OFERTA GEOMETRICA PARA ATENDER LA DEMANDA DE TRANSITO 1 ESTRUCTURAS VIALES PARA CIRCULACION CONTINUA para soportar flujo ininterrumpido. Autopistas Carreteras Multicarril Carreteras de dos carriles 3 ESTRUCTURAS VIALES PARA CIRCULACION DISCONTINUA Intersecciones, Ramas Arterias Urbanas Arterias para transporte público Veredas para peatones Sendas o pistas para bicicletas 4 1
CIRCULACIÓN CONTINUA Factores Básicos Volumen (VOL) (cuantifica la demanda), Velocidad (VEL) (califica el servicio), Densidad (DEN) (caracteriza la calidad de las operaciones) 5 RELACIÓN FUNDAMENTAL Los factores se relacionan en la siguiente ecuación: VOL = VEL x DEN La ecuación precedente permite un número infinito de combinaciones. 6 RELACIONES ENTRE MEDIDAS 7 2
LÍMITES DE LA RELACIÓN No existen vehículos: VOL= 0; DEN = 0, y la VEL es teóricamente la máxima posible (VELmáx). DEN = DENmáx, VOL = 0 y VEL = 0 DEN es alta y VEL es baja, la circulación es forzada DEN es baja y VEL es alta, el flujo es estable, zona donde es posible definir los distintos niveles de servicio. 8 FUNCIONES DE LA CARRETERA Procurar movilidad eficiente (Se espera operar con velocidades altas y demoras de adelantamiento infrecuentes) Proporcionar accesibilidad (Proveen acceso bajo cualquier condición climática y a menudo para bajos volúmenes de tránsito) Servir áreas escénicas y de recreo (No se esperan operaciones a altas velocidades pero si se desea seguridad) 9 3
CARRETERAS DE DOS CARRILES Medidas del comportamiento del tránsito: Los criterios para determinar el Nivel de Servicio (NS) de una carretera en cualquiera de sus funciones se basan en: 1. Porcentaje del tiempo en seguimiento (Representa la libertad de maniobra, el confort y conveniencia). Un vehículo se considera siguiendo a otro si la brecha es < 3 segundos. 2. Velocidad media de viaje (Representa la movilidad). 10 CLASIFICACIÓN El factor fundamental en la clasificación de una carretera de dos carriles es la expectativa del conductor. Clase I: Los conductores esperan viajar a velocidades relativamente altas. Son generalmente las de la red primaria o principales conexiones a instalaciones generadoras de tránsito importante. Clase II: Los conductores no esperan altas velocidades, sirven viajes cortos como accesos a los de clase I, o bien escénicos y/o recreacionales. El NS para las de Clase I (movilidad eficiente) se define en términos de la velocidad media de viaje y del porcentaje de tiempo en seguimiento. En las de Clase II, bastará con el porcentaje de tiempo en seguimiento. 11 4
CONDICIONES BASE Anchos de carril mayores o iguales a 3,60 m Banquinas mayores o iguales que 1.80 m No existencia de zonas sin sobrepaso Sólo automóviles Distribución 50/50 (p/ análisis ambos sentidos) Terreno llano No existencia de controladores del tránsito V. Diseño: 100km/h (caminos de 2 carriles) 12 RELACIONES BÁSICAS Los tramos de carreteras pueden ser analizados como: Tramos con dos sentidos (para obtener medidas del comportamiento para ambos sentidos sobre terreno llano u ondulado). Tramos para cada sentido separado (especialmente útil para inclinaciones fuertes y tramos con carriles adicionales). 13 5
Porcentaje de Tiempo en Seguimiento Velocidad de circulación promedio (km/h) CAMINOS I - CAPACIDAD DE UN SISTEMA VIAL - APUNTES DE CLASE Ambos sentidos de circulación RELACIONES VELOCIDAD - - FLUJO PARA TRAMOS EN - DOS SENTIDOS CON CONDICIONES BASE. a. Velocidad Media de Circulación vs. Volumen en ambos sentidos 110 100 90 80 FFS = 110 km/h 70 100 km/h 60 90 km/h 50 80 km/h 40 70 km/h 30 20 10 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Flujo en ambos sentidos (autos/h) 14 Ambos sentidos de circulación (base) b. Porcentaje de tiempo en seguimiento vs. Volumen en ambos sentidos 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Flujo en ambos sentidos (autos/h) 15 6
NSA 90km/h o más Demanda de adelantamiento< Capacidad de adelantamiento Casi no pelotones < 35% de tiempo de seguimiento 490 veh/h en ambos sentidos en condiciones base 16 NSB 80km/h Demanda de adelantamiento aprox. = Capacidad de adelantamiento < 50% de tiempo de seguimiento 780 veh/h en ambos sentidos en condiciones base 17 NSC 70km/h Mayor cantidad y tamaño de pelotones Demanda de adelantamiento > Capacidad de adelantamiento < 65% de tiempo de seguimiento 1190 veh/h en ambos sentidos en condiciones base 18 7
NSD 60km/h Difícil adelantamiento; capacidad de adelantamiento casi nula < 80% de tiempo de seguimiento 1830 veh/h en ambos sentidos en condiciones base 19 NSE < 60km/h Adelantamiento casi imposible > 80% de tiempo de seguimiento 3200 veh/h en ambos sentidos en condiciones base 20 NSF Flujo inestable Volúmenes menores que la capacidad Velocidades muy variables 21 8
METODOLOGÍA DE ANÁLISIS El objetivo es determinar el nivel de servicio (NS) para caminos existentes o propuestos bajo demandas de tránsito existentes o proyectadas. También se puede usar para determinar la capacidad de un segmento de carretera de dos carriles, o el flujo de servicio que se puede acomodar a cualquier NS. 22 Entrada - Datos Geométricos - Volumen de demanda - Mediciones de velocidad de campo (SFM) o velocidad a flujo libre base ATS PTSF Si BFFS Si SFM Ajustes a la velocidad a flujo libre base - Ancho del carril - Ancho de banquina Ajuste a la velocidad medida en el campo - Flujo - Vehículos pesados Computar de la velocidad a flujo libre Ajuste del volumen de demanda para la velocidad promedio - Factor de hora pico - Vehículos pesados - Pendiente Ajuste del volumen de demanda para el porcentaje de tiempo en seguimiento - Factor de hora pico - Vehículos pesados Computar flujos Computar flujos Computar velocidad de circulación promedio Computar el porcentaje de tiempo en seguimiento Determinar el NS y otras medidas de desempeño 23 9
CAMINOS DE DOS CARRILES Capacidad Niveles de Servicio - Criterios Capacidad: 1700 autos/h/sentido y 3200 autos/h ambos sentidos combinados en segmentos largos. (3.400 autos/h en segmentos cortos y situaciones especiales) Niveles de Servicio: Criterios de NS según Clase de camino y para todos los tipos de análisis. 24 Criterios de NS para caminos Clase I Nivel de servicio Porcentaje de tiempo en seguimiento Velocidad media de circulación (km/h) A 35 > 90 B > 35 50 > 80 90 C > 50 65 > 70 80 D > 65 80 > 60 70 E > 80 60 25 10
Porcentaje de tiempo en seguimiento (%) CAMINOS I - CAPACIDAD DE UN SISTEMA VIAL - APUNTES DE CLASE Criterios de NS para caminos Clase I 100 90 E 80 70 D 60 50 40 C B 30 20 10 A 0 40 50 60 70 80 90 100 110 Velocidad de circulación promedio (km/h) 26 Criterios de NS para caminos Clase II Nivel de servicio Porcentaje de tiempo en seguimiento A 40 B > 40 55 C > 55 70 D > 70 85 E > 85 27 11
DOS SENTIDOS COMBINADOS Velocidad Media de Circulación: La velocidad media de circulación (VMC) se estima a partir de VFL, la tasa de flujo de demanda (TF) y el factor de ajuste por el porcentaje de zonas de noadelantamiento; f np VMC = VFL 0,0125 F- f np 28 Velocidad a flujo libre (VFL) 1) Directamente como velocidad media del tránsito en condiciones de bajo flujo vehicular (hasta 200 veh.tos/h ambos sentidos. 2) Para flujos mayores de 200 vehículos/h: VFL = VM M + 0.0125 F M / f vp 29 12
Velocidad a flujo libre (VFL) 3) Estimada indirectamente utilizando la velocidad a flujo libre base (VFL B ): VFL = VFL B f LS - f A VM M = Velocidad medida en el campo F M = flujo vehicular en la medición f VP = Factor ajuste por pesados f LS = Ajuste por ancho de carril y banquina f A = Ajuste por puntos de acceso 30 Flujo de demanda (F P ) El flujo equivalente de automóviles para la determinación del NS se obtiene luego de realizar tres ajustes a los volúmenes de demanda horarios: 1) Ajuste por Factor de Hora Pico (FHP) 2) Ajuste por pendiente (f G ) 3) Ajuste por vehículos pesados (f HV ) 31 13
Flujo de demanda (FD) FD = V / (FHP x f G x f HV ) FD = Flujo equivalente de automóviles para periodo pico de 15 min. (autos/h) V = Volumen de demanda para toda la hora pico o punta (veh/h) 32 Ajuste por ancho de carril y ancho de banquina (f ls ) Reducción en la velocidad a flujo libre (km/h) Ancho del carril (m) Ancho de banquina (m) 0,0 a < 0,6 0,6 a < 1,2 1,2 a < 1,8 1,8 2,7 a < 3,0 10,3 7,7 5,6 3,5 3,0 a < 3,3 8,5 5,9 3,8 1,7 3,3 a < 3,6 7,5 4,9 2,8 0,7 3,6 6,8 4,2 2,1 0,0 33 14
Ajuste por densidad de puntos de acceso (f A ) Puntos de Acceso por km Reducción en la Velocidad a Flujo Libre (km/h) 0 0,0 6 2,5 12 5,0 18 7,5 24 o más 10,0 34 Factor de ajuste por pendiente (f G ) para determinar las velocidades en segmentos en dos y un sentido Rango de flujos en dos sentidos (autos/h) Rango de flujos en un sentido (autos/h) Llano Tipo de Terreno Ondulado 0 600 0 300 1,00 0,71 600 1200 300 600 1,00 0,93 > 1200 > 600 1,00 0,99 35 15
Factor de ajuste por pendiente (f G ) para determinar el porcentaje de tiempo en seguimiento en segmentos en dos y un sentido Rango de flujos en dos sentidos (autos/h) Rango de flujos en un sentido (autos/h) Tipo de Terreno Llano Ondulado 0 600 0 300 1,00 0,77 600 1200 300 600 1,00 0,94 > 1200 > 600 1,00 1,00 36 Factor de Ajuste por vehículos pesados (f HV ) f HV 1 P T ( E T 1 1) ( E 1) PT = Proporción de camiones PR = Proporción de RVs ET = Equivalente en automóviles para camiones ER = Equivalentes en automóviles para recreacionales P R R 37 16
Equivalentes en automóviles para camiones y RVs para determinar las velocidades en segmentos en dos y un sentido Tipo de vehículo Rango de Flujos en dos sentidos (autos/h) Rango de Flujos en un sentido (autos/h) Tipo de terreno Llano Ondulado Camiones, ET 0 600 0 300 1,7 2,5 600 1.200 300 600 1,2 1,9 > 1.200 > 600 1,1 1,5 RVs, ER 0 600 0 300 1,0 1,1 600 1.200 300 600 1,0 1,1 > 1.200 > 600 1,0 1,1 38 Equivalentes en automóviles para camiones y RVs para determinar el porcentaje de tiempo en seguimiento en segmentos en dos y un sentido Tipo de vehículo Rango de Flujos en dos sentidos (autos/h) Rango de Flujos en un sentido (autos/h) Tipo de terreno Llano Ondulado Camiones, ET 0 600 0 300 1,1 1,8 600 1.200 300 600 1,1 1,5 > 1.200 > 600 1,0 1,0 RVs, ER 0 600 0 300 1,0 1,0 600 1.200 300 600 1,0 1,0 > 1.200 > 600 1,0 1,0 39 17
Porcentaje de zonas de No-Adelantamiento Flujo de demanda en Reducción en la velocidad media de circulación (km/h) dos sentidos (autos/h) Porcentaje de zonas de no-adelantamiento (%) 0 20 40 60 80 100 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 200 0,0 1,0 2,3 3,8 4,2 5,6 400 0,0 2,7 4,3 5,7 6,3 7,3 600 0,0 2,5 3,8 4,9 5,5 6,2 800 0,0 2,2 3,1 3,9 4,3 4,9 1000 0,0 1,8 2,5 3,2 3,6 4,2 1200 0,0 1,3 2,0 2,6 3,0 3,4 1400 0,0 0,9 1,4 1,9 2,3 2,7 1600 0,0 0,9 1,3 1,7 2,1 2,4 1800 0,0 0,8 1,1 1,6 1,8 2,1 2000 0,0 0,8 1,0 1,4 1,6 1,8 2200 0,0 0,8 1,0 1,4 1,5 1,7 2400 0,0 0,8 1,0 1,3 1,5 1,7 2600 0,0 0,8 1,0 1,3 1,4 1,6 2800 0,0 0,8 1,0 1,2 1,3 1,4 3000 0,0 0,8 0,9 1,1 1,1 1,3 3200 0,0 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1 40 Porcentaje de tiempo en seguimiento (%TS) Se estima a partir de la tasa de flujo de demanda (F D ), de la distribución por sentidos del tránsito y, del porcentaje de zonas de no-adelantamiento. %TS = % TS B + f d/np 41 18
Porcentaje de tiempo en seguimiento base (% TS B ) %TSB = 100 ( 1- e -0.000879 FD ) 42 Ajuste por el efecto combinado de la distribución por sentidos y el porcentaje de zonas de no-adelantamiento en el porcentaje de tiempo en seguimiento en dos sentidos Flujo en dos sentidos, vp (autos/h) Incremento en el porcentaje de tiempo en seguimiento (%) Porcentaje de zonas de no-adelantamiento (%) 0 20 40 60 80 100 Distribución por sentidos 50/50 200 0,0 10,1 17,2 20,2 21,0 21,8 43 19
Otras Medidas de Desempeño del Tránsito v p V v / c VkmT15 0, 25 Lt c PHF VkmT 60 V L t TT 15 VkmT ATS 15 44 20