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Ingeniera Transito

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Ingenieria de transito y transporte

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  • Teora de flujo vehicularTeora de flujo vehicular

    T lIntervaloB h

    Microscpicos

    Temporales BrechaPasoEspaciamiento

    Parmetros

    EspacialesEspaciamientoSeparacinLongitudParmetros

    VolumenAbsoluto o totalPromedio diario

    MacroscpicosVelocidad mediaD id d

    Horario

    Densidad

  • Parmetros microscpicos

    intervalointervalopaso brechaTIEMPO

    espaciamiento

    longitud separacinESPACIO

  • Volumen

    Parmetros macroscpicosVolumen

    Al proyectar una calle o carretera, la seleccin del tipop y , pde va, las intersecciones, los accesos y los servicios,dependen fundamentalmente del volumen de transito*DEMANDA* que circular en un intervalo de tiempoDEMANDA que circular en un intervalo de tiempodado, de su variacin, de su tasa de crecimiento y desu composicin.

    Numero de vehculos que pasa por un punto durante un periodo de tiempo especficodurante un periodo de tiempo especfico

  • Parmetros macroscpicosVolumen

    1. Volmenes de transito absolutos o totales(TA) Trnsito anual: vehculos que pasan durante un ao( ) q p(TM) Trnsito mensual: vehculos que pasan durante un mes(TS) Trnsito semanal: vehculos que pasan durante una semana(TD) Trnsito diario: vehculos que pasan durante un da( ) q p(TH) Trnsito horario: vehculos que pasan durante una hora

    2. Volmenes de transito promedio diarios2. Volmenes de transito promedio diarios TDPA: Trnsito diario promedio anual = TA/365TDPM: Trnsito diario promedio mensual = TM/30TDPS: Trnsito diario promedio semanal = TS/7TDPS: Trnsito diario promedio semanal = TS/7

  • Parmetros macroscpicosVolumen

    3. Volmenes de transito horarios Transito horario mximo anual Transito horario dcimo, vigsimo, trigsimo y quincuagsimo Transito horario de diseo o volumen horario de proyecto (VHP)Volumen horario de mxima demanda (VHMD)

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Objetivo

    Obtener datos reales relacionados con el movimiento devehculos sobre puntos especficos dentro de un sistema decarreteras o calles expresados en relacin al tiempo. Se puedenp p prealizar en redes viales, intersecciones, puentes, casetas decobro, tneles, etc

    El tipo de informacin y el tiempo de duracin del estudiodependen de la finalidad del estudio.

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    AplicacionesPlaneacin Estimacin de los cambios anuales de los volmenes de transito Clasificacin sistemtica de carreteras Modelos de asignacin y distribucin de transitog y Desarrollo de programas de mantenimiento, mejoras y prioridades Anlisis econmicos Estimativos de la calidad del aire Estimativos del consumo de combustibles

    DiseoA li i Ampliaciones

    Determinacin de requerimientos de nuevas carreteras

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    AplicacionesSeguridad e ingeniera de trnsito Evaluacin de mejoras por seguridad Calculo de tasas de accidentes Justificacin de la necesidad de dispositivos de control del transitop Determinacin de capacidad y niveles de servicio Zonificacin de velocidades Estudios de antes y despusstud os de a tes y despus Estudios sobre el medio ambiente y la energa

    Comercial Estudios de impacto vial (hoteles, restaurantes, centros comerciales y

    recreativos etc)

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Variacin de volmenes

    Diaria Semanal Anual Por sentido Extraordinarias Extraordinarias

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Variacin diaria

    400

    450

    500

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    o

    l

    u

    m

    e

    n

    (

    v

    e

    h

    /

    h

    r

    )

    0

    50

    100

    150

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

    H d l d

    V

    o

    Hora del da

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Variacin semanalAforo Promedio porcentual Factor deDa promedio diario

    Promedio porcentual del aforo diario

    Factor de ampliacin

    Lunes 450 0.74 1.36

    Martes 700 1.15 0.87

    Mircoles 600 0.98 1.02

    Jueves 550 0.90 1.11

    Viernes 625 1.02 0.98

    Sbado 850 1.39 0.72

    Domingo 500 0 82 1 22Domingo 500 0.82 1.22

    Total 4275 Promedio 610

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Variacin semanal900

    700

    800

    500

    600

    400

    500

    300lunes martes mircoles jueves viernes sbado domingo

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Variacin mensualMes

    Aforo automtico (promedio diario)

    Promedio porcentual del aforo diario

    Factor de ampliacin

    Enero 1700 0.61 1.64

    Febrero 1660 0.60 1.67

    Marzo 1800 0.65 1.54

    Abril 1900 0.68 1.46

    Mayo 2000 0.72 1.39

    Junio 3300 1.19 0.84

    Julio 4700 1.69 0.59

    Agosto 5200 1 87 0 53Agosto 5200 1.87 0.53

    Septiembre 3900 1.40 0.71

    Octubre 2500 0.90 1.11

    Noviembre 2600 0.94 1.07

    Diciembre 2100 0.76 1.32

    Total 33360 Promedio 2780

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    52505500

    Variacin mensual

    400042504500475050005250

    27 030003250350037504000

    17502000225025002750

    1500Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Variacin subhoraria

    P i d V l Factor Horario de Mxima DemandaPeriodo Volumen7:00 7:15 450

    7:15 7:30 700

    Factor Horario de Mxima Demanda(FHMD)

    FHMD = V7:30 7:45 600

    7:45 8:00 550

    Total 2300

    4*V15

    4*700FHMD =2300 = 0.82

    Total 2300 4 700

    FHMD = 1 significa que el flujo de vehculos es constanteEn reas urbanas el FHMD fluctua entre 0.80 y 0.98

    V = Volumen horario V15 = Volumen de los 15 minutos mximos en la hora de mxima demanda

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Distribucin direccional D

    Variacin por sentido

    Distribucin direccional D

    Durante una hora en particular, el volumen de trnsito puede ser mayor en un sentido que en el otromayor en un sentido que en el otro.

    A la porcin del trnsito que ocurre en el sentido de mxima demanda se le denomina D

  • Parmetros macroscpicosEstudio de volmenes de trnsito

    Relacin entre el VHMD y el TDPA

    K = VHMD/TDPA

    Para carreteras suburbanas K = 0.08Para carreteras rurales secundarias K = 0.12Para carreteras rurales principales K = 0 16Para carreteras rurales principales K = 0.16

    Por cuestiones practicas K = 0 11Por cuestiones practicas K = 0.11

  • Parmetros macroscpicosEjemploj p

    2 3

    54

    5

    61

    6

  • Parmetros macroscpicosResultados FHMD1 = 0 901 = 0.90

    2 = 0.833 = 0.814 = 0.87

    5 = 551

    5 = 0.876 = 0.90

    4 = 843

    6 = 4641 = 1167

    6 464

  • Parmetros macroscpicosResultados

    1394 1297

    1622 1631

  • Parmetros macroscpicosResultados

    D

    =

    0

    .

    5

    3

    Volumen total

    3016

    Volumen total

    2928D = 0.54 D = 0.56

  • Parmetros macroscpicosObtencin del TDPA

    Considerar un factor de ampliacin de 0.87

    y K = 0.16

    Volumen total Volumen total

    3016 2928

  • Parmetros macroscpicosObtencin del TDPA

    TDPA TDPA

    16400 15921

  • Parmetros macroscpicosEstudio de velocidad

    Velocidad puntualVelocidad instantnea de un vehculo cuando pasa por un punto de una va

    Velocidad de recorridoEs el cociente que resulta de dividir el espacio andado por un vehculo entre el

    tiempo de recorrido correspondiente a ese espacio

    Velocidad de marchaSe calcula por la relacin entre la distancia recorrida por un vehculo y su tiempo de marcha al recorrer esa distancia. No se tiene en cuenta el tiempo en que pudiera p q p

    haber estado detenido el vehculo.

    Velocidad a flujo libreLa velocidad de marcha de aquellos vehculos cuyo avance no est impedido ni porLa velocidad de marcha de aquellos vehculos cuyo avance no est impedido ni por

    la interaccin vehicular ni por la regulacin del trnsito

  • Parmetros macroscpicosEstudio de velocidad

    La velocidad de los vehculos es un indicador de la eficiencia de un sistema vial

    Estudio de velocidad de puntoE t di di d di l t ti d l l id d lEstudio diseado para medir las caractersticas de la velocidad en un lugarespecifico. Tiene las siguientes aplicaciones:Tendencias de velocidadesLugares con problemas de velocidadg pPlaneacin de la operacin del trnsito, regulacin y control

    Establecer lmites de velocidad, tanto mxima como mnima Determinar las velocidades seguras para curvas horizontales y aproximaciones a intersecciones Establecer longitudes de zonas de rebase prohibidog Localizar y definir tiempos de semforos Analizar zonas de proteccin en escuelas

    Estudio de velocidad de recorridoEvala la calidad del movimiento vehicular a lo largo de una ruta y determina laubicacin, tipo y magnitud de las demoras del trnsito

  • Parmetros macroscpicosEstudio de velocidad de puntop

    N VELOCIDAD (km/h) TIPO DE VEHCULOCARRIL(km/h)1 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    2 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    3 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    4 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    5 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    6 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    7 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    8 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    9 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO9 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    10 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    11 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

    12 1 2 3 A B C2 C3 T3 S2 T3 S3 T3 S2 R4 OTRO

  • Parmetros macroscpicosEstudio de velocidad de puntop

    lim inf lim sup mci fi %fi %Fi Fi Mci*fi1. Rango o amplitud 40 49 44.5 2 1.67 1.67 2 89A= mayor - menor 49 58 53.5 2 1.67 3.33 4 107

    A= 89 58 67 62.5 3 2.50 5.83 7 18867 76 71.5 19 15.83 21.67 26 1359

    2. Intervalo de clase 76 85 80.5 21 17.50 39.17 47 1691C = A/N 85 94 89.5 25 20.83 60.00 72 2238prponiendo N = 10 94 103 98.5 13 10.83 70.83 85 1281

    C = 8.9 103 112 107.5 14 11.67 82.50 99 1505112 121 116.5 13 10.83 93.33 112 1515121 130 125 5 7 5 83 99 17 119 879121 130 125.5 7 5.83 99.17 119 879130 139 134.5 1 0.83 100.00 120 135

    120 10983

  • Parmetros macroscpicosEstudio de velocidad de puntop

    Punto 1

    100

    70

    80

    90

    u

    l

    a

    d

    a

    P85 Velocidad mxima para controlP15 Velocidad mnima para controlP98 Velocidad de proyecto

    30

    40

    50

    60

    c

    u

    e

    n

    c

    i

    a

    A

    c

    u

    m

    u

    0

    10

    20

    30

    F

    r

    e

    c

    30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

    Velocidades

  • Parmetros macroscpicosEstudio de velocidad de puntop

    Mxico, D.F. Puebla

    Km 6

    Km 6

    9+40

    011

    1 km

    /h

    km/h

    V l i 106 k /h

    Vel. operacin = 110 km/hVel. media = 96 km/h

    Vel. mnima = 48 km/hVel. mxima = 139 km/h

    109 km/h

    83 km/h

    69+000

    1

    91 k

    m

    Vel. operacin = 106 km/hVel. media = 86 km/h

    Vel. mnima = 45 km/hVel. mxima = 136 km/h

  • Capacidad vial y niveles de servicioDemanda de trnsitoDemanda de trnsitoNmero de vehculos que quieren pasar por un punto de una va en cierto momento

    Of t i lOferta vialNmero de vehculos que pueden pasar por un punto de una va en cierto momento

    Demanda > Oferta Congestin

    Congestin AccidentalCongestin Sistemtica

  • Capacidad vial y niveles de servicio

    Definicin de CapacidadMximo volumen horario de personas o vehculos que razonablemente sepueda esperar pasen por un punto o tramo uniforme de un carril o calzadadurante un periodo de tiempo dado en condiciones imperantes de va,trnsito y control.

