ANEXO No. 1

RELACIONES ENTRE LA VELOCIDAD CONCENTRACION VOLUMEN

Corriente de transito es el flujo de vehculos que utilizan un mismo carril.

Intervalo es el espaciamiento entre 2 vehculos consecutivos (partes delanteras)

Se habla de intervalos en tiempo y espacio. Es ms propio hacerlo en tiempo.

Claro es el espacio libre entre 2 vehculos.

Intervalo promedio:

H = 3600 (seg)

q = volumen horario

Ejemplo: si q = 1000 veh/h

H = 3600 = 3,6 seg

Velocidad Concentracin Volumen

V= Velocidad {km/h}

K = Concentracin {veh/km}

(Densidad)

Q= Volumen {veh/hora}

(veh/h) =

q

1000 (cada 3,6 seg pasa 1 vehculo)

Distancia de parada:

Espaciamiento = f(s) es una porcin de S porque el vehculo lder no para bruscamente

sino que va disminuyendo su marcha progresivamente.

(s) = Dp= vot + at2

2 g(f1 + p)

Q=K V

Veh km

Km hora

x

}

}

Espaciamiento

Para V2=80 km/h k2 =

Para V1=50km/h k1=

1000 = 21 veh/km 47

1000 = 37 veh/km 27

11

Relacin lineal entre V y K

qmax = CAPACIDAD ------ es el mximo nmero de vehculos que puede pasar por un punto

dq = vf - 2 vf k = 0 k qmax = kj

Remplazando en

qmax = Vf

Vf = Velocidad de flujo libre

(depende de la geometra de la va)

Kj = concentracin de atascamiento

V = Vf k Vf

q= kv = vfk vf

kj

Se concluye que la V ptima debe ser

menor que 80 Kph por que el volumen

decrece a mayores velocidades

kj K2

dk kj 2

kj 2

- Vf Kj

Kj2

4

Qmax = Vf Kj 4

El volumen es casi una constante porque Vf

depende del diseo y se puede determinar

visualmente la concentracin de atascamiento

Para V2 = 80 km/h q2 =k2*V2 = 21 x 80 =1,680 veh/h

Para V1 = 50 km/h q1 =k1*V1 = 37 x 50 =1,850 veh/h

v

e

h

/

h

Se concluye que la V ptima sera

menor que 80 KPH porque el volumen q

decrece para mayores velocidades.

1

k

Ejemplo: si Vf = 80 km / h

Kj =100 veh/km ~ cada 10 m. hay un vehculo

qmax= capacidad =80x100 =2000 veh/hora (por carril)

En relacin con el costo, afortunadamente tambin coincide con esta variable.

Por lo tanto, tiene que haber una velocidad de diseo que ofrezca una alta capacidad y

velocidad de operacin y que adems tendr un costo mnimo.

4

Kj 2

q

qmax= capacidad = 1 Vf Kj 4

q

qmax= capacidad

2

Vf

V optima

Vf

V

Dnde: Vf= velocidad de flujo o velocidad de diseo

Si Vf = 80 km/h V = 40 km/h

A esta velocidad se tendr un mayor rendimiento de

q

Velocidad para qmax

= Vf - Vf Kj = Vf Kj 2 2

V qmax = Vf 2

qmax

kj K

qmax

Costo

Velocidad

CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO

El clculo de la capacidad nos permitir predecir el volumen futuro de transito

Manual original fue propuesto en los EEUU 1a edicin del ao 1965

Esta Metodologa se adopt en todas partes adoptndola a las caractersticas propias de cada

pas.

Caractersticas diferentes:

Edad del parque automotor

Topografa

Clases de vehculos

Idiosincrasia

Las caractersticas fundamentales del trnsito estudiado es el flujo libre y no interrumpido.

ESTIMACION DEL TRANSITO

Metodologa para estimar el IMDA (en el ao meta)

1 Definir el periodo de diseo (normalmente 20 aos en diseo viales)

2 Determinar el IMDA actual (ao cero)

Si es nueva la va se tomaran parmetros socio-econmicos de crecimiento.

