén mayorista Makro y se intersecta con Calle 57b Sur

permitiendo el acceso hacia el Sur-Occidente al barrio Villa del Rio y hacia el Nor-Occidente al

barrio Boita. Asimismo la Calle 57b Sur se conecta con la Avenida Villavicencio, vía principal

en la movilidad de esta zona de la ciudad.

En la visita de inspección, se tomaron los datos funcionales de las intersecciones,

es decir, geometría, números de ramales, giros permitidos, ancho de carril y demás valores

relevantes.

Ilustración 2. Registro fotográfico Autopista Sur- Kr 63 (Elaboración Propia)

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Ilustración 3. Registro fotográfico Autopista Sur- Kr 67 (Elaboración Propia)

Ilustración 4. Registro fotográfico KR63_CL 57B SUR (Elaboración Propia)

3.1.2. Rutas de Servicio Público A través de la Autopista sur, circulan las rutas dispuestas para el sistema de

transporte masivo Transmilenio de la Troncal Norte Quito Sur. Por su parte los servicios

urbanos habilitados en esta zona son los siguientes:

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• 599: Bosa San Diego- Suba Gaitana

• C31: Chapinero - Boíta

• 283:Chico Norte - Carlos Albán

• 579: El recreo – Centro International

• 552: La Estancia – Archivo Distrital

• C701: Metrovivienda – Restrepo

• T163: Perdomo- Calle 22

• P7:Porvenir-Pinares

Sobre la Calle 57B Sur, las rutas Urbanas del SITP son las siguientes:

• 91:Bosa San José – Porciúncula

• 105: El cortijo – La Chucua

• C105: Jacqueline – Chapinero

• 552: La estancia – Archivo Distrital

• 23: Olarte –Chapinero

• C52: Villa del Rio – El Retiro

• C11: Villa del Rio – Porciúncula.

Sobre la Carrera 63, aun no circulan rutas urbanas del Sitp, sin embargo están en

operación las rutas tradicionales, incorporadas al sistema, como Rutas Provisionales. Estas son:

• ZP-491 OLARTE - JULIO FLOREZ BOSA SUBA CENTRO

• ZP-C80 BOITA - CENTRO BOSA

3.1.3. Infraestructura 3.1.3.1. Autopista Sur – Carrera 67

La Autopista Sur a la altura de Carrera 67, cuenta con dos calzadas de transito

mixto de tres carriles en cada sentido y anchos de carril de aproximadamente 3,20 m. En el

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costado izquierdo, la calzada exclusiva de Transmilenio se separa de la calzada mixta por un

bordillo de 50 cm. Por el costado derecho, estas calzadas son separadas mediante separador de

4,60 de ancho, al occidente de la intersección de la autopista Sur con Kr 67. Al oriente de esta,

en ese espacio se desarrolla el carril de almacenamiento para el ingreso al barrio Madelena. Las

calzadas de Transmilenio tienen 2 carriles cada una, con ancho de carril de 3.50 m y con

separador central de 5 m.

Ilustración 5. Sección transversal típica de la Autopista Sur a la altura de la KR 67

(Planos Records del Contrato IDU 180, 2003)

3.1.3.2. Autopista Sur – Carrera 63

A la altura de la Carrera 63, la autopista sur conserva 4 calzadas con la misma

geometría que en la Carrera 67. Sin embargo el separador central que separa la calzada mixta de

la calzada izquierda de Transmilenio, se reduce para dar cabida un carril de canalización de

ancho de 2.70 m, para permitir el giro izquierdo hacia la Carrera 63

La carrera 63 tiene cuatro calzadas. La calzada de la esquina Nor-Oriental y de la

esquina Nor-Occidental, están compuestas por un único carril 4,8m de ancho, que empalma con

la Autopista Sur, como carril de aceleración o de desaceleración. Las calzadas centrales están

separadas mediante isletas. La calzada que permite el giro izquierdo desde la Carrera 63 hacia la

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Autopista Sur, tiene 3 carriles de 3,30m de ancho. La calzada que recibe el flujo vehicular que

gira a la izquierda desde la Autopista sur cuenta con 2 carriles de 3,00 m de ancho.

Ilustración 6. Sección transversal típica de la Autopista Sur a la altura de la KR 63

(Planos Records del Contrato IDU 180, 2003)

Ilustración 7. Intersección de la Autopista Sur - Carrera 63 (Planos Records del Contrato IDU 180, 2003)

3.1.3.3. Calle 57B Sur- Carrera 63

La carrera 63 a la altura de la Calle 57B Sur, llega con dos calzadas con diferente

sentido de circulación, cada una con dos carriles de 3,00 m de ancho y separador central de 2 m.

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La Calle 57B Sur tiene dos calzadas en diferente sentido de circulación, cada una

con dos carriles de 3.15m de ancho. En el sentido W-E se desarrolla carril de canalización para

permitir continuidad del flujo sobre la Calle 57B Sur.

Ilustración 8. Intersección Calle 57B Sur - Carrera 63 (Secretaria Distrital de

Movilidad –SDM)

3.2. Toma de aforos

La toma de información se llevó a cabo el día martes 29 de Marzo de 2016, en la

hora de máxima demanda determinada en la estación maestra de la KR_63_X_AC_57R_S_SUR,

por el contratista UNIÓN TEMPORAL MOVILIDAD 2014, en el marco del contrato de

consultoría 2072-2013, cuyo objeto fue: “REALIZAR LA TOMA DE INFORMACIÓN DE

CAMPO, COMO INSUMO DEL PROGRAMA DE MONITOREO, SEGUIMIENTO Y

PLANEACIÓN DEL TRÁNSITO Y EL TRANSPORTE DE BOGOTA D.C”

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La hora de máxima demanda definida fue de 6:30 a 7:30 am, en cuyo periodo de

tiempo se coordinaron 16 aforadores a lo largo de las tres intersecciones que conforman el

corredor de estudio. La disposición de los aforadores en la zona y los movimientos aforados por

cada uno, se muestran en el Anexo 1. PROGRAMACION DE PERSONAL EN CAMPO

Los movimientos del sistema de Transmilenio solo fueron aforados en la

intersección de la Autosur_KR63. De igual forma debido al volumen de motocicletas sobre la

autopista, se destinaros aforadores exclusivos para conteo de estos.

Se inició con la toma de datos a las 6:30 horas, registrando en el formato dispuesto

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

Santa Fe de Bogotá, todos los vehículos que circularan en periodos de una hora clasificándolos

por tipo (Automóviles, buses, busetas, camiones tipo C2, C3, C4, C5 y mayor a C5 y motos),

durante 1 hora, es decir que nuestra practica finalizó a las 7:30 horas del mismo día.

En la distribución de movimientos a aforar, se buscó que ningún aforador tuviera

más de 2 movimientos, esto con el fin de tener mayor precisión en la toma de datos.

La toma de la información se logró hacer tal cual se planeó, las condiciones

climáticas estuvieron a favor y se llevó a cabo la práctica sin ningún inconveniente que afectara

el registro de los datos.}

3.3. Toma de velocidades

El estudio de velocidades se realizó en la intersección de la Autopista sur con

Carrera 63, con el fin de conocer la velocidad promedio de operación de los vehículos que

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transitan por estas vías. En la Ilustración 9 puede observarse la localización de los tramos en

estudio.

Las estrellas en la ilustración denotan la ubicación de los apunta-tiempo dentro de

la zona de estudio, la línea azul y roja indican los tramos escogidos para el registro de tiempos de

recorrido correspondiente a la Carrera 63 y la Autopista sur respectivamente.

La toma de información se llevó a cabo el día Marte 29 de Marzo de 2016.

Ilustración 9. Localización de tramos en estudio (Google Earth,2016)

Para cada estudio de velocidad, se registraron 100 datos de tiempo de

desplazamiento entre los puntos de recorrido establecidos con anterioridad, de acuerdo a la

geometría de la intersección, aprovechando las isletas y andenes para la ubicación de los apunta-

tiempos. A partir de estos datos se determinó la velocidad instantánea.

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Tabla 1. Distancia para cada tramo.

TRAMO DISTANCIA

(m) Autopista sur 50

Carrera 63 90 Fuente: Elaboración Propia

La distribución de los apunta tiempo se hizo como indica la Tabla 2 y puede

observar de manera más detallada en el Anexo 1 del presente documento.

Tabla 2. Distribución de apunta tiempo. TRAMO UBICACION RESPONSABLE

AUTOPISTA SUR

INICIO Isleta direccional sobre la Carrera

63 , esquina Noroccidental Vanessa Ávila

Sánchez

FIN Separador central de la Autopista

sur entre la Calzada mixta y Calzada exclusiva de Transmilenio

Maryorie Correa

CARRERA 63

INICIO Isleta direccional sobre la Carrera

63 , esquina Noroccidental Eduard Lizarazo

FIN Anden de la esquina Suroccidental de la Autopista sur con Carrera 63

Luis Guerrero

Fuente: Elaboración Propia

Para la adquisición de la información en cada tramo nos ubicamos de a dos (2)

aforadores, uno en el punto de inicio quién era el encargado de dar la señal con la mano cuándo

pasaba el vehículo frente a él y el segundo aforador ubicado en el punto final con un cronometro

al cuál daba inicio con dicha señal y lo pausaba cuándo el vehículo pasaba frente a él.

El clima a la hora de tomar la información fue soleado, la carpeta de rodadura se

encontraba seca y en buen estado y el flujo vehicular fue normal en ambos sentidos, lo que

también tuvimos en cuenta para que la rapidez de los vehículos no se viera afectada por estos

factores y se pudiera dar en condiciones normales.

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3.4. Modelación de condiciones actuales

A partir de la información obtenida mediante la realización de los estudio de

volúmenes vehiculares y el estudio de velocidades, se procedió a modelar el corredor vial

conformado por las tres intersecciones en estudio, y de esta manera conocer las condiciones

actuales de funcionamiento y el desarrollo de la movilidad en la hora de máxima demanda.

La simulación del tráfico se realizó en la versión estudiantil del software PTV

Vissim, versión 5.30, la cual presenta algunas limitaciones, principalmente en el área de trabajo,

el tiempo de precarga y tiempo de análisis del modelo.

3.4.1. Información Base de Modelación La información base de la modelación fue la siguiente:

• Geometría de las intersección, información obtenida mediante inspección visual en

visitas a campo y planos records de contrato IDU No. 180 de 2003 a cargo del

contratista TRANS NQS SUR S.A, cuyo objeto fue “ Adecuación al sistema de la

troncal Norte Quito Sur desde la Escuela General Santander hasta la Avenida

Villavicencio”.

• Estudio de volúmenes vehiculares en la hora de máxima demanda de las siguientes

intersecciones:

� Autopista Sur_ Carrera 67

� Autopista Sur_ Carrera 63

� Carrera 63 _ Calle 57B sur

Mediante este estudio se determinaron los movimientos permitidos en cada

acceso de las intersecciones, volúmenes vehiculares, composición vehicular y factor de hora

pico.

• Estudio de velocidades a las intersecciones de estudio.

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• Plan Semafórico establecido en las intersecciones de estudio. Esta información se

obtuvo de la Secretaria Distrital de Movilidad, y se presenta adjunta en el Anexo 5.

FS_AUTOSUR_KR63 y Anexo 6. FS_KR63_CL57BSUR.

Se tomó el plan de señales No. 1, teniendo en cuenta que la toma de

información se realizó un día martes entre las 6:30-7:30

El plan semafórico de la intersección de la carrera 63 con Autopista Sur,

se tomó en campo. Este está conformado por dos semáforos con tiempo de ciclo de

60s. EL tiempo de Amarillo es de 3 s y el tiempo de todo rojo de 2s.

Ilustración 10. Plan Semafórico Autopista Sur- Carrera 63 (PTV Vissim)

3.4.2. Tiempo de Desfase Carrera 63 respecto a Carrera 67 Teniendo en cuenta que se está modelando un corredor vial, es necesario calcular

los tiempos de desfases entre intersecciones. Para este procedimiento se realizaron los siguientes

cálculos:

Tabla 3. Plan de Señales Carrera 67

Fuente: Elaboración Propia

GRUPO INICIO DURACION FINAL

3 0 40 40

8 42 15 57

TC 60

PLAN DE SEÑAL CARRERA 67

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Tabla 4. Plan de señales Carrera 63

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 5. Tiempos de viaje

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 6. Cálculo de desfases

Fuente: Elaboración Propia

GRUPO INICIO DURACION FINAL

3 0 76 76

4 0 76 76

7 83 27 110

5 85 19 104

TC 120

PLAN DE SEÑAL CARRERA 63

SENTIDO MADELENA -

63

SENTIDO 63 -

MADELENA

DISTANCIA 467 m DISTANCIA 479 m

VELOCIDAD 50 kph VELOCIDAD 50 kph

TIEMPOS DE VIAJE 33.6 seg TIEMPOS DE VIAJE 34.5 seg

GRUPO 8

TIEMPOS DE VIAJE

GRUPO 4

SENTIDO 4-8 PRIMER VEH ULTIMO VEH SENTIDO 8-4 PRIMER VEH ULTIMO VEH

SALE CRUCE 1 (s) 0 40 SALE CRUCE 1 (s) 0 76

LLEGA CRUCE 2 (s) 33.6 13.6 LLEGA CRUCE 2 (s) 34.5 110.5

INICIO DE VERDE (s) 0 76 INICIO DE VERDE (s) 0 40

TIEMPO DE DESFASE (s) 33.6 2.4 TIEMPO DE DESFASE (s) 34.5 70.488

PROMEDIO (s) PROMEDIO (s)

PROMEDIO (s)

DESFASE (s)

18 52.49

35.25

35

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41

Ilustración 11. Diagrama de tiempo de desfase (Elaboración Propia)

3.4.3. Tiempo de Desfase Carrera 63 respecto a Calle 57B Sur Teniendo en cuenta que se está modelando un corredor vial, es necesario calcular

los tiempos de desfases entre intersecciones. Para este procedimiento se realizaron los siguientes

cálculos:

Tabla 7. Plan de Señales Calle 57B Sur

PLAN DE SEÑAL CALLE 57B Sur

GRUPO INICIO DURACION FINAL 2 0 35 35 5 37 20 57

TC 60 Fuente: Elaboración Propia

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42

Tabla 8. Plan de Señales Carrera 63 PLAN DE SEÑAL CARRERA 63

GRUPO INICIO DURACION FINAL 3 0 76 76 4 0 76 76 7 83 27 110 5 85 19 104

TC 120 Fuente: Elaboración Propia

Tabla 9. Tiempos de viaje

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 10. Cálculo de desfases

Fuente: Elaboración Propia

3.4.4. Aplicación del Software Vissim para modelación de corredores Como primera medida para el desarrollo del presente Proyecto, se realizó la

modelación del corredor actual de la intersección semaforizada en mención. El trazado del

modelo, se realizó con la ayuda de la imagen satelital obtenida en Google Earth.

Teniendo en cuenta que el programa no tiene configurado motocicletas, las cuales

que hacen parte importante del tráfico de la ciudad de Bogotá, se creó este vehículo a partir de la

SENTIDO KR_63-CL 57B

SUR

SENTIDO KR_63-CL

57B SUR

DISTANCIA 419 m DISTANCIA 437 m

VELOCIDAD 50 kph VELOCIDAD 50 kph

TIEMPOS DE VIAJE 30.2 seg TIEMPOS DE VIAJE 31.5 seg

TIEMPOS DE VIAJE

GRUPO 4 GRUPO 8

SENTIDO 4-8 PRIMER VEH ULTIMO VEH SENTIDO 8-4 PRIMER VEH ULTIMO VEH

SALE CRUCE 1 (s) 0 35 SALE CRUCE 1 (s) 0 76

LLEGA CRUCE 2 (s) 30.2 5.2 LLEGA CRUCE 2 (s) 31.5 107.5

INICIO DE VERDE (s) 0 76 INICIO DE VERDE (s) 0 35

TIEMPO DE DESFASE (s) 30.168 10.8 TIEMPO DE DESFASE (s) 31.464 72.464

PROMEDIO (s) PROMEDIO (s)

PROMEDIO (s)

DESFASE (s)

36.22

36

20 51.96

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43

configuración para automóvil, haciendo una variación en su ancho a 0,5 m, estos se visualizan en

el modelo de color rosado.

Ilustración 12 Esquema de la geometría del corredor vial de estudio (Elaboración Propia

en Software PTV Vissim)

Los parámetros de simulación fueron los siguientes:

• Periodo de simulación: 900 segundos

• Resolución de la simulación: 5 Tiempo (s)/ Seg. sim

• Semilla aleatoriedad: 42

• Velocidad de simulación: 10 Tiempo (s)/ Seg. sim.

El modelo simula peatones y bicicletas, sin embargo estos datos fueron ingresados

sin estudio previo de volúmenes, puesto que para la implementación de una intersección a

desnivel, los pasos peatonales serian eliminados, obligando tanto a peatones como ciclistas al uso

del puente peatonal del barrio Madelena, ubicado a pocos metros de la intersección o al paso

peatonal a nivel en el Frigorífico Guadalupe.

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44

3.5. Diseño geométrico de la intersección

Como alternativa de diseño para dar solución a la congestión vehicular en la

intersección de la Autopista Sur con Carrera 63, se desarrolló el presente diseño geométrico vial

que incluye pasos a desnivel en esta zona, para mejorar las condiciones actuales de movilidad

que presenta dicho sector. Dicha alternativa de diseño se basa en eliminar los semáforos que se

encuentran actualmente en la intersección; mantener las calzadas en sentido Oriente-Occidente y

viceversa correspondientes a la Autopista Sur para permitir el tránsito continuo; mantener el giro

a la derecha a nivel que viene desde la Autopista Sur e ingresa por la carrera 63 para entrar al

barrio Villa del Rio (Ramal B), pero replanteando su eje para permitir el recorrido de un vehículo

WB-19 y la misma condición para el giro a la derecha que sale de la carrera 63 y toma la

Autopista Sur hacia el occidente (Ramal A); hacer un paso elevado con dos carriles de

circulación que permiten realizar la maniobra en U de los vehículos que circulan por la Carrera

63 hacia el sur en el Barrio Villa del Rio; crear un Ramal C de un carril de circulación que

permita que los vehículos que vienen del occidente por la Autopista Sur puedan ingresar al

Barrio Villa del Rio por la Carrera 63 por medio del paso elevado; y por último, y finalmente,

constituir un Ramal D con un carril de circulación que permita que los vehículos que vienen del

occidente por la Carrera 63, se incorporen en el paso elevado y luego se dirijan al oriente por la

Autopista Sur.

La etapa metodológica para el diseño geométrico del paso a desnivel de la

intersección se desarrolló de la siguiente manera:

• Luego del reconocimiento de la zona, se buscó toda aquella información que sirviera de

soporte para conseguir la mejor alternativa de diseño, dentro de ella obtuvimos los Planos

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45

Record del Contrato IDU 180 de 2003 donde se aprecia la planimetría del sector y por

medio del IDECA obtuvimos la topografía, en formato digital “dwg” para ambos casos.

• El formato de esta información, permitió de manera muy adecuada la utilización del

software para el diseño geométrico, tanto en planta como en perfil, establecido como

herramienta de apoyo y optimización del diseño. El software utilizado en el Proyecto se

denomina AutoCAD Civil 3D con el cual se generó la superficie del terreno para la

intersección.

• Para el diseño horizontal se tienen en cuenta los parámetros de diseño establecidos por el

INVIAS. De acuerdo a ello, se replantearon los ejes de cada calzada de la Autopista Sur,

de los giros a la derecha mencionados con anterioridad y los ejes de los ramales A, B, C,

D y Paso Elevado trazando los alineamientos horizontales en AutoCAD Civil 3D.

Seguido del trazo de alineamientos se calculan las curvas horizontales para éstos,

teniendo en cuenta las velocidades de diseño. A continuación se presenta el

procedimiento empleado y aplicado para todas las curvas de los alineamientos:

a) Medición del ángulo de deflexión Δ:

A partir de las coordenadas de los alineamientos, se calculó la

distancia por el teorema de Pitágoras de la siguiente manera.

Ejemplo: ramal A

Coordenadas BOP 91488,098E, 100270,958N

Coordenadas PI1 91496,749E, 100223,142N

������� = (100270,958 − 100223,142)� + (91488,098 − 91496,749)�

= 48.593 �

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46

El azimut se calcula con el Arco tangente del cociente entre la

diferencia de este sobre la diferencia de norte.

������� = (100223,142 − 100270,958)(91496,749 − 91488,098) = 10º 15′19′′

Para aquellos ángulos mayores a 90º, se debe tener en cuenta el

cuadrante en el cual se ubica el azimut.

Teniendo en cuenta que la deflexión de cada curva es el ángulo

entre la proyección del alineamiento anterior y el próximo alineamiento, su

cálculo se realiza restando los azimut de cada uno de ellos.

∆1 = ������� − �������

∆1 = −7º 24′00 − (−10º 15′19 = 2º51 19′′

De acuerdo al valor de la deflexión se trazó una curva circular

simple.

b) De acuerdo a la velocidad de diseño se obtiene el radio mínimo de la curva,

tomando como referencia la Tabla 3.3. del Manual de Diseño Geométrico de

carreteras - Colombia. Para una Velocidad específica de 30 km/h se requiere un

radio mínimo de 21 m.

c) Una vez calculada la deflexión para cada una de las curvas, se procede a

determinar los elementos de cada una, para proceder a su diagramación y

obtención de coordenadas. Las formulas aquí mencionadas se extraen de la

presentación del Ing. Carlos Javier González del curso Diseño Geométrico de

Vías I.

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47

Tangente ! = " ∗ !$% ∆� Cuerda Larga &' = 2 ∗ " ∗ ()% ∆

! = 500 ∗ !$% �º*� �+ � &' = 2 ∗ 500 ∗ ()% �º*� �+

! = 12,461 � &, = 24,91 �

Externa - = " ∗ . �/01 ∆2

− 13 Media 4 = " ∗ .1 − �/01 ∆2

3

- = 500 ∗ . �/01 2º5676877

2− 13 4 = 500 ∗ .1 − �

/01 2º56768772

3

- = 0,155 � 4 = 0,155 �

Longitud ' = ∆9:; ∗ " Grado según arco <1 = �=>∗:?∗@

' = 0,049 ∗ 500 <1 = �=>∗�>?∗*>>

' = 24,917 � <1 = 1º08′45.3′′ Deflexión unitaria A = BC

� Deflexión Última AD = E�

A = �º>= F*.G � AD = �º*� �+

A = 0º 34 22.6 AD = 1º25 39.5′′ d) Teniendo la abscisa K0+000 para el BOP, podemos determinar la abscisa para

para del PI1, sumándole a ésta la longitud del alineamiento.

Abscisa PI1= Abs BOP + ������� = K0+000 + 48,593 = K0+048,593

La abscisa del PC1 se determina restándole a la Abscisa del PI1 la Tangente de la

curva

Abscisa PC1= Abs PI1-T1 = K0+048,593 - 12,461 = K0+036,132

La abscisa del PT1 se determina sumándole a la abscisa del PC1 la longitud de la

curva

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48

Abscisa PT1= Abs PC1 + L1 = K0+036,132+24,917 = K0+061,049

Para determinar la entre tangencia entre el PT1 y PC2, se restó la tangente de la

primera CCS y las tangente de la segunda CCS a la longitud total del alineamiento.

ET1= ������� – T1 –T2 = 75,679 – 12,461 – 22,811 = 40,408 m

Con el valor de la entre tangencia, se puede determinar la abscisa del PC2,

sumándole dicho valor a la abscisa del PT1:

Abscisa PC2= Abs PT1-ET1 = K0+061,049 + 40,408 m = K0+101,456

e) A partir de las coordenadas conocidas del PI1, se calculan las coordenadas del

PC1, sumando o restando (según sea la dirección del alineamiento) a la norte, la

longitud de la tangente por el coseno del contrazimut. De manera similar ocurre

con la coordenada Este, a la cual se debe sumar o restar (según sea el caso) la

longitud de la tangente por el seno del contrazimut.

Para el cálculo del contrazimut se suma 180º al azimut calculado en los

alineamientos

H�I = H�� − !�&JK (&�L������)

H�I = 100223,14 − 12,461 &JK 190º 15′19′′ H�I = 100235,4

-�I = -�� + !�()% (&�L������)

-�I = 91496,74 + 12,4614 ()% 190º 15′19′′ -�I = 91494,53

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49

f) Una vez definido el abscisado de cada curva y las coordenadas del PC, se procede

a calcular las deflexiones y cuerdas largas de cada punto sobre la curva con

respecto al PC, y de esta manera determinar sus coordenadas.

Para el cálculo de la deflexión, se multiplica la diferencia de entre la abscisa del

punto y el PC por el cociente entre la deflexión unitaria entre el valor del arco:

AMNO = (�PKQRST0 − �PK�/) ∗ ( UV: )

AMNO = (W0 + 040 − W0 + 036,132) ∗ ( �º�*7G+.* �> )

AMNO = 0°33 7,96′′. Para el cálculo de la cuerda larga en cada abscisa, se utiliza la siguiente formula:

&':Y1 = 2" ∗ ()% AMNO

&':Y1 = 2 ∗ 500 ∗ ()% 0°33 7,96′′ &':Y1 = 9.63 �

La deflexión del PT debe aproximarse al valor de ∆�. Mientras el valor calculado

mediante la anterior formula debe aproximarse a la calculada para la cuerda larga de la curva.

g) Una vez calculadas las deflexiones y cuerdas largas para cada abscisa, se

determinan las coordenadas Norte y Este de cada una, tomando el valor de la

coordenada del PC, sumando el valor de la multiplicación de la cuerda larga de la

abscisa por el seno o coseno, según sea el caso, del azimut entre el PC y el PI,

corregido con la deflexión de la abscisa.

Para el caso de la primera curva circular simple, la coordenada Norte se calcula de

la siguiente manera

H:Y1 = H�/ + (&':Y1 ∗ &JK (�L������ + A:Y1))

H:Y1 = 100235,404 + (9.63 ∗ &JK (10º 15′19′′ + 0°33 7,96′′))

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50

H:Y1 = 100231,595

La coordenada Este se calcula aplicando el mismo concepto pero cambiando la

función trigonométrica Coseno por Seno.

-:Y1 = -�/ + (&':Y1 ∗ ()% (�L������ + A:Y1))

-:Y1 = 91494,531 + (9.63 ∗ ()% (10º 15′19′′ + 0°33 7,96′′))

-:Y1 = 91495,204

h) Para determinar el peralte máximo de la curva, se revisan las características de vía

y se verifica en las tablas del Manual de diseño geométrico de carreteras del

INVIAS, el peralte para el radio de la curva.

Para la una curva circular simple con radio de 500 m, de una vía secundaria

(Ramal A) urbana, se maneja un peralte con un porcentaje del 2% igual al bombeo natural

porque éste es absorbido por el bombeo. Se realizó un transición del 70% en recta y 30% en

curva, manteniendo la calzada a una sola agua hacia el borde externo.

Para realizar el diagrama de peralte se requieren los valores de N (longitud de

aplanamiento) y L (Longitud de transición), el valor del ancho de carril, que para el caso

particular de esta vía es de 5.6 m y una pendiente relativa de los bordes de 1.28 %, la cual se

determina por norma en función de la velocidad especifica que es de 30 km/h.

Para la primera curva se tiene los siguientes valores:

' = )Z[\(%) ∗ $∆1(%)

' = F %∗*.^�.�=% = 17.50 �

H = _H(%) ∗ $∆1(%)

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51

H = 2.0 % ∗ 5.61.28% = 8.75 �

i) Para la vía diseñada, se calculó el sobreancho con el vehículo de diseño WB-19

usando la herramienta complementaria de AutoCAD Civil 3D llamada “Vehicle

Tracking”; para el Ramal A el valor del sobreancho que permite el paso de este

vehículo es igual a 4.35 m y así sucesivamente para cada ramal.

j) Para el diseño geométrico horizontal se tuvieron en cuenta las siguientes

recomendaciones de acuerdo al Manual de Diseño Geométrico de Carreteras

2008, INVIAS:

Tabla 11. Consideraciones geométricas

Fuente: Recomendaciones para el diseño en planta del Manual para el diseño geométrico de carreteras, Instituto Nacional de Vías 2008.

• Para el diseño vertical de la intersección se define que se ejecutara un paso elevado para

realizar la maniobra en U de los vehículos que circulan por la Carrera 63 hacia el sur; y

crear dos ramales C y D, donde el primero permita que los vehículos que vienen del

occidente por la Autopista Sur puedan ingresar al Barrio Villa del Rio por la Carrera 63 y

otro que permita que los vehículos que vienen del occidente por la Carrera 63, se

incorporen en el paso elevado y tomen la Autopista Sur al oriente. Para este diseño se

tuvo en cuenta el siguiente procedimiento:

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a) Con la velocidad de diseño se ingresa a la Tabla 4.3. del Manual de diseño

Geométrico de Carreteras en la cual se verifica la longitud mínima de la tangente

vertical.

b) Seguidamente se calculan los elementos de las curvas verticales, tales como:

A= Diferencia algebraica de pendientes (%)

A=|S1-S2|

E: Externa. Ordenada vertical desde el PIV a la curva, dada en metros

- = � ∗ '800

X: Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PCV o desde el

PTV.

Y: Ordenada vertical en cualquier punto, también llamada corrección de la curva

vertical.

` = a� ∗ �200 ∗ '

c) Para determinar el “k” de las curvas verticales se debe verificar si la curva es

cóncava o convexa y de esta manera, emplear las formulas necesarias.

Para la curva vertical 1 (cóncava) del Ramal C, se presentan los cálculos a

continuación:

- Lv mínimo depende de la velocidad especifica de la curva vertical, donde

Lv min= 60%*Vcv

Lv min= 60% * 30 km/h = 18 m

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- La distancia de visibilidad de parada es 35 m según la Tabla 4.4 del

Manual de Diseño Geométrico de Carreteras, debido a que ésta es mayor

que Lv mínimo se aplica el siguiente caso:

Caso 1. DV>L L=2Dp-(3.5Dp+120)/A

L=2*35-(3.5*35+120)/7.4 L=37.23 m =40 m

40 m es la longitud mínima de la curva vertical, para nuestro caso tenemos 60 m.

El k mínimo sería

K min= L min/A k min= 40/7.4 = 5.40 y en este caso tenemos un k de 8.1

3.6. Expansión de volúmenes vehiculares para el periodo de diseño

Basado en la información tomada del parque automotor, se hace una regresión

lineal, exponencial, potencial y logarítmica con datos tomados del año 2002 al 2014, y de

acuerdo al valor de r² entre las variables calculadas se obtiene que la línea de tendencia

exponencial es la que menos está afectada por las variables X y Y, esto se evidencia en que el r²

es el más cercano a uno y por ende es el de mayor confiabilidad para utilizar esta línea de

tendencia.

Y=582722e0.0977x R² = 0.9962

Al obtener esta ecuación de línea de tendencia se inicia a proyectar cada uno de

los años ajustándose desde el año 2002 y este tomado como un X=1, hasta el año 2036 el cual

tendría un X=35; al ya haber calculado el crecimiento automotor de en cada uno de los años se

prosigue a realizar una sumatoria de todos los años calculados y con este se calcula en porcentaje

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54

el crecimiento anual del parque automotor Anexo 9- EXPANSION DE VOLUMENES

VEHICULARES.

Al tener el crecimiento del parque automotor por años y en porcentajes se procede

a multiplicar cada uno de los volúmenes empleados en la red hasta llegar al año 2036 con el fin

de obtener el volumen futuro (periodo de diseño: 20 años) de cada uno de los movimientos

aforados de cada intersección y de esta manera poder modular los mencionados.

3.7. Metodología de diseño de la intersección desnivel

Para el diseño de cada uno de los elementos de la intersección se usó como base el

Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del Instituto Nacional de Vías, siguiendo los

siguientes parámetros:

a) Carriles de cambio de Velocidad:

Se usan los criterios indicados en el numeral 6.3.1.2. para intersecciones

canalizadas. Para las carriles de aceleración, en donde los vehículos deben incorporarse a la

calzada principal a una velocidad similar se usa la Tabla 6.1 en la cual relacionamos la velocidad

específica del enlace y la velocidad de la calzada, obteniendo de esta manera la longitud

necesaria del carril de aceleración y la longitud de transición, en el caso de los enlaces la

longitud se cumple necesariamente por el desarrollo que realiza a causa de la pendiente que

maneja cada enlace. Por ejemplo para el ramal de enlace que incorpora los vehículos a la

autopista sur hacia el oriente la velocidad que tare el enlace es de 30 Km/h, y la velocidad de la

autopista sur es de 50 Km/h; es decir la longitud de transición es de 45 m.

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Para los carriles de desaceleración se utiliza la tabla 6.2 donde se relaciona las

velocidades de los elementos de entrada y de salida para obtener de igual manera la longitud de

transición. Por ejemplo en el enlace de la autopista al enlace o ramal C, se obtuvo una longitud

de 45 m.

b) Segmento Central del Ramal de Enlace:

Para el diseño del ancho del carril se utiliza el criterio definido en el Manual el

cual indica que si el carril del enlace es único, el ancho debe ser de 5.0 m.

La velocidad de los enlaces se definen en la Tabla 6.7 por ser las deflexiones

mayores a 180º, en esta se relacionan las velocidades de las calzadas de origen y de destino. En

este caso se obtuvo una velocidad en los ramales de enlace del paso elevado de 30 Km/h, debido

a que se relacionaron las velocidades de 50 Km/h en la autopista Sur y de 40 Km/h en la Carrera

63.

c) Longitud de entrecruzamiento.

Para la definición d esta longitud se parte del principio que solo esa sección del

paso elevado funciona como una glorieta, es decir que se debe mantener una relación entre el

ancho de entrecruzamiento y la Longitud de entrecruzamiento. Esta relación (W/L), que se

define como sección de entrecruzamiento, debe oscilar entre 0,25 y 0,40. Para nuestro caso se

tiene un W de 14.0 m en la sección más ancha y una longitud de 35.4 m permitiendo una relación

de 0.40.

d) Distancia de Visibilidad.

En el Paso elevado, en el sentido de los vehículos que van desde la carrera 63 para

tomar la autopista sur hacia el oriente y en el ramal C, que incorpora los vehículos que vienen de

la Autopista Sur al paso elevado para tomar la carrera 63; se tuvo en cuenta que se debe tener

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una distancia de visibilidad en la aproximación a la sección de entrecruzamiento. Para garantizar

esta distancia de visibilidad se definió que en la distancia que requiere el vehículo de diseño WB-

19 medida antes de llegar a la sección de entrecruzamiento la pendiente fuera de 3%, siendo este

un alineamiento recto. Sin embargo en el ramal C, parte de esta distancia está dentro de una

curva, pero al ser una curva con una deflexión pequeña no se considera afectación.

3.8. Modelación de la geometría actual de la intersección con volúmenes futuros

Teniendo en cuenta que la estructura planteada tiene un periodo de diseño de 20

años, se desarrolló el modelo mediante el software PTV VISSIM 5.30 de la intersección en

estudio, que simula el comportamiento del tránsito de la geometría actual frente los volúmenes

fututos, los cuales fueron estimados mediante la línea de tendencia exponencial, explicada en el

Capítulo “3.6. Expansión de volúmenes vehiculares para el periodo de diseño”, y de esta manera

determinar el funcionamiento de la estructura actual ante las condiciones prevista para el año

2036.

Para este proceso, se tomó como base el modelo creado para simular las

condiciones actuales y se ingresaron los volúmenes futuros. El resto de los parámetros y

variables ingresadas al programa se conservaron del modelo base. Estos parámetros pueden ser

consultados en la metodología descrita en el capítulo “3.4. Modelación de condiciones actuales”

del presente documento

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57

3.9. Modelación de la intersección a desnivel

Al igual que las modelaciones de las condiciones actuales del corredor de estudio,

tanto para los volúmenes vehiculares actuales, como para los volúmenes vehiculares futuros, la

evaluación del diseño geométrico desarrollado para la intersección, se llevó a cabo mediante la

versión estudiantil del software PTV Vissim, versión 5.30.

Para el trazado del modelo del corredor vial, se utilizó la imagen satelital extraída

de Google Eart para la intersección de la Carrera 63 con Calle 57B Sur. En el caso de las otras

dos intersecciones, se tomó como base el archivo CAD desarrollado en el diseño geométrico. Las

imágenes obtenidas de estas dos herramientas, se acomodaron en la interfaz del programa para

obtener el corredor vial de estudio completo.

Teniendo en cuenta que el programa no tiene configurado motocicletas, las cuales

que hacen parte importante del tráfico de la ciudad de Bogotá, se creó este vehículo a partir de la

configuración para automóvil, haciendo una variación en su ancho a 0,5 m.

Para la correcta evaluación del funcionamiento de la intersección a desnivel, se

modelaron las siguientes condiciones:

• Diseño a desnivel de la intersección de la Autopista Sur con Carrera con

volúmenes vehiculares actuales

• Diseño a desnivel de la intersección de la Autopista Sur con Carrera con

volúmenes proyectados a 2036.

Dentro de las modelaciones, no se incorporaron valores de volúmenes peatonales

ni de bicicletas, puesto que el diseño plantea la eliminación de los cruces peatonales en la

intersección de diseño.

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58

3.9.1. Información Base de Modelación La metodología empleada para la modelación de las condiciones mencionadas

anteriormente, conserva la estructura empleada para el modelo de las condiciones actuales, el

cual se describe en el capítulo “3.4. Modelación de condiciones actuales”.

La información de base de la modelación fue la siguiente:

• Diseño Geométrico de intersección a desnivel de la Autopista Sur con Carrera 63

• La proyección de volúmenes vehiculares, calculados de acuerdo a la metodología

descrita en el Capítulo 3.6. Expansión de volúmenes vehiculares.

• Estudio de velocidades a las intersecciones de estudio, calculados de acuerdo a la

metodología descrita en el Capítulo 3.3. Toma de velocidades.

• Planes semafóricos de las intersecciones de la Carrera 67 con Autopista Sur y de la

Carrera 63 con Calle 57 B Sur. Para estos modelos, se conservaron los tiempos

semafóricos empleados en el modelo del corredor vial actual, los cuales están basado

en información suministrada por la Secretaria Distrital de Movilidad.

Ilustración 13 Esquema de intersección a desnivel (Elaboración Propia en

Software PTV Vissim)

A partir de los cuatro modelos generados, se comparan los resultados para

establecer ventajas y desventajas de la implementación de la intersección a desnivel

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59

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60

4. Resultados

4.1. Resultado de volúmenes de tránsito

4.1.1. Autopista Sur- Carrera 67 El registro de los volúmenes en cada movimiento permitido de la intersección y

los cálculos detallados de los volúmenes vehiculares, factores de hora pico y composición

vehicular para cada acceso, se presentan en el Anexo 2. AFORO_AUTO SUR_KR67.

El resultado del estudio de volúmenes vehiculares para la intersección de la

Autopista Sur con Carrera 67, es el siguiente:

Tabla 12. Volumen Vehicular de la intersección (Autopista Sur- Carrera 67)

Fuente: Elaboración Propia

Grafico 1. Composición Vehicular (Elaboración Propia)

C2 C3 C4 C5 >C5

6:30 -6:45 711 236 0 104 0 76 19 0 0 0 265 1411

6:45-7:00 811 231 0 128 0 76 17 0 0 0 275 1538

7:00-7:15 716 242 0 116 0 62 10 0 0 0 235 1381

7:15-7:30 813 235 0 129 0 68 18 0 0 0 284 1547 5877

Totales 3051 944 0 477 0 282 64 0 0 0 1059 5877

COMP. VEH. 51.9% 16.1% 0.0% 8.1% 0.0% 4.8% 1.1% 0.0% 0.0% 0.0% 18.0%

FHP 0.95

VOL.

HORARIO

INTERSECCION

Hora de inicio Autos Buses BusetasTransmi.

Artic.

Transmi.

Biartic.

CamionesMotos TOTALES

52%

16%

08%

05%

18%

Autos

Buses

Busetas

Transmi.

Artic.

Transmi.

Biartic.

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61

Ilustración 14. Volúmenes Vehiculares Hora de Máxima Demanda (Elaboración Propia)

De acuerdo a lo volúmenes vehiculares y composición vehicular, el factor de hora

pico de esta intersección es de 0.95, con un volumen máximo horario en el periodo de 6:30 am –

7:30 am es de 5877 Veh/h.

4.1.2. Autopista Sur- Carrera 63 El registro de los volúmenes en cada movimiento permitido de la intersección y

los cálculos detallados de los volúmenes vehiculares, factores de hora pico y composición

vehicular para cada acceso, se presentan en el Anexo 3 -AFORO_AUTO SUR_KR63.

El resultado del estudio de volúmenes vehiculares para la intersección de la

Autopista Sur con Carrera 63, es el siguiente:

AUTOPI

STA SUR

AUTOPISTA

AUTOPI

STA SUR

AUTOPISTA

CA

RR

E

RA

67

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62

Tabla 13. Volumen Vehicular de la intersección (Autopista Sur- Carrera 67)

Fuente: Elaboración Propia

Grafico 2. Composición Vehicular (Elaboración Propia)

C2 C3 C4 C5 >C5

6:30 -6:45 900 254 0 104 0 100 20 0 1 0 862 2241

6:45-7:00 1027 247 0 128 0 94 17 0 0 0 904 2417

7:00-7:15 896 264 0 116 0 83 10 0 0 0 874 2243

7:15-7:30 973 259 0 129 0 86 19 0 0 0 874 2340 9241

Totales 3796 1024 0 477 0 363 66 0 1 0 3514 9241

COMP. VEH. 41.1% 11.1% 0.0% 5.2% 0.0% 3.9% 0.7% 0.0% 0.0% 0.0% 38.0%

FHP 0.96

VOL.

HORARIO

INTERSECCION

Hora de inicio Autos Buses BusetasTransmi.

Artic.

Transmi.

Biartic.

CamionesMotos TOTALES

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63

Ilustración 15. Volúmenes Vehiculares Hora de Máxima Demanda (Elaboración Propia)

De acuerdo a lo volúmenes vehiculares y composición vehicular, el factor de hora

pico de esta intersección es de 0.96, con un volumen máximo horario en el periodo de 6:30 am –

7:30 am es de 9241 Veh/h

4.1.3. Carrera 63 – Calle 57B Sur El registro de los volúmenes en cada movimiento permitido de la intersección y

los cálculos detallados de los volúmenes vehiculares, factores de hora pico y composición

vehicular para cada acceso, se presentan en el Anexo 4-AFORO_KR63 _CL 57BSUR.

El resultado del estudio de volúmenes vehiculares para la intersección de la

Carrera 63 con Calle 57B Sur, es el siguiente:

Tabla 14. Volumen Vehicular de la intersección (KR 63- CL57B SUR)

Fuente: Elaboración Propia

C2 C3 C4 C5 >C5

6:30 -6:45 338 50 0 0 0 33 0 0 0 0 252 673

6:45-7:00 373 44 0 0 0 25 0 0 0 0 255 697

7:00-7:15 349 54 0 0 0 30 0 0 0 0 233 666

7:15-7:30 318 53 0 0 0 27 0 0 0 0 244 642 2678

Totales 1378 201 0 0 0 115 0 0 0 0 984 2678

COMP. VEH. 51.5% 7.5% 0.0% 0.0% 0.0% 4.3% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 36.7%

FHP 0.96

VOL.

HORARIO

INTERSECCION

Hora de inicio Autos Buses BusetasTransmi.

Artic.

Transmi.

Biartic.

CamionesMotos TOTALES

AU

TO

PI

ST

A S

UR

AU

TO

PI

ST

A S

UR

AU

TO

PIS

TA

AU

TO

PIS

TA

CARRE

RA 63

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64

Grafico 3. Composición Vehicular (Elaboración Propia)

Ilustración 16. Volúmenes Vehiculares Hora de Máxima Demanda (Elaboración Propia)

De acuerdo a lo volúmenes vehiculares y composición vehicular, el factor de hora

pico de esta intersección es de 0.96, con un volumen máximo horario en el periodo de 6:30 am –

7:30 am es de 2678 Veh/h

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65

4.2. Resultados de velocidades

4.2.1. Autopista sur Las velocidades de operación de los cien registros tomados en campo, en una

distancia de 50 m, son los siguientes:

Tabla 15. Velocidades Instantáneas para una muestra de 100 vehículos sobre la Autopista Sur

Fuente: Elaboración Propia

El cálculo de la velocidad puntual de la Autopista Sur, se determinó con base en

sus variables estadísticas, para ello se obtuvo la estadística descriptiva de los datos tomados en

campo. Posteriormente se definieron los intervalos de clase para organizar la información en una

tabla de frecuencias, para conocer el porcentaje relativo y acumulado para cada rango.

La estadística descriptiva para las velocidades de la Autopista Sur, es la siguiente:

N T (s) Vel (km/h) N T (s) Vel (km/h) N T (s) Vel (km/h) N T (s) Vel (km/h)

1 4.23 43 26 4.24 42 51 3.34 54 76 3.43 53

2 3.23 56 27 3.56 51 52 3.14 57 77 4.33 42

3 4.12 44 28 3.84 47 53 3.36 54 78 3.36 54

4 3.80 47 29 4.46 40 54 3.31 54 79 3.43 52

5 4.22 43 30 10.05 18 55 3.68 49 80 3.33 54

6 3.03 59 31 3.82 47 56 9.80 18 81 16.50 11

7 4.84 37 32 3.39 53 57 7.39 24 82 3.72 48

8 4.48 40 33 3.32 54 58 4.28 42 83 3.50 51

9 3.95 46 34 3.73 48 59 5.13 35 84 3.37 53

10 4.73 38 35 4.46 40 60 4.45 40 85 3.06 59

11 3.01 60 36 3.45 52 61 5.74 31 86 3.35 54

12 2.89 62 37 3.76 48 62 4.98 36 87 9.76 18

13 4.30 42 38 7.42 24 63 3.52 51 88 4.29 42

14 15.74 11 39 16.54 11 64 4.35 41 89 3.40 53

15 4.08 44 40 9.66 19 65 7.90 23 90 3.37 53

16 11.57 16 41 14.51 12 66 13.56 13 91 3.38 53

17 4.22 43 42 4.20 43 67 4.10 44 92 9.26 19

18 10.05 18 43 4.98 36 68 4.18 43 93 7.30 25

19 14.16 13 44 3.42 53 69 4.71 38 94 4.90 37

20 16.92 11 45 3.34 54 70 3.58 50 95 3.50 51

21 4.90 37 46 3.51 51 71 3.45 52 96 3.34 54

22 5.25 34 47 3.70 49 72 3.15 57 97 3.58 50

23 3.30 55 48 3.33 54 73 3.68 49 98 3.24 56

24 7.66 24 49 4.47 40 74 3.33 54 99 4.74 38

25 8.96 20 50 3.78 48 75 3.38 53 100 3.66 49

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66

Tabla 16. Datos estadísticos de las velocidades de la Autopista Sur VELOCIDAD (km/h)

Media 41.71 Error típico 1.39

Mediana 44.86 Moda 42.65

Desviación estándar 13.91 Varianza de la muestra 193.46

Curtosis -0.28 Coeficiente de asimetría -0.92

Rango 51.60 Mínimo 10.64 Máximo 62.24

Suma 4170.86 Cuenta 100

Fuente: Elaboración Propia

A continuación se presentan los resultados del valor de los rangos de los intervalos

junto con la frecuencia, el porcentaje relativo y acumulado.

Tabla 17. Tabla de frecuencias para la Calle 47 (Sentido Oriente – Occidente).

Fuente: Elaboración Propia

Al graficar la velocidad contra el porcentaje relativo, el pico más alto de la gráfica

indicará la Velocidad Media Temporal como lo indica la Ilustración 17. Y por medio de la

gráfica velocidad contra porcentaje acumulado se obtiene la Velocidad de Operación Minina,

Velocidad de Operación Media, Velocidad de Operación Máxima y Velocidad de Diseño,

No SUPERIOR MEDIO INFERIOR FRECUENCIA % RELATIVO % ACUMULADO

1 14.50 11 7.5 7 7% 7%

2 20.50 18 14.5 8 8% 15%

3 27.50 25 21.5 5 5% 20%

4 34.50 32 28.5 2 2% 22%

5 41.50 39 35.5 15 15% 37%

6 48.50 46 42.5 21 21% 58%

7 55.50 53 49.5 34 34% 92%

8 62.50 60 56.5 8 8% 100%

100 100%

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67

correspondientes a los percentiles 15%, 50%, 85% y 98% respectivamente, como lo muestra la

Ilustración 18.