    Nivel de servicioMedida cualitativa que describe las condiciones de circualcin de unacorriente vehicular, caracterizada generalmente por cierto parmetros tales, g p pcomo la velocidad y tiempo de recorrido, libertad para maniobrar,interrupciones de la circulacin, comodidad y seguridad.

    A B C D E FA, B, C, D, E y F

  • Capacidad vial y niveles de servicioFlujo libreFlujo libre

    Cuando prcticamente todos los vehculos circulan libremente.

    Flujo restringidoOcurre si la interaccin vehicular restringe la velocidad de la mayora de losvehculos, aunque pocos vehculos forman pelotones

    Flujo forzadojLa inmensa mayora de los vehculos van en pelotones, es decir, siguindoseunos a otros. La velocidad de los vehculos se hace irregular y disminuye mucho,pero generalmente stos no llegan a detenerse

    Flujo congestionadoAqu el volumen de trnsito que llega al tramo considerado excede el volumenmximo que permiten las condiciones de va y trnsito. Muchos vehculos tienenyque detenerse y estas detenciones se repiten en serie, rompiendo la continuidadde la circulacin.

  • Capacidad vial y niveles de servicioNivel de Servicio ANivel de Servicio A

    Representa al flujo libre. Los usuarios no se ven afectados por lapresencia de otros en la corriente de trnsito.

    Nivel de Servicio BEsta en el rango de un flujo estable pero la presencia de otrosg j p pusuarios en la corriente de trnsito empieza a ser notoria.

    Nivel de Servicio CNivel de Servicio CEsta en el rango de un flujo estable pero marca el inicio del rangode flujo en el cual la operacin de los usuarios en forma individualempieza a ser afectada por la interaccin con otros en la corrienteempieza a ser afectada por la interaccin con otros en la corrientedel trnsito.

  • Capacidad vial y niveles de servicio

    Nivel de Servicio DRepresenta alta densidad pero un flujo estable.

    Nivel de Servicio ENivel de Servicio ERepresenta condiciones de operacin a cerca del nivel de lacapacidad.

    Nivel de Servicio FSe usa para definir un flujo forzado y a los embotellamientos.

  • Capacidad vial y niveles de servicioTi d M did d fi i iTipo de va Medida de eficiencia

    Tramos bsicos de autopista Densidad (vl/m/carr)

    Zonas de entrecruzamiento Velocidad promedio de viaje (m/h)

    Enlaces Valores de flujo (vl/h)

    Carreteras de carriles mltiples Densidad (vl/m/carr)

    Carreteras de dos carriles % de demora y velocidad promedio de viaje (m/h)

    Intersecciones semaforizadas Demora (seg/veh)

    Intersecciones no semaforizadas Capacidad de reserva (vl/h)

    Arterias Velocidad promedio de viaje (m/h)

    Transporte pblico Factor de carga (per/asiento)

    Peatones Espacio (pies2/peatn)

  • Capacidad vial y niveles de servicio

    Valores de capacidadCarreteras de dos carriles 2800 vl/hr(ambos sentidos)A t i t (2 il tid ) 2200 l/h / ilAutopistas (2 carriles por sentido) 2200 vl/hr/carrilAutopistas (3 o mas carriles por sentido) 2300 vl/hr/carril

    Estos valores son para condiciones ideales

    F t l i d h l dFactor por la presencia de vehculos pesadosFactor por el ancho de la calzadaFactor poblacionalFactor horario de mxima demanda

  • Capacidad vial y niveles de servicio

    Valores de capacidadCarreteras de dos carriles 3200 vl/hr(ambos sentidos)A t i t (2 il tid ) 2400 l/h / ilAutopistas (2 carriles por sentido) 2400 vl/hr/carrilAutopistas (3 o mas carriles por sentido) 2200 vl/hr/carril

    Estos valores son para condiciones ideales p

    Factores de correccin para las condiciones estudiadas

  • Capacidad vial y niveles de servicio

    Utilidad de un anlisis de capacidadp

    Anlisis operacionalAnlisis de diseo

    Anlisis de planificacin