Post on 27-Oct-2015
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA DE TRANSPORTE I
GUÍA DE ESTUDIO DEL
MANUAL DE CAPACIDAD VIAL
HCM2000
PREPARADO POR DANIEL ABADIA
EDICIÓN:
ING. IVET ANGUIZOLA
ING. ANGELINO HARRIS
2009
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 1
CONTENIDO
I. Introducción
II. Carreteras de Dos Carriles
III. Carretera de Múltiples Carriles
IV. Segmentos Básicos de Autopistas
V. Pendientes Equivalentes
Anexo A. Hojas de Trabajo
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 2
I. INTRODUCCIÓN
El Manual de Capacidad Vial, “Highway Capacity Manual – HCM”, es un documento
completo que presenta un sistema de técnicas para la evaluación de la calidad del servicio
que prestan las infraestructuras viales conocidas. El Manual de Capacidad Vial del año
2000 es reconocido a nivel mundial y su validez e importancia se extienden a todas las
infraestructuras viales del mundo.
Este trabajo consiste en la recopilación y resumen de tres metodologías de análisis de
infraestructuras viales contenidos en el HCM 2000 que se dictan como parte de la cátedra
de Ingeniería de Transporte I. Estas son: las carreteras de dos carriles, las carreteras de
múltiples carriles y los segmentos básicos de autopistas.
El objetivo de este documento es el de servir de guía didáctica para el desarrollo de
problemas relacionados a esta materia facilitando la comprensión de los mismos mediante
la traducción y resumen de las metodologías del HCM 2000.
Esta guía contiene las tablas, ecuaciones y gráficos extraídos fielmente del Manual de
Capacidad con el propósito de facilitarle al usuario la búsqueda en el mismo, para lo cual se
hace la referencia al HCM mediante los números entre paréntesis en cada tabla y ecuación.
Se han utilizado las actualizaciones de las Tablas y ecuaciones aprobadas en 2004 por el
TRB Committee AHB40, Highway Capacity and Quality of Service.
Cada capítulo de esta guía, es una de las metodologías mencionadas y al final de cada
uno de ellos se presenta uno de los problemas de ejemplo del Manual pero desarrollados de
una forma más explícita. Para el capítulo de carreteras de dos carriles se presenta un
problema por cada tipo de metodología, ya sea segmento de dos direcciones o segmentos
direccionales.
Además de las tres metodologías para el análisis de infraestructuras se presenta un
capítulo que desarrolla la metodología de pendientes específicas, también contenido en el
Manual de Capacidad Vial 2000 y el desarrollo de un ejemplo.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 3
CARRETERAS DE DOS CARRILES
1.1. Introducción
Este capítulo presenta un resumen del análisis de la operación de las carreteras de dos
carriles de acuerdo a la metodología presentada en el Capítulo 20 del Manual de Capacidad
Vial 2000. Antes de comenzar es importante aclarar algunos conceptos utilizados en la
metodología como lo es la clasificación de las carreteras de dos carriles, el alcance y las
limitaciones de la metodología.
Las carreteras de dos carriles pueden ser clasificadas en dos clases para el análisis:
Clase I: Son carreteras de dos carriles sobre la cual los conductores esperan
viajar a altas velocidades (relativamente). Son las principales rutas entre ciudades,
principalmente arterias que conectan los mayores generadores de tráfico, rutas diarias de
conductores que viajan a sus trabajos, o conexiones principales en redes de carreteras
estatales o nacionales. Las infraestructuras de Clase I a menudo sirven para viajes de largas
distancias o proveen conexión entre facilidades que sirven para viajes de larga distancia.
Clase II: Estas son carreteras de dos carriles sobre la cual los conductores no
necesariamente esperan viajar a altas velocidades. Carreteras de dos carriles que funcionan
como rutas de acceso a infraestructuras Clase I, sirven como rutas recreacionales o
panorámicas que no son arterias primarias, o que atraviesan terrenos escarpados, son
asignados a la Clase II. Las infraestructuras Clase II muy a menudo sirven para viajes
relativamente cortos, la parte inicial y final de viajes largos o viajes para los cuales la
visibilidad juega un papel significante.
RESUMEN DEL ALCANCE DE LA METODOLOGÍA
El análisis operacional de las carreteras de dos carriles que se presenta en el Manual de
Capacidad Vial considera dos condiciones en el que se puede estudiar segmentos de la
carretera de dos carriles tomando en cuenta las dos direcciones en conjunto y segmentos
por dirección.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 4
Los segmentos de dos direcciones pueden incluir secciones más largas de carretera de
dos carriles con secciones transversales homogéneas y una relativamente constante
demanda de volumen y mezcla de vehículos sobre toda la longitud del segmento. Los
segmentos de dos direcciones pueden estar localizados en terrenos planos u ondulados. Las
carreteras de dos carriles que se encuentran en terreno montañoso o con pendientes de 3% o
más para longitudes de 1.0 kilómetro o más no pueden ser analizadas como segmentos de
dos direcciones. En su lugar, pueden ser analizadas como pendientes específicas. La
metodología para el análisis del segmento de dos direcciones aplica para ambas direcciones
de viajes combinadas.
Los segmentos direccionales se enfocan en una dirección de viaje de una carretera de
dos carriles con secciones transversales homogéneas y una demanda relativamente
constante de volumen y mezcla de vehículos. Cualquier segmento de carretera puede ser
evaluado con el procedimiento de segmento direccional, pero el análisis separado por
dirección de viaje puede ser particularmente apropiado para pendientes empinadas y para
segmentos que contengan carriles para rebasar.
El análisis operacional de los segmentos direccionales aplica para terrenos planos u
ondulados y pendientes específicas. Cuando solo una dirección de viaje es analizada bajo
la metodología de segmento de dos direcciones, debe usarse el procedimiento para
segmento direccional en terrenos planos u ondulados. Todos los segