Clase 2.1 - Elementos del tránsito2012
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PROFESORA
ELEMENTOS DEL TRÁNSITO
PROFESORA
I.C. CLAUDIA MARCELA ALDANA
MGs. EN INGENIERÍA – INFRAESTRUCTURA Y SISTEMAS DE TRANSPORTE
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
2012
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
GENERALIDADES
Los tres elementos básicos que componen la ingeniería de
tránsito son: el usuario (peatones y conductores), el vehículo y
las vías (calles y carreteras).
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA – FACULTAD DE INGENIERÍA – PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
las vías (calles y carreteras).
Los seres humanos peatones y conductores, son elementos
primordiales del tránsito, estos deben ser estudiados y
entendidos claramente con el propósito de poder ser
controlados y guiados en forma apropiada.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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PEATÓN – CONDUCTOR
USUARIO
VÍA
VEHÍCULO
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
LA VÍA
Es un lugar debidamente acondicionado para el paso de los
vehículos, los peatones o ambos.
En la vía se puede reconocer la calzada, que es por donde
circulan los vehículos y los carriles que son las franjas de la
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circulan los vehículos y los carriles que son las franjas de la
calzada que pueden acomodar una sola fila de vehículos.
Las unidades del tránsito son
Peatones y vehículos
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
• Corrientes vehiculares: Se define como el conjunto de
vehículos que circulan por una vía en el mismo sentido, en
una o más filas.
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ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
• Volumen: Número de vehículos que pasan por un punto
de una vía o de cualquiera de sus partes durante la unidad
de tiempo.
• Flujo: Se refiere al volumen idealizado o a la forma de fluir
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• Flujo: Se refiere al volumen idealizado o a la forma de fluir
de una corriente vehicular, describe la forma en cómo
circulan los vehículos en cualquier vialidad, lo que permite
medir la eficiencia de la operación.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOPEATÓN
Se considera como peatón a la población en general, desde
personas de un año hasta de cien años. El número de peatones en
el país casi equivale al censo de la población.
GENERA LOS EL PEATÓN ES UN
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PEATÓNGENERA LOS
ESTIMULOS AL CONDUCTOR
EL PEATÓN ES UN VEHÍCULO NO MOTORIZADO
Los movimientos del peatón son erráticos o aleatorios,
movimientos no predecibles.
• Velocidad promedio del peatón: 1 ó 1,4 m/s
• Tiempo de percepción – reacción: 7 Seg
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
¿EN QUÉ CASOS SE DEBE CONSIDERAR CIRCULACIÓNPEATONAL?
• Cruces con flujos vehiculares
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• Cruces con flujos vehiculares
• Andenes paralelos a las vías
• Centros masivos: Colegios, Centros Comerciales,
Universidades, Centros Deportivos, etc.
• Estaciones de embarque, desembarque (cargue y
descargue) o intercambio modal.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
CONDUCTOR
Es la persona que opera el vehículo y posee características
sensoriales, motrices e intelectuales para poder hacerlo con
seguridad.
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CONDUCTORRECIBEESTIMULOSEXTERNOS
ESTOS ESTÍMULOSAFECTAN EL FLUJOVEHÍCULAR
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
EL USUARIO - CONDUCTORES Y PEATONES
1. Condiciones Ambientales
• El suelo: Su uso y actividades
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• El suelo: Su uso y actividades
• Las condiciones atmosféricas y/o Estado del tiempo
• La visibilidad
• Los elementos fijos del tránsito
• La corriente de tránsito y sus características
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
2. Factores sicológicos
• Motivación: Efecto externo al individuo que lo impulsa aactuar de una manera específica.
• Inteligencia: Facultad para comprender o capacidad paradiscernir con rapidez
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• Proceso de aprendizaje: Capacidad para recibir nuevosconocimientos.
• Factores emocionales: Grado de atención, actitud hacia laregulación, impaciencia o mal genio
• Madurez
• Diferencias individuales
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
3. Factores físicos
� Visión: Agudeza visual, movimiento del ojo, visión periférica,
atención visual, sensibilidad visual al color, deterioro visual.
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� Audición
� Olfato
� Tacto
ELEMENTOS DEL TRÁNSITO
La tarea de conducir exige:
• Tener dominio del vehículo
• Guiar el vehículo por la vía a la velocidad que quiera y
pueda ir obedeciendo las reglas de tránsito y teniendo en
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pueda ir obedeciendo las reglas de tránsito y teniendo en
cuenta los peatones y demás vehículos
• Orientar su vehículo hacia donde quiera ir
• Debe reconocer la presencia de señales, semáforos, etc.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITO
REACCIONES FÍSICAS Y SICOLÓGICAS
REACCIÓN CONDICIONADA
Es la habilidad que sedesarrolla por haber usado
REACCIÓN SICOLÓGICA
Es un proceso intelectualque culmina en un juicio .
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desarrolla por haber usadoesa ruta muchas veces.
Este hábito se convierte endestreza y pueden llegar aciertos cruces y prever elpeligro. Tienen en cuentaaspectos importantes que lapersona que pasa porprimera vez no advierte.
que culmina en un juicio .Se trata de estímulos queson percibidos y enviadosal cerebro. Después detener una reacción se llegaa una decisión para actuar.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
TIEMPO DE PERCEPCIÓN: tiempo que se demora en entender.
TIEMPO DE REACCIÓN: tiempo que se demora en pensar
TPR (PIEV)
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El TPR oscila entre 0.5 seg y 3 ó 4 seg, este tiempo es diferente
en vías urbanas que en vías rurales.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITODurante el TPR ocurren cuatro operaciones en el cerebro que se denominan PROCESO PIEV
PERCEPCIÓN IDENTIFICACIÓN EMOCIÓN VOLUNTAD
El conductor captaa través de lossentidos (ve, huele,
El conductor lograidentificar la fuentedel estimulo o el
Durante estetiempo elconductor utiliza
Acto por el cualla voluntaddetermina hacer
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sentidos (ve, huele,escucha y siente).
Para un conductor,es el intervalo detiempo entre laaparición delobjeto y sureconocimiento através de lasensación visual.
del estimulo o elobjeto.
Es el tiemponecesario paracomparar yregistrar lasnuevassensaciones.
conductor utilizael juicio y laexperiencia paratomar unaactitud o llegar auna decisión.
determina haceralgo. Es eltiempo necesariopara ejecutar laacción.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
FACTORES QUE DETERMINAN EL TPR:
� Tipo de vía
� Tipo de vehículo
� Agudeza visual
� Pericia – destreza (experiencia en el manejo y el conocimiento
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� Pericia – destreza (experiencia en el manejo y el conocimiento
de la ruta)
� Deslumbramiento: ceguera momentánea por un cambio en la
cantidad de luz a lo largo de la vía.
� Visión nocturna: Se reduce a partir de los 40 años.
� Apreciación de colores diferente en cada persona
“daltonismo”.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITODISTANCIA DE VISIBILIDAD DE FRENADO
La distancia total para detener un vehículo, llamada
distancia de parada, Dp, depende de los tiempos de
percepción, de reacción y de frenado.
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� dp= Distancia recorrida durante el tiempo de percepción
� dr= Distancia recorrida durante el tiempo de reacción
� df= Distancia recorrida durante el tiempo de frenado
dfdrdpDp ++=
ELEMENTOS DEL TRÁNSITO
La distancia recorrida durante los tiempos de percepción y
reacción (dp+dr), se lleva a cabo mediante el proceso
denominado PIEV.
dfdrdpDp ++=
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dfdrdpDp ++=
PIEV
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
Vo Vo Vf
F
PDp+Dr Df
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S
La distancia de visibilidad de frenado: (s)
S = dp + dr + df
� Distancia de Percepción - Reacción: (dp + dr) Se produce
después de que el conductor ha percibido el objeto y lo ha
identificado como obstáculo. Se inicia tiempo de reacción.
Dependiendo de las características del conductor y la vía, el
tiempo PIEV varia de 0,5´´ a 4´´. Para el cálculo se utiliza 2,5 ´´
dp + dr = Vo (t )
A. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dp+drA. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dp+drA. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dp+drA. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dp+dr
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dp + dr = Vo (t p+r)
dp + dr = Vo (t PIEV)
dp + dr = Vo (Km/h) * t p+r ( seg)
dp + dr= Vo Km * 2,5 seg * h * 1000 m
h 3600 seg Km
dp + dr = 0,694 Vo 1
• Distancia de frenado: Distancia que recorre el vehículo desde la
aplicación de los frenos hasta su detención.
Depende de: Fricción de llanta con pavimento, tipo de
pavimento, tipo de vehículo, peso del vehículo, estado de la
llanta, etc.
B. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA df
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• Cuando se aplican los frenos, aparece la resistencia por fricción
en el Frenado. Si se frena bruscamente las llantas se bloquean y
el vehículo se desliza (Resbala). La longitud de la huella permite
conocer la velocidad del vehículo.
• La distancia df, es recorrida en movimiento uniformemente
decelerado.
• df = Vot - at² 2
2
B. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA df
Vo = Velocidad al momento de aplicar frenos
a = Tasa de aceleración
t = Tiempo de recorrer df
Para movimiento uniformemente decelerado y cuando el vehículo
finalmente se detiene se sabe que: a = Vo / t t = Vo / a
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finalmente se detiene se sabe que: a = Vo / t t = Vo / a
Reemplazando en 2
df = Vo* Vo - a (Vo/ a)² = Vo² - Vo²
a 2 a 2a
df = Vo² 32a
� Sobre el vehículo también actual la fuerza de inercia F:
F = m*a m = masa del vehículo
� Para detener el vehículo es necesario contrarrestar la fuerza F
con otra fuerza llamada Fricción Longitudinal (FL)
B. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA df
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FL = fl * P fl= Coeficiente de Fricción Longitudinal
P= Peso del Vehículo = m*g
Igualando F y FL
m*a = fl*m*g
a = fl * g
• Reemplazando en 3
df = Vo²__
2*fl*g
� Transformando la formula en unidades prácticas se obtiene:
B. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA dfB. CÁLCULO DE LA DISTANCIA df
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df = Vo² (km/h) ² * (1000m)² * h²_____
2*fl*9.81 m/s² Km (3600 seg) ²
df = Vo² . 4
254 fl
Vo (Km/h) y df (m)
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
• Cuando al final de la aplicación del freno el vehículo tiene una
velocidad Vf entonces df será:
df = ___Vo²_- Vf²__254 (f +/- p)
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� Si el vehículo se detiene totalmente entonces Vf = 0
254 (f +/- p)
� Así la distancia de parada Dp estará dada por la siguiente
ecuación
Dp = 0,694Vo + ___Vo²_- Vf²__
254 (f +/- p)
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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254 (f +/- p)
V= Velocidad de operación(km/h)²
p = Pendiente (+/-)
f = Coeficiente de Fricción longitudinal
EJERCICIO 1
Un conductor que viaja a 86Km/h sobre pavimento mojado,
observa al frente un obstáculo sobre la calzada a una distancia
de 135 metros y detiene su vehículo justamente a tiempo al
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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de 135 metros y detiene su vehículo justamente a tiempo al
lado del obstáculo. Suponiendo un t percepción – reacción
normal (2,5 seg) determinar la pendiente (m) de la rasante.
fl= 0.3
Respuesta: 8,7%
EJERCICIO 2
Un tramo de una carretera en una pendiente descendente del 5%
tiene como velocidad de proyecto 70 kilómetros por hora. Si sobre
este tramo un conductor viaja ala velocidad de 100Km/h ¿Qué
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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este tramo un conductor viaja ala velocidad de 100Km/h ¿Qué
distancia adicional a la del proyecto necesitaría para detener su
vehículo ante la presencia de un obstáculo fijo sobre su carril de
circulación?
Considere fl: 0,325 para V= 70 Km/h
fl: 0,300 para V= 100 km/h
EJERCICIO 3
Un Vehículo A de prueba de frenado, produce huellas de patinado
en una longitud de 16 metros, desde una velocidad de 48Km/h
hasta detenerse.
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hasta detenerse.
Un segundo vehículo B se somete a la prueba sobre la misma
superficie, produciendo huellas en una longitud de 46 metros. Se
desea conocer cual es la velocidad inicial del segundo vehículo
sabiendo que también se detuvo y el tramo en el que se hizo la
prueba era a nivel.
EJERCICIO 4
Un vehículo que se encontraba en un frenado de emergencia,
derrapa inicialmente en un puente sobre una superficie de
concreto (flC = 0,7) dejando huellas en una longitud de 20m.
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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concreto (flC = 0,7) dejando huellas en una longitud de 20m.
Enseguida al salir del puente, derrapa sobre la superficie asfáltica
(flA = 0,50) de la calzada en una longitud de 30 metros.
Finalmente luego de salirse de la calzada derrapa en el
acotamiento sobre grava (flG =0,60) dejando huella en una
longitud de 15 m donde se detuvo.
Continuación EJERCICIO 4
1. Dibujar la situación
2. Determinar la V del vehículo al inicio del resbalo si el tramo era
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2. Determinar la V del vehículo al inicio del resbalo si el tramo era
a nivel
3. Determinar la V del vehículo al inicio si la pendiente era del 5%
descendente
4. Determinar la V del vehículo al inicio si la pendiente era del 5%
ascendente
La distancia de frenado varía según el estado de la calzada, la
carga del vehículo, los neumáticos, los frenos, la pericia del
conductor y la velocidad.
De todos los aspectos mencionados, sólo la velocidad es
independiente y cuantificable (medible) y la que nos indica la
cantidad de energía cinética del móvil (la energía que debe ser
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cantidad de energía cinética del móvil (la energía que debe ser
frenada).
La energía cinética es proporcional al cuadrado de la
velocidad, lo cual significa que para el doble de velocidad, la
distancia de frenado se multiplica por cuatro.
Así, por ejemplo, si a 40 kilómetros por hora la distancia de
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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Así, por ejemplo, si a 40 kilómetros por hora la distancia de
frenado es de 19 metros, a 80 kilómetros por hora no serán
38 metros, sino 16 x 4 = 64 metros (cuatro veces más).
Velocidad
(Km /hora)
distancia recorrida durante la reacción (metros)
distancia recorrida durante el frenado
(metros)
distancia total de frenado (metros)
20 6 2 8
30 9 4 13
40 11 8 19
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITO
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Distancias de frenado:Pavimento seco. Auto, camino y clima óptimos.
40 11 8 19
50 14 12 26
60 17 18 35
70 19 24 43
80 22 31 53
90 25 40 65
110 31 59 90
ELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOELEMENTOS DEL TRÁNSITOVeloc idad
(Km /hora)
distancia recorrida durante la reacció n
(metros)
d istancia recorida durante el frenado
(metros)
distancia total de frenado
(metros)
hasta:
20 6 3/8 14
30 9 7/18 27
40 11 13/31 42
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40 11 13/31 42
50 14 20/49 63
60 17 28/71 88
70 19 39/96 115
80 22 50/126 148
90 25 64/159 184
110 31 95/238 269
Pavimento húmedo, según diversas condiciones de
humedad y deslizamiento