Grafico 4. Gráfica de Porcentaje relativo (Autopista Sur). (Elaboración Propia)

Grafico 5. Gráfica de Porcentaje Acumulado (Autopista sur).(Elaboración Propia)

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

5 15 25 35 45 55 65

Po

rce

nta

je R

ela

tivo

(%

)

Velocidad (Km/h)

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68

Tabla 18. Valores de velocidad en la Autopista Sur para percentiles.

Fuente: Elaboración Propia

4.2.2. Carrera 63 Las velocidades de operación de los cien registros tomados en campo para la

carrera 63, en una distancia de 50 m, son los siguientes:

Tabla 19. Velocidades Instantáneas para una muestra de 100 vehículos sobre la Carrera 63

Fuente: Elaboración Propia

El cálculo de la velocidad puntual de la Carrera 63, se determinó con base en sus

variables estadísticas, para ello se obtuvo la estadística descriptiva de los datos tomados en

N T(Seg) Vel (km/h) N T(Seg) Vel (km/h) N T(Seg) Vel (km/h) N T(Seg) Vel (km/h)

1 6.63 27 26 7.36 24 51 3.63 50 76 4.73 38

2 4.31 42 27 4.17 43 52 4.27 42 77 3.86 47

3 3.33 54 28 4.36 41 53 7.09 25 78 4.14 43

4 4.33 42 29 3.80 47 54 6.35 28 79 4.11 44

5 6.25 29 30 4.08 44 55 3.84 47 80 4.86 37

6 3.10 58 31 5.46 33 56 3.74 48 81 7.31 25

7 4.29 42 32 6.06 30 57 3.50 51 82 4.38 41

8 4.95 36 33 4.72 38 58 3.62 50 83 4.01 45

9 6.34 28 34 5.05 36 59 3.75 48 84 4.23 43

10 5.32 34 35 7.15 25 60 4.16 43 85 7.47 24

11 5.00 36 36 5.62 32 61 3.90 46 86 4.21 43

12 5.48 33 37 4.38 41 62 3.78 48 87 3.78 48

13 4.27 42 38 3.99 45 63 7.15 25 88 3.85 47

14 7.25 25 39 4.15 43 64 6.93 26 89 3.94 46

15 5.51 33 40 5.17 35 65 4.07 44 90 7.39 24

16 5.10 35 41 5.40 33 66 3.78 48 91 6.46 28

17 4.28 42 42 5.08 35 67 3.88 46 92 4.13 44

18 5.94 30 43 4.43 41 68 4.12 44 93 3.75 48

19 4.30 42 44 5.11 35 69 4.04 45 94 4.27 42

20 3.85 47 45 5.03 36 70 6.00 30 95 4.98 36

21 5.50 33 46 4.17 43 71 4.37 41 96 4.64 39

22 6.34 28 47 4.77 38 72 3.85 47 97 5.48 33

23 4.61 39 48 4.11 44 73 3.63 50 98 4.37 41

24 5.01 36 49 5.24 34 74 4.19 43 99 3.94 46

25 5.17 35 50 4.08 44 75 4.61 39 100 3.84 47

AUTOPISTA SUR Percentil Velocidad Valor

15% Mínima 22 50% Media 45 85% Máxima 54 98% Diseño 59

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69

campo. Posteriormente se definieron los intervalos de clase para organizar la información en una

tabla de frecuencias, para conocer el porcentaje relativo y acumulado para cada rango.

La estadística descriptiva para las velocidades de la Carrera 63, es la siguiente:

Tabla 20. Datos estadísticos de las velocidades de la Carrera 63 VELOCIDAD (km/h)

Media 39.20 Error típico 0.77

Mediana 41.20 Moda 42.17

Desviación estándar 7.71 Varianza de la muestra 59.46

Curtosis -0.61 Coeficiente de asimetría -0.32

Rango 34.02 Mínimo 24.09 Máximo 58.11

Suma 3919.87 Cuenta 100

Fuente: Elaboración Propia

A continuación se presentan los resultados del valor de los rangos de los intervalos

junto con la frecuencia, el porcentaje relativo y acumulado.

Tabla 21. Tabla de frecuencias para la Carrera 63

Fuente: Elaboración Propia

Al graficar la velocidad contra el porcentaje relativo, el pico más alto de la gráfica

indicará la Velocidad Media Temporal como lo indica la Grafica 6. Y por medio de la gráfica

No SUPERIOR MEDIO INFERIOR FRECUENCIA % RELATIVO % ACUMULADO

1 14.50 11 7.5 7 7% 7%

2 20.50 18 14.5 8 8% 15%

3 27.50 25 21.5 5 5% 20%

4 34.50 32 28.5 2 2% 22%

5 41.50 39 35.5 15 15% 37%

6 48.50 46 42.5 21 21% 58%

7 55.50 53 49.5 34 34% 92%

8 62.50 60 56.5 8 8% 100%

100 100%

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70

velocidad contra porcentaje acumulado se obtiene la Velocidad de Operación Minina, Velocidad

de Operación Media, Velocidad de Operación Máxima y Velocidad de Diseño, correspondientes

a los percentiles 15%, 50%, 85% y 98% respectivamente, como lo muestra la Grafica 7.

Grafico 6. Gráfica de Porcentaje relativo (Autopista Sur). (Elaboración Propia)

Grafico 7. Gráfica de Porcentaje Acumulado (Autopista sur). (Elaboración Propia)

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

Po

rce

nta

je R

ela

tivo

(%

)

Velocidad (Km/h)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

5.00 15.00 25.00 35.00 45.00 55.00 65.00

Po

rce

nta

je A

cum

ula

do

(%

)

Velocidad (Km/h)

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71

Tabla 22. Valores de velocidad en la Carrera 63 para percentiles.

CALLE KR 63 Percentil Velocidad Valor

15% Minima 30 50% Media 41 85% Máxima 47 98% Diseño 51

Fuente: Elaboración Propia

4.3. Resultados de modelaciones en PTV Vissim

Las modelaciones analizadas fueron las siguientes:

• Geometría actual de la intersección con volúmenes actuales

• Geometría actual de la intersección con volúmenes futuros

• Propuesta de diseño de intersección a desnivel con volúmenes actuales

• Propuesta de diseño de intersección a desnivel con volúmenes futuros.

Los resultados obtenidos de estas modelación se muestran a continuación. A partir de estos

se comparan las principales variables de funcionamiento de la red: los tiempos de demora,

los niveles de servicio, la velocidad de funcionamiento promedio de la red y la longitud

máxima de la cola para cada una de las modelaciones.

Esta información se extrajo de los informes generados por el software para cada uno de los

nodos definidos en la red de estudio.

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72

Tabla 23. Cuadro comparativo de los resultados obtenidos de las modelaciones

Fuente: Elaboración Propia

La modelación de las condiciones que analiza la intersección con su geometría

actual y volúmenes actuales, se presenta en el Anexo 8- MODELACION CONDICIONES

ACTUALES. Así mismo una tabla resumen de sus resultados de esta condición, se presenta en

el ANEXO 7 - RESULTADOS MODELACION CONDICIONES ACTUALES.

La modelación de las condiciones que analiza la intersección con su geometría

actual y volúmenes futuros, proyectados para periodo de diseño de 20 años, se presenta en el

ANEXO 8.1 - MODELACION CONDICIONES ACTUALES_ VOL FUTURO. Así mismo una

tabla resumen de sus resultados de esta condición, se presenta en ANEXO 8.2- MODELACION

DE CONDICIONES ACTUALES DE GEOMETRIA CON VOLUMENES FUTUROS.

La modelación de las condiciones que analiza la propuesta de diseño de la

intersección a desnivel y volúmenes actuales se presenta en el ANEXO 10 - MODELACION

DISEÑO_ VOL ACTUALES. Así mismo una tabla resumen de sus resultados de esta

AUTOSUR_KR67 8.1 12.3 5.3 25.7 A B A C

AUTOPISTA_KR63 19.1 25.3 8.3 30.3 B C A C

KR63_CL57BSUR 7.1 15 2.8 18.6 A B A B

AUTOSUR_KR67 80.5 85.5 31.6 63.1

AUTOPISTA_KR63 511.5 508.8 30.2 337.1

KR63_CL57BSUR 17.7 503.3 39.6 334.4

15

GEOMETRIA ACTUAL DISEÑO A DESNIVEL

VOLUMEN

FUTURO

GEOMETRIA ACTUAL

VOLUMEN

FUTURO

GEOMETRIA ACTUAL DISEÑO A DESNIVEL

VOLUMEN

ACTUAL

VOLUMEN

FUTURO

VOLUMEN

ACTUAL

VOLUMEN

FUTURO

GEOMETRIA ACTUAL

VOLUMEN

ACTUAL

VOLUMEN

FUTURO

23

NIVEL DE SERVICIO

VELOCIDAD PROMEDIO DE LA RED (Km/h) LONGITUD FILA MAX (m)

VOLUMEN

FUTURO

DISEÑO A DESNIVEL

VOLUMEN

FUTURO

DISEÑO A DESNIVEL

VOLUMEN

ACTUAL

VOLUMEN

FUTURO

19 34

VOLUMEN

ACTUAL

VOLUMEN

ACTUAL

DEMORA (s)

INTERSECCION

INTERSECCION

VOLUMEN

ACTUAL

VOLUMEN

ACTUAL

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73

condición, se presenta en ANEXO 11 – MODELACION DE ALTERNATIVA DE DISEÑO

PARA LOS VOLUMENES ACTUALES.

La modelación de las condiciones que analiza la propuesta de diseño de la

intersección a desnivel y volúmenes futuros, proyectados para periodo de diseño de 20 años, se

presentan en el ANEXO 12-MODELACION DISEÑO_ VOL FUTUROS. Así mismo una tabla

resumen de sus resultados de esta condición, se presenta en ANEXO 13 - MODELACION DE

ALTERNATIVA DE DISEÑO PARA LOS VOLUMENES FUTUROS.

4.4. Resultados diseño geométrico

Como se describió en la metodología empleada para el desarrollo del diseño

geométrico, se definió un paso elevado con dos ramales (Ramal C y Ramal D), que da solución

al giro izquierdo desde la Autopista Sur hacia la Carrera 63 y el giro izquierdo desde la Carrera

63 hacia la Autopista. Asimismo se rediseñaron los giros derechos de la intersección (Ramal A y

Ramal B). El modelo digital se presenta en el ANEXO 13.1 - DISEÑO GEOMETRICO DE LA

INTERSECCION.

Ilustración 17. Esquema General del diseño a desnivel de la intersección de la Autopista

Sur con Carrera 63 (Elaboración Propia)

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74

Por otra parte, se hizo el replanteo de las cuatro calzadas existentes sobre la

Autopista Sur, es decir las dos calzadas exclusivas de Transmilenio y de las dos calzadas de

tránsito mixto. Para cada uno de ellas, para el paso elevado y los cuatro ramales diseñados, se

presentan las carteras de localización en ANEXO 14 - INFORME DE ABSCISAS

INCREMENTAL POR ALINEAMIENTOS.

La cartera de localización presenta para cada abscisa, sus respectivas coordenadas

(Norte, Este) y su dirección.

A continuación se muestra la cartera de localización del Ramal A

Tabla 24. Cartera de localización del Ramal A.

Fuente: Informe Generado desde AutoCAD Civil3D

ABSCISAABSCISAABSCISAABSCISA NORTENORTENORTENORTE ESTEESTEESTEESTE RUMBORUMBORUMBORUMBO

0+000.00 100,270.9589m 91,488.0981m S10° 15' 19"E0+010.00 100,261.1186m 91,489.8784m S10° 15' 19"E0+020.00 100,251.2784m 91,491.6587m S10° 15' 19"E0+030.00 100,241.4382m 91,493.4391m S10° 15' 19"E0+040.00 100,231.5953m 91,495.2047m S9° 48' 43"E0+050.00 100,221.7252m 91,496.8102m S8° 39' 58"E0+060.00 100,211.8249m 91,498.2180m S7° 31' 13"E0+070.00 100,201.9084m 91,499.5070m S7° 24' 00"E0+080.00 100,191.9917m 91,500.7950m S7° 24' 00"E0+090.00 100,182.0749m 91,502.0829m S7° 24' 00"E0+100.00 100,172.1582m 91,503.3709m S7° 24' 00"E0+110.00 100,162.2516m 91,504.7330m S8° 24' 15"E0+120.00 100,152.3747m 91,506.2959m S9° 34' 46"E0+130.00 100,142.5319m 91,508.0611m S10° 45' 18"E0+140.00 100,132.7274m 91,510.0278m S11° 55' 49"E0+150.00 100,122.9632m 91,512.1865m S12° 45' 30"E0+160.00 100,113.2101m 91,514.3949m S12° 45' 30"E0+170.00 100,103.4570m 91,516.6032m S12° 45' 30"E0+180.00 100,093.7039m 91,518.8116m S12° 45' 30"E0+190.00 100,083.9508m 91,521.0200m S12° 45' 30"E0+200.00 100,074.1977m 91,523.2284m S12° 45' 30"E0+210.00 100,064.4446m 91,525.4367m S12° 45' 30"E0+220.00 100,054.5957m 91,526.8828m S4° 01' 51"O0+230.00 100,045.3200m 91,523.5066m S35° 58' 16"O0+240.00 100,039.2348m 91,515.7344m S67° 54' 40"O0+250.00 100,038.1826m 91,505.9196m N80° 17' 29"O0+260.00 100,039.7925m 91,496.0502m N81° 23' 01"O0+270.00 100,041.1747m 91,486.1464m N82° 43' 35"O0+280.00 100,042.3244m 91,476.2130m N84° 04' 09"O0+290.00 100,043.2410m 91,466.2553m N85° 24' 43"O0+300.00 100,043.9241m 91,456.2789m N86° 45' 17"O0+310.00 100,044.3731m 91,446.2892m N88° 05' 51"O0+320.00 100,044.5880m 91,436.2918m N89° 26' 25"O0+330.00 100,044.5685m 91,426.2920m S89° 13' 01"O0+340.00 100,044.3147m 91,416.2954m S87° 52' 27"O0+350.00 100,043.9045m 91,406.3039m S87° 37' 35"O

NOMBRE DEL ALINEAMIENTO: Ramal_ANOMBRE DEL ALINEAMIENTO: Ramal_ANOMBRE DEL ALINEAMIENTO: Ramal_ANOMBRE DEL ALINEAMIENTO: Ramal_AINTERVALO DE ABSCISA: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00INTERVALO DE ABSCISA: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00INTERVALO DE ABSCISA: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00INTERVALO DE ABSCISA: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00

INCREMENTO DE ABSCISA: 10.00INCREMENTO DE ABSCISA: 10.00INCREMENTO DE ABSCISA: 10.00INCREMENTO DE ABSCISA: 10.00

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Así mismo en el ANEXO 15 - INFORME DE P.I. DE ALINEAMIENTOS, se

presenta cartera general de información de los P.I que conforman los alineamientos. A

continuación se muestra la cartera referente al Ramal A.

Tabla 25. Cartera de localización del Ramal A.

Fuente: Informe Generado desde AutoCAD Civil3D

Los elementos de las curvas horizontales para cada alineamiento, se presentan el

ANEXO 16 - INFORME DE ESTACIONES Y ELEMENTOS DE CURVAS.

Tabla 26. Elementos de las curvas e información de estaciones Ramal A.

Fuente: Informe Generado desde AutoCAD Civil3D

Descripción Estación Norte Este

Inicio 0+00.000 100270.959 91488.098

Fin 0+36.132 100235.404 91494.531

Longitud 36.132 Orientacion: S 10° 15' 18.8102" E

Descripción Estación Norte Este

PC: 0+36.132 100235.404 91494.531

RP: 100146.388 91002.519

PT: 0+61.049 100210.785 91498.354

Delta: 02° 51' 18.8863" Tipo DERECHA

Radio 500

Longitud 24.917 Tangente: 12.461

Media: 0.155 Externa: 0.155

Cuerda Larga: 24.914 Rumbo: S 08° 49' 39.3671" E

Descripción Estación Norte Este

Start: 0+61.049 100210.785 91498.354

End: 1+01.456 100170.714 91503.558

Longitud 40.408 Orientacion: S 07° 23' 59.9240" E

Curva Circular

Tangente de Salida

Tangente de Entrada

ALINEAMIENTO: Ramal A

ABSCISA DE P.I.ABSCISA DE P.I.ABSCISA DE P.I.ABSCISA DE P.I. ESTEESTEESTEESTE NORTENORTENORTENORTE DISTANCIA DISTANCIA DISTANCIA DISTANCIA ORIENTACIONORIENTACIONORIENTACIONORIENTACION

0+000.00 100,270.9589m 91,488.0981m48.593m S10° 15' 19"E

0+048.59 100,223.1423m 91,496.7492m75.679m S7° 24' 00"E

0+124.27 100,148.0932m 91,506.4964m117.340m S12° 45' 30"E

0+241.57 100,033.6506m 91,532.4094m73.898m N80° 17' 29"O

0+297.02 100,046.1124m 91,459.5701m55.901m S87° 37' 35"O

0+352.59 100,043.7973m 91,403.7167m

NOMBRE DE ALINEAMIENTO: Ramal ANOMBRE DE ALINEAMIENTO: Ramal ANOMBRE DE ALINEAMIENTO: Ramal ANOMBRE DE ALINEAMIENTO: Ramal AINTERVALO DE ABSCISAS: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00INTERVALO DE ABSCISAS: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00INTERVALO DE ABSCISAS: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00INTERVALO DE ABSCISAS: inic io: 0+000.00, f in: 35+259.00

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76

Para el paso elevado y los cuatro ramales diseñados, las carteras de los

alineamientos verticales, se presentan en el ANEXO 17- CARTERA DE ALINEAMIENTO

VERTICAL. A continuación se muestra la cartera referente al Ramal A.

Tabla 27. Cartera del Alineamiento Vertical- Ramal A.

Fuente: Informe Generado desde AutoCAD Civil3D

Los elementos de las curvas verticales para los alineamientos diseñados, se

presenta en el ANEXO 18 - ELEMENTOS DE LAS CURVAS VERTICALES. A continuación

se muestra la cartera referente al Ramal A.

NºNºNºNº ABSCISAABSCISAABSCISAABSCISA NORTENORTENORTENORTE ESTEESTEESTEESTEELEVACIÓN ELEVACIÓN ELEVACIÓN ELEVACIÓN EXISTENTEEXISTENTEEXISTENTEEXISTENTE

DISEÑO DE DISEÑO DE DISEÑO DE DISEÑO DE ELEVACIÓNELEVACIÓNELEVACIÓNELEVACIÓN

DIFERENCIA DE DIFERENCIA DE DIFERENCIA DE DIFERENCIA DE ELEVACIÓNELEVACIÓNELEVACIÓNELEVACIÓN

TIPO DE TIPO DE TIPO DE TIPO DE PUNTOPUNTOPUNTOPUNTO

0 0+000,00 914,880,981 1,002,709,589 2.550,990m 2.550,921m 0,069m Inicio1 0+007,07 914,893,568 1,002,640,017 2.550,990m 2.550,924m 0,066m Existente2 0+007,74 914,894,765 1,002,633,397 2.550,990m 2.550,924m 0,066m Existente3 0+008,01 914,895,247 1,002,630,738 2.550,989m 2.550,924m 0,065m Existente4 0+008,20 914,895,586 1,002,628,863 2.550,989m 2.550,924m 0,065m Existente5 0+010,00 914,898,784 1,002,611,186 2.550,989m 2.550,925m 0,064m Regular6 0+011,21 914,900,945 1,002,599,243 2.550,989m 2.550,925m 0,064m Existente7 0+018,80 914,914,443 1,002,524,633 2.550,985m 2.550,928m 0,057m Existente8 0+020,00 914,916,587 1,002,512,784 2.550,985m 2.550,928m 0,057m Regular9 0+030,00 914,934,391 1,002,414,382 2.550,988m 2.550,932m 0,056m Regular10 0+036,13 914,945,307 1,002,354,042 2.550,990m 2.550,934m 0,056m Línea - Curva11 0+036,79 914,946,467 1,002,347,606 2.550,990m 2.550,935m 0,056m Existente12 0+040,00 914,952,047 1,002,315,953 2.550,990m 2.550,936m 0,055m Regular13 0+042,36 914,956,015 1,002,292,678 2.550,991m 2.550,937m 0,054m Existente14 0+048,59 914,965,958 1,002,231,185 2.550,991m 2.550,939m 0,052m15 0+048,59 914,965,958 1,002,231,185 2.550,991m 2.550,939m 0,052m Existente16 0+050,00 914,968,102 1,002,217,252 2.550,991m 2.550,940m 0,051m Regular17 0+054,05 914,974,046 1,002,177,159 2.550,991m 2.550,941m 0,050m Existente18 0+054,52 914,974,706 1,002,172,564 2.550,991m 2.550,941m 0,050m Existente19 0+054,82 914,975,134 1,002,169,573 2.550,991m 2.550,941m 0,050m Existente20 0+055,43 914,975,995 1,002,163,504 2.550,991m 2.550,942m 0,050m Existente21 0+055,61 914,976,238 1,002,161,781 2.550,991m 2.550,942m 0,050m Existente22 0+055,88 914,976,621 1,002,159,061 2.550,991m 2.550,942m 0,050m Existente23 0+056,35 914,977,274 1,002,154,396 2.550,992m 2.550,942m 0,050m Existente24 0+056,65 914,977,683 1,002,151,456 2.550,992m 2.550,942m 0,050m Existente25 0+057,13 914,978,338 1,002,146,721 2.550,992m 2.550,942m 0,050m Existente26 0+057,44 914,978,766 1,002,143,607 2.550,992m 2.550,942m 0,049m Existente27 0+057,92 914,979,415 1,002,138,864 2.550,992m 2.550,943m 0,049m Existente28 0+058,10 914,979,661 1,002,137,055 2.550,992m 2.550,943m 0,049m Existente29 0+058,77 914,980,561 1,002,130,393 2.550,992m 2.550,943m 0,049m Existente30 0+059,72 914,981,816 1,002,120,994 2.550,992m 2.550,943m 0,049m Existente31 0+060,00 91,498,218 1,002,118,249 2.550,992m 2.550,943m 0,049m Regular32 0+061,05 914,983,541 1,002,107,852 2.550,992m 2.550,944m 0,049m Curva - Línea33 0+061,05 914,983,541 1,002,107,852 2.550,992m 2.550,944m 0,049m Existente34 0+070,00 91,499,507 1,002,019,084 2.550,993m 2.550,947m 0,046m Regular35 0+080,00 91,500,795 1,001,919,917 2.550,994m 2.550,951m 0,043m Regular

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77

Tabla 28. Elementos de las curvas verticales- Ramal A

Fuente: Informe Generado desde AutoCAD Civil3D

Los planos del diseño horizontal se presenta en los ANEXO 21 - PLANO DE

LOCALIZACION GENERAL, ANEXO 22 -PLANTA_PERFIL PASO ELEVADO, ANEXO

Nº ABSCISA Inclinación de rasante T.S. Longitud de curva

0 0+000.00 0.04%

1 0+192.34 1.10% 19.343m

P.K. de PAV: 0+182.66 Elevación: 2,550.989m

P.K. de VAV: 0+192.34 Elevación: 2,550.992m

P.K. de PTV: 0+202.01 Elevación: 2,551.099m

Punto bajo: 0+182.66 Elevación: 2,550.989m

Inclinación de rasante T.E.: 0.04% Inclinación de rasante T.S.: 1.10%

Cambiar: 1.06% K: 18.1995262

Longitud de curva: 19.343m

Distancia de iluminación:

2 0+240.75 -0.47% 19.664m

P.K. de PAV: 0+230.92 Elevación: 2,551.417m

P.K. de VAV: 0+240.75 Elevación: 2,551.525m

P.K. de PTV: 0+250.59 Elevación: 2,551.479m

Punto alto: 0+244.67 Elevación: 2,551.493m

Inclinación de rasante T.E.: 1.10% Inclinación de rasante T.S.: -0.47%

Cambiar: 1.57% K: 12.5

Longitud de curva: 19.664m

Distancia de adelantamiento: 992.798m Distancia de parada: 432.278m

3 0+307.11 0.39% 57.867m

P.K. de PAV: 0+278.17 Elevación: 2,551.348m

P.K. de VAV: 0+307.11 Elevación: 2,551.211m

P.K. de PTV: 0+336.04 Elevación: 2,551.325m

Punto bajo: 0+309.72 Elevación: 2,551.273m

Inclinación de rasante T.E.: -0.47% Inclinación de rasante T.S.: 0.39%

Cambiar: 0.87% K: 66.66666667

Longitud de curva: 57.867m

Distancia de iluminación:

4 0+352.58

Información de acuerdo vertical: (acuerdo convexo)

INTERVALO DE ABSCISA: inicio: 0+000.00, fin: 35+258.00

Información de acuerdo vertical: (acuerdo cóncavo)

ALINEAMIENTO VERTICAL: Rasante - Ramal A

Información de acuerdo vertical: (acuerdo cóncavo)

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23 -PLANTA_PERFIL RAMAL A, ANEXO 24 -PLANTA_PERFIL RAMAL B, ANEXO 25 -

PLANTA_PERFIL RAMAL C, ANEXO 26 -PLANTA_PERFIL RAMAL D.

Las secciones transversales se realizaron cada 10 m, esta se muestran para cada

ramal y para el paso elevado en los ANEXO 27-SECCIONES TRANSVERSALES PASO

ELEVADO, ANEXO 28-SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL A, ANEXO 29 -

SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL B, ANEXO 30-SECCIONES TRANSVERSALES

RAMAL C y ANEXO 31-SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL D.

A partir de las secciones transversales se determinaron las carteras de corte y

relleno, que se presentan en el ANEXO 19 - INFORME DE VOLUMENES CORTE Y

RELLENO. A continuación se muestra la cartera referente al Ramal A.

Tabla 29. Cartera del Corte y relleno- Ramal A.

Fuente: Informe Generado desde AutoCAD Civil3D

ABSCISAAREA DE

DESMONTE M2

VOLUMEN DE DESMONTE

M2

VOLUMEN REUTILIZABLE

M3

AREA DE TERRAPLEN

M2

VOLUMEN DE TERRAPLEN

M3

VOLUMEN DE DESMONTE

ACUMULADO M3

VOLUMEN REUTILIZABLE ACUMULADO

M3

VOLUMEN DE TERRAPLEN

ACUMULADO M3

VOLUMEN NETO

ACUMULADO M3

0+000.00 0.25 0 0 0 0 0 0 0 0

0+010.00 1.14 6.92 6.92 0 0 6.92 0 0 6.92

0+020.00 2.05 15.94 15.94 0 0 22.86 0 0 22.86

0+030.00 2.93 24.88 24.88 0 0 47.74 0 0 47.74

0+040.00 3.5 32.11 32.11 0 0 79.85 0 0 79.85

0+050.00 3.63 35.39 35.39 0 0 115.24 0 0 115.23

0+060.00 3.6 35.92 35.92 0 0 151.15 0 0 151.15

0+070.00 3.58 35.95 35.95 0 0 187.1 0 0 187.1

0+080.00 3.56 35.73 35.73 0 0 222.82 0 0 222.82

0+090.00 3.54 35.49 35.49 0 0 258.31 0 0 258.31

0+100.00 3.52 35.26 35.26 0 0 293.58 0 0 293.57

0+110.00 3.5 35.26 35.26 0 0 328.84 0 0 328.84

0+120.00 3.48 35.12 35.12 0 0 363.96 0 0 363.96

0+130.00 3.47 34.97 34.97 0 0 398.93 0 0 398.92

0+140.00 3.44 34.76 34.76 0 0 433.69 0 0 433.69

0+150.00 3.38 34.12 34.12 0 0 467.81 0 0 467.81

0+160.00 3.36 33.73 33.73 0 0 501.54 0 0 501.54

0+170.00 3.34 33.52 33.52 0 0 535.06 0 0 535.06

0+180.00 3.32 33.3 33.3 0 0 568.36 0 0 568.36

0+190.00 3.32 33.2 33.2 0 0 601.56 0 0 601.55

0+200.00 3.64 34.82 34.82 0 0 636.38 0 0 636.37

0+210.00 4.78 42.1 42.1 0 0 678.48 0 0 678.48

0+220.00 7.37 50.79 50.79 0 0 729.27 0 0 729.27

0+230.00 7.12 47.66 47.66 0 0 776.94 0 0 776.93

0+240.00 6.21 45.11 45.11 0 0 822.05 0 0 822.04

0+250.00 3.88 36.83 36.83 0 0 858.88 0 0 858.87

ALINEAMIENTO: RAMAL A

ABSCISA INICIAL: 0+000.00

ABSCISA FINALl: 0+352.59

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Y en el Anexo 20, se muestra la cartera de bordes y eje de cada alineamiento.

4.5. Señalización de la intersección

Se editó un plano de urbanismo y señalización con el fin de que las nuevas

modificaciones que va a sufrir la intersección sean acopladas y regidas por las señales

reglamentarias que recomienda el manual de señalización vial del Ministerio de Transporte en su

última actualización en el año 2015, además de que se deben realizar modificaciones en andenes

y separadores debido a la aparición del paso elevado y ramales de enlaces.

a) Andenes y Separadores: Para realizar este plano se tiene en cuenta las dimensiones de los

ramales de enlace como el ancho y la longitud, esto con el fin de desplazar los andenes a

los costados dándole espacio a esta modificación. Sin embargo, al realizar el paso

elevado y los ramales de enlace para mejorar el tráfico desaparece la intersección

sanforizada, por lo que se debió realizar la proyección de los alineamientos de la

autopista sur delimitando los separadores y andenes a los costados. Con estos cambios

también se ven afectadas las entradas a los predios y urbanizaciones que tuvieron que ser

desplazadas o modificadas para que la nueva estructura no influyera en el acceso a estos

lugares. En la ilustración 18 se observa la distribución y modificación que se realizó en

andenes y separadores, En el ANEXO 32 - PLANO DE SEÑALIZACION

HORIZONTAL Y VERTICAL.se puede observar el plano de la distribución de andenes

y carriles así como las señales verticales y demarcaciones ubicadas en la intersección.

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Ilustración 18. Distribución y modificación de andenes y separadores en la

intersección (Elaboración propia)

b) Señales Verticales Reglamentarias: En este plano también se incluyó la ubicación que

debe tener las señalización vertical en la intersección, para el diseño de esta señalización

se utilizó como criterio el capítulo 2 del manual de señalización vial del año 2015 y las

modificaciones físicas que tuvo el espacio por la incorporación de nuevas estructuras,

accesos y maniobras que debe realizar el usuario de la vía. Este plano contiene la

ubicación aproximada de estas señales, pero este criterio depende mucho de las

características de la vía en condiciones reales.

Las señales reglamentarias tienen como fin notificar al usuario las prioridades,

limitaciones, prohibiciones, restricciones, obligaciones y autorizaciones existentes en la

vía. A continuación se relacionan las señales utilizadas en el diseño de la intersección de

la autopista sur con carrera 63:

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• CEDA EL PASO - SR 02:

Ilustración 19. Señal ceda el paso (Manual de señalización de 2015)

Esta señal se ubicó en los carriles de aceleración de los ramales de enlace a nivel y a

desnivel cuando el vehículo va ingresar a una vía con prioridad, éste debe detenerse e

ingresar cuando tenga la oportunidad.

• PROHIBIDO ADELANTAR – SR 26:

Ilustración 20. Señal prohibido adelantar (Manual de señalización de 2015)

Se ubicó en los carriles de los ramales de enlace donde en la calzada existe solo un carril

y la circulación la debe realizar solo un vehículo por carril.

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• VELOCIDAD MAXIMA PERMITIDA – SR 30:

Ilustración 21. Señal velocidad máxima permitida (Manual de señalización de

2015)

Se ubicó en los ramales de enlace y en el paso elevado para indicar al usuario de la vía la

velocidad máxima permitida que debe mantener. En el paso elevado y en los ramales de

enlace de la intersección, esta velocidad es de 30 Km/h.

• ALTURA MAXIMA PERMITIDA – SR 32:

Ilustración 22. Señal altura máxima permitida (Manual de señalización de 2015)

Se ubicó en la aproximación de los carriles a la estructura del paso elevado en la

autopista sur y en un ramal de la carrera 63, advirtiendo la altura máxima permitida para

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83

el tránsito de los vehículos por estos carriles. En el proyecto se estimó una altura máxima

permitida de 5.00 metros.

c) Señales Verticales Preventivas: El objeto de estas señales es advertir al usuario de la vía

la existencia de riesgos y situaciones imprevistas presentes en la vía y en sus zonas

adyacentes. A continuación se relacionan las señales preventivas utilizadas en la

intersección:

• BIFURCACIÓN A LA DERECHA – SP 17:

Ilustración 23. Bifurcación a la derecha (Manual de señalización de 2015)

Esta señal se instaló en la aproximación al ingreso de los ramales de enlace para advertir

al usuario la existencia de una bifurcación al lado derecho de la vía.

• DELINEADOR DE CURVA HORIZONTAL:

Ilustración 24. Delineador de curva horizontal (Manual de señalización de 2015)

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Esta señal se instaló en las curvas del paso elevado para advertir al usuario el recorrido

sobre una curva horizontal.

d) Demarcación horizontal: Esta modificación tuvo como base el capítulo 3 del manual de

señalización vial del año 2015, donde se incorporaron líneas de demarcación a las

calzadas, carriles de aceleración y desaceleración, zonas de convergencia y divergencia,

líneas de carriles, flechas para indicación de giros y maniobras. Esta señalización es un

complemento necesario para el diseño, ya que es la traducción al usuario de cómo debe

ser el comportamiento dentro de la intersección.

La función de estas señales es regular la circulación y advertir o guiar a los usuarios de la

vía.

A continuación se relacionan las demarcaciones utilizadas para regular la circulación en

la intersección:

• Líneas entre carriles:

Ilustración 25. Lineas entre carriles (Manual de señalización de 2015)

En la ilustración 25 se observa un ejemplo de líneas entre carriles. Estas generalmente

líneas son blancas y segmentadas, dependiendo de la zona, ya que dividen los carriles que

tiene un mismo sentido y se ubican en zonas donde se permite el intercambio de carril.

En el proyecto se ubicó una en la longitud del paso elevado separando los dos carriles que

contiene, dos a lo largo de las dos calzadas mixtas de la autopista sur separando los tres

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carriles que tiene cada calzada y una en sentido longitudinal de cada calzada de

Transmilenio separando los dos carriles, con el fin de indicar que son zonas donde se

puede realizar la maniobra de intercambio de carril.

En algunas zonas, esta línea separadora de carriles es continua; en la intersección se

ubicaron en las áreas aledañas a las entradas y salidas de los ramales de enlace

complementando la delimitación y transición de los carriles de aceleración.

• Línea de borde de pavimento exterior: Esta línea es continua y de color blanco, se ubica

en el borde de la vía indicando el límite de la calzada; en la intersección se ubicaron al

lado derecho del sentido de las calzadas de la carrera 63 y de la Autopista Sur, también en

los límites de cada calzada contra los separadores que no dividen sentidos de flujo y en

los ramales de enlace a cada lado de la calzada.

• Línea central que separa flujos opuestos borde de pavimento exterior: Esta línea es

continua y de color amarillo, se ubica en el borde de la vía indicando el límite de la

calzada y la separación de los sentidos de flujos en la vía; en la intersección se ubicaron

al lado izquierdo del sentido de las calzadas de la carrera 63 y de la Autopista Sur.

Ilustración 26. Lineas segmentadas (Manual de señalización de 2015)

• Líneas segmentadas de borde de calzada: En la ilustración 26 se puede observar un

ejemplo de líneas segmentadas para delimitar carriles de aceleración y desaceleración. En

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la intersección estas líneas fueron ubicadas en las salidas y entradas de los ramales de

enlace con sus respectivos carriles de aceleración o desaceleración, siendo al mismo

tiempo la delimitación del ensanchamiento de la calzada principal; también se ubicaron

estas líneas en el entrecruzamiento que se presenta en el paso elevado cuando se empalma

con el ramal de enlace que entra y con el que sale de la Autopista Sur.

Ilustración 27. Ceda el paso (Manual de señalización de 2015)

• Cruce controlado por señal de CEDA EL PASO: Esta señal se instaló en la salida de los

ramales de enlace o en los carriles de aceleración indicando la proximidad de la entrada a

la calzada de una vía principal, indicando que el vehículo debe detenerse si en el flujo

vehicular de la vía prioritaria no existe espacio suficiente para incorporarse. También se

ubicó esta señal en el empalme del ramal de enlace que conecta a los vehículos que

vienen de la autopista sur hacia el oriente y deben tomar la carrera 63 al norte, ya que

aquí el paso elevado es la vía prioritaria. La ilustración 27 muestra la distribución y

relación entre la señal de CEDA EL PASO y la línea de detención.

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• Cruce de sendero peatonal: Son dos líneas blancas continuas que se ubican en el ancho

del paso peatonal que cruza con la calzada, en la intersección se ubicaron en los pasos

peatonales a nivel que se presentan en los ramales que conectan a la autopista sur con la

carrera 63. En la ilustración 28 se puede apreciar un ejemplo.

Ilustración 28. Cruce de sendero peatonal (Elaboración propia)

• Flechas: Son marcas en el pavimento que indican los sentidos de circulación y las

maniobras permitidas. En la intersección se ubicó la flecha de frente que indica el

sentido de circulación en los carriles de la autopista y en los ramales de enlace, la flecha

de giro y la flecha de frente y de giro que indican las maniobras que se pueden realizar.

La ilustración 29 es un ejemplo de una flecha de frente y de giro.

Ilustración 29. Flechas (Elaboración propia)

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• Demarcación de transito divergente y convergente: Es la demarcación que indica si el

transito diverge o converge; en la intersección se ubicó en el empalme del paso elevado

con los ramales de enlace a desnivel y en los ramales a nivel. En la ilustración 30 se

aprecia un ejemplo.

Ilustración 30. Transito divergente y convergente (Elaboración propia)

e) Otros Dispositivos:

• Marcador de obstaculos vertical:

Esta señal se ubicó en los separadores u obstáculos que se forman en la entrada a los

ramales de enlace a nivel, a desnivel y en el paso elevado de la intersección.

Ilustración 31. Marcador de obstaculos vertical (Manual de señalización de 2015)

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5. Conclusiones y recomendaciones

• Los valores obtenidos a partir del estudio de los volúmenes vehiculares que circulan por

la Autopista Sur, corroboran la importancia de esta vía, y la necesidad de mejorar su

capacidad de servicio, la cual se ve afectada en gran medida por interrupción del flujo

debido al intersección a nivel de la Carrera 63, puesto que es la única salida que tienen

los barrios Villa del rio y Boita hacia la autopista sur.

• El flujo vehicular que transita por la carrera 63, para tomar la Autopista Sur, no es muy

elevado, sin embargo interfiere con la continuidad del flujo vehicular sobre la Autopista,

lo que genera congestión.

• Teniendo en cuenta que los factores de hora pico son similares en las tres intersecciones

de estudio y a su vez cercanas a la unidad, se puede deducir la homogeneidad del tráfico

que circula por el corredor.

• La velocidad de operación del corredor vial actual, en hora valle esta entre 40 Km/h y 50

Km/h. Esta velocidad en la hora de máxima demanda se ve reducida significativamente,

alcanzando valores promedios en toda la intersección de 19 Km/h, lo que afecta en gran

medida los tiempos de desplazamiento. Los Transmilenio alcanzan velocidades promedio

de 36 Km/h, aun cuando se ve reducida por las circunstancia de operación, esta reducción

no es tan significativa debido a sus calzadas exclusivas, lo que limita el número de

maniobras permitidas a los buses.

• La vía que presenta mayores demoras es la Autopista Sur con Carrera 63, esto se debe al

giro izquierdo desde la autopista sur, el cual obliga a detener la mayoría de flujo, y

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90

desemboca en otro semáforo en donde se entrecruzan los flujos de la carrera 63. Así

mismo esto repercute en la longitud de las colas en estos accesos.

• La longitud de la cola de los vehículos que giran a la izquierda desde la autopista sur,

alcanza una longitud mayor a la del carril del almacenamiento, por lo que interfiere con

los flujos directos sobre la autopista sur. Así mismo, debido al volumen de vehículos que

realizan esta maniobra y al entrecruzamiento sobre la Carrera 63, se presentan

obstrucciones al flujo vehicular que circula sobre sobre esta vía con miras de salir a la

Autopista Sur.

• Al realizar la toma de información de la red vehicular, se calculó que el volumen de la

intersección es 9241veh, el factor de hora pico es 0.96 el tiempo de demora es 19.1 sg y

la colas es 511.5 m este estudio se realizó el día 29 de Marzo de 6.30 am a 7.30 am;

también se recopilo la información de velocidades de los tramos que transitan por la red y

se determinó que en el tramo de la autopista tiene una velocidad en el percentil 85% de

54 km/h y el acceso de villa del rio es de 47 km/h, este estudio se realizó el mismo día en

cual se tomó los volúmenes, pero en hora valle con la cual nos permitió evidenciar la

velocidad en flujo continuo de red vial en referencia.

• Se realizó un propuesta de diseño geométrico con el fin de darle continuidad el tránsito

vehicular de la autopista sur y solucionar los giros izquierdos de ingreso a villa del rio y a

la autopista sur con sus respectivos parámetros de diseño con base en la información de

tránsito y transporte y las condiciones planimetrías y altimétricas de la zona vehicular.

• El diseño geométrico propuesto está compuesto en planimetría con curvas circulares

simples y curvas espiral círculo espiral, estas contienen un máximo peralte 4% y como

mínimo se manejó el bombeo normal de 2%. Adicionalmente, en la altimetría se manejó

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91

una pendiente máxima de 10%, pero se ejecutaron curvas verticales en el ingreso al paso

elevado con el fin de cumplir con los parámetros de visibilidad y para que un vehículo

WB19 ocupara un espacio antes del ingreso con una pendiente no mayor a 3%.

• Para el diseño de los sobreanchos se utilizó como referencia el vehículo WB19 y se

calculó con el software vehicle tracking y se garantizó el tránsito de un auto y un WB19

al tiempo transitando en las curvas diseñadas del paso elevado y en los ramales A, B, C,

D solo transitando un vehículo WB19.

• En diseño de altimetría se garantiza como mínimo un galibo de 5m y se tuvo en cuenta

que el diseño estructural del paso elevado tenga una altura de viga de 3m.

• Para la ejecución del diseño geométrico se tuvo en cuenta que las velocidades al ingresar

al paso elevado es 30km/h y la autopista se diseñó con una velocidad actual de 50 km/h,

este diseño tanto para el ingreso de villa del rio o a la autopista sur cuentan con sus

respectivos carriles de aceleración o desaceleración según corresponda la maniobra que

vaya a ejecutar el usuario.

• Al modelar la toma de información y las condiciones actuales se evidencia unos tiempos

de demora y unas colas las cuales al realizar el diseño propuesto y bajo las mismas

condiciones de volumen estas mejoran en un 50% y además mejora el nivel de servicio

(el nuevo nivel de servicio corresponde a nivel “A”).

• Al comparar el diseño propuesto en condiciones actuales y al evaluarlo en condiciones

futuras se obtiene que en 20 años (periodo de diseño) el crecimiento vehicular aumentaría

en un 250% y al modelar bajo estas nuevas condiciones de volumen, el nivel de servicio

de la intersección cambia de A a C; sin embargo y teniendo en cuenta los volúmenes

vehiculares que se han cargado al paso elevado, no son mayores a 2600 veh y, esta

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92

solución permite concluir que el paso elevado es una buena opción para solucionar los

giros izquierdos de la mencionada intersección; lo que afecta directamente el nivel de

servicio, es el crecimiento exponencial del tránsito vehicular de la autopista.

• Las condiciones de operación del tránsito para los volúmenes futuros estimados

para el 2036 manteniendo la geometría actual de la intersección, evidencia una

reducción de la velocidad y mayor longitud máxima de fila en comparación a las cuatro

condiciones evaluadas. Sin embargo el tiempo de demora para los volúmenes futuros,

disminuyen en un 20% para la geometría actual de la intersección respecto a la

propuesta de intersección a desnivel.

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93

6. Bibliografía

• Secretaría de Tránsito y Transportes de Bogotá, Colombia, “MANUAL PARA

ESTUDIOS DE VELOCIDADES Y TIEMPOS DE RECORRIDO, S.C., (1998), Tomo

II.

• Secretaría de Tránsito y Transportes de Bogotá, Colombia, “MANUAL PARA

ESTUDIOS DE VOLÚMENES DE TRÁNSITO, S.C., (1998), Tomo II.

• Universidad Distrital Francisco José de Caldas, “GUÍA PRÁCTICA VISSIM 6.0” (2014)

• Cárdenas G, James. 2013. DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS. N° pg. 504, Ecoe

Ediciones, Bogotá, Colombia.

• Instituto Geográfico Agustín Codazzi. IGAC. 2015. Características Geográficas. Red_

Magna_Eco, Vértices Geodésicos.

• Instituto Nacional De Vías. 2008. MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO PARA

CARRETERAS. N° pg. 298. Colombia.

• Apuntes de clase. Vargas, W. (2015-2016)

• Apuntes de clase. González, C. (2015-2016)

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7. Anexos

ANEXO 1 -PROGRAMACION DE PERSONAL EN CAMPO

ANEXO 2-AFORO_AUTOSUR_KR67

ANEXO 3 -AFORO_AUTOSUR_KR63

ANEXO 4 -AFORO_KR63_CL57BSUR

ANEXO 5 -FS_AUTOSUR_KR63

ANEXO 6 -FS_KR63_CL57BSUR

ANEXO 7- RESULTADOS MODELACION CONDICIONES ACTUALES

ANEXO 8- MODELACION CONDICIONES ACTUALES

ANEXO 8.1 - MODELACION CONDICIONES ACTUALES_ VOL FUTURO

ANEXO 8.2- MODELACION DE CONDICIONES ACTUALES DE GEOMETRIA CON

VOLUMENES FUTUROS

ANEXO 9 - EXPANSION DE VOLUMENES VEHICULARES

ANEXO 10 - MODELACION DISEÑO_ VOL ACTUALES

ANEXO 11 - MODELACION DE ALTERNATIVA DE DISEÑO PARA LOS VOLUMENES

ACTUALES

ANEXO 12- MODELACION DISEÑO_ VOL FUTUROS

ANEXO 13 - MODELACION DE ALTERNATIVA DE DISEÑO PARA LOS VOLUMENES

FUTURO

ANEXO 13.1 - DISEÑO GEOMETRICO DE LA INTERSECCION

ANEXO 14 - INFORME DE ABSCISAS INCREMENTAL POR ALINEAMIENTOS

ANEXO 15 - INFORME DE P.I. DE ALINEAMIENTOS

ANEXO 16 - INFORME DE ESTACIONES Y ELEMENTOS DE CURVAS

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ANEXO 17- CARTERA DE ALINEAMIENTO VERTICAL

ANEXO 18 - ELEMENTOS DE LAS CURVAS VERTICALES

ANEXO 19 - INFORME DE VOLUMENES CORTE Y RELLENO

ANEXO 20 - CARTERA DE BORDES Y EJE DE ALINEAMIENTO

ANEXO 21 - PLANO DE LOCALIZACION GENERAL

ANEXO 22 -PLANTA_PERFIL PASO ELEVADO

ANEXO 23 -PLANTA_PERFIL RAMAL A

ANEXO 24 -PLANTA_PERFIL RAMAL B

ANEXO 25 -PLANTA_PERFIL RAMAL C

ANEXO 26 -PLANTA_PERFIL RAMAL D

ANEXO 27 -SECCIONES TRANSVERSALES PASO ELEVADO

ANEXO 28 -SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL A

ANEXO 29 -SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL B

ANEXO 30 -SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL C

ANEXO 31 -SECCIONES TRANSVERSALES RAMAL D

ANEXO 32 - PLANO DE SEÑALIZACION HORIZONTAL Y VERTICAL