3 Estimacin de los factores de crecimiento

En la medida en que se acerque a la realidad estar la bondad del proyecto.

Es la parte ms neurlgica del proyecto.

4 Encontrar el IMDA futuro (ao neto) con su composicin. Asumir composicin constante o

variable de acuerdo a indicios o parmetros a que echar mano.

VOLUMEN HORARIO DEL PROYECTO (VHP)

Disear para el ao neto con el mximo VH seria antieconmico.

Por lo tanto se acepta que algunas horas del ltimo ao se produzca congestionamiento.

Este congestionamiento ira disminuyendo a medida que se acerque los aos a partir del ltimo

Para Per, por razones econmicas ser razonable adoptar el 85avo puesto (84 horas estaran

saturadas) la eleccin del puesto depende del criterio a usarse.

Caractersticas

geomtricas de la va

El transito

La calidad del servicio

METODOLOGIA PARA VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO (VHP)

EEUU 167 puntos de control

PROYECCION DE TRANSITO

TE = Transito existente, es el transito actual en la va

TAt = Transito atrado, es el transito que se incrementa por las mejoras introducidas

AT = Aumento del trnsito.

CNT = crecimiento Normal del Transito

TI = Transito Inducido, es el aumento temporal del volumen de trnsito en 2 prximos aos

(es del orden del 5 al 25 % de TAc)

TD = Transito de Desarrollo es el que evoluciona durante todo el periodo de diseo.

TPD

A1

TPD

A2

TPD

A3

TPD

A1

67

167

1 2 3 - - - -- ------ - - - - - - - - - - - - - - 167

1

TPD

167

8760

8760

TPDgeneral =

Al final, la matriz ordenada de mayor a menor de izq. a derecha

Y posteriormente ordenada de mayor a menor de arriba abajo

La lnea roja superior obtenida a partir del puesto 26 (perc 85) 15 % (167) =25

La lnea roja inferior obtenida a partir del puesto 26 (perc 15) contando del

lado inferior.

70%

15 %

15 % 100 %

Puestos 10 20 30

% de TPD

18

12

30 VM 30 VM

TPD =

18%

15%

12% 30 VM = K TPDf

FP= Factor de Proyecto

TF = Transito Futuro

TAc= Transito actual

TE

+

TAt

CNT

+

TI

+

TD

TAc

+

AT

TF TF

TAc

FP =

TAc = TE + TAt

AT = CNT + TI + TD

= TF

TAc

FP = TAc + AT

+ At =

TAc

+ At

(CNT + TI + TD)

+ At TAc +

At

1 +

Ejemplo:

TE = 4500 veh/da

TAt= 600 veh/da

TAc= 5100

CNT = 4% en 20 aos 80%

TI = 12%

TD = 1200 viajes/da = 23%

Ejemplo para la determinacin del Volumen Horario de Proyecto

Puesto VHP % TPDA

1er puesto 500 veh/hora 25 %

2do puesto 490 veh/hora 24.5 %

3er puesto 470 veh/hora 23.5 %

50 puesto 300 veh/hora 15 %

8760 puesto 55 veh/hora 3 %

TPDA 2000 veh/hora

Ejemplo: con un TPDA de 2000 veh/da para 10 aos, con el 50% puesto, durante 49 horas en

el ltimo ao (10%) pasaran ms de 200 vehculos/hora. El resto 8710 horas pasaran menos de

200 veh/hora.

FP = 1 + 80+12+23 = 1 + 1.15 = 2.15 FP =2.15

100

TF = FP * (TAC)= 2.15 (5100) E 11000 veh/da

Si se acepta el 30% puesto de AASHTO (trigsimo volumen mximo)

30 VM = K(TFD) = 0,15 (11000)

30 VM = 1650 veh/hora (Habr 29 puesta o volmenes mayores que

este)

CONCEPTO DE FACTOR HORA- PUNTA Refleja la uniformidad o des uniformidad del paso de

vehculos en un tiempo determinado. Es vlido para intersecciones como para autopistas.

FHP = VH (autopistas) 1 1

12 V5 max 12

(0,08) 1

FHP = VH (intersecciones urbanas) 1 1

4 V15 max 4

(0,25) 1

FHP alto significa distribucin uniforme

FHP bajo significa distribucin no uniforme (en montn)

EXPRESIONES PARA EL CLCULO DE LA CAPACIDAD Y LOS NIVELES DE SERVICIO

Donde

C = Capacidad

N = Nmero de carriles por sentido (N en 2 sentidos de carreteras = 1)

W = Factor de ajuste por ancho de carril y obstculo laterales.

T = Factor de ajuste por camiones

B = Factor de ajuste por buses.

C = 2000 * N * W * T * B

VSx = 2000 * N * W * T * B * V/C

C

Capacidad es el nmero mximo de vehculos que pueden pasar por un punto de una carretera

en una hora.

La capacidad mxima se alcanza para una velocidad de 40 a 50 km/h donde el nico elemento

que regula la velocidad es la friccin intervehicular.

Mximos Volmenes Observados

Carreteras rurales de dos carriles y dos sentidos 1870 VPH/ ambas direcciones

Arterias urbanas de 2 carriles 2060 VPH

Carreteras rurales de 4 carriles 1775 VHP/carril

Vas rpidas urbanas 2235 VHP/carril

Autopistas urbanas 2030 VHP/carril

Capacidad Bajo Condiciones Ideales Se ha asignado una capacidad ideal para condiciones

ideales. A una va con otras condiciones, se le asignara un valor disminuido de acuerdo a lo

alejado que estn sus condiciones de las ideales.

C=2000 VHP/carril

C=2000 VHP/ambas direcciones

Condiciones ideales

1. Circulacin continua

2. Carriles de 3.65m y distancia a obstculos laterales de 1.80m

3. Alineamiento tal que permita velocidades de proyecto de 110 km/h

4. Solamente automviles en la corriente de transito

LOS NIVELES DE SERVICIO

Son rangos de operacin de la va con diferentes calidades de flujo. Es una expresin de la

calidad de flujo. Es la situacin ms frecuente de servicio que puede ser A,B,C,D,E o F.

Nivel es sinnimo de capacidad.

PARAMETROS QUE DEFINEN LOS NIVELES DE SERVICIO

1. Velocidad y tiempo de recorrido

2. Seguridad y libertad de maniobra

3. Economa

4. Comodidad.

FACTORES QUE INCIDEN EN EL VOLUMEN DE SERVICIO

Volumen de servicio es el volumen mximo que puede circular por una va para que este siga

operando en dicho nivel

VS (E) = Volumen de servicio para el nivel E

es la Capacidad

Factores incidentes en los Niveles de Servicio (NS)

Factores relativos a la va

Factores relativos al transito

1. Factores relativos a la va

a) Ancho del mvil

El carril de 3.65 m es considerado como ideal

En carriles de menos de 3.65 m un vehculo que adelanta a otro invade carril

contrario por ms tiempo.

En carreteras de carriles mltiples un vehculo tiende a ocupar dos carriles.

b) Distancia a obstculos laterales:

La distancia ideal es de 1.80 m

H obstculo < 0.20, no influye

Cuando el obstculo es continuo, pierde su influencia.

c) Ancho de la bermas

Cuando las bermas tienen > 1.20 m. y los carriles adyacentes < 3,65 m. el ancho

efectivo del carril se aument en 0,30 m

d) Presencia de carriles auxiliares(sobre todo en ascenso)

e) Pendientes (tienen una gran influencia en la operacin de vehculos pesados)

f) Alineamiento; que tiene que ver con la velocidad de los vehculos.

g) Estado de la superficie del permetro.

2. Factores relativos al trnsito:

a) El porcentaje de camiones

b) El porcentajes de buses

c) Las fluctuaciones del transito

d) La distribucin por carril

e) Interrupciones :

- Casetas de peajes

- Pasos a nivel con otra va o cruce a nivel con ferrocarril.

Todos estos factores son difciles de cuantificar, por lo tanto se agrupan en la formula general

de la Capacidad Vial.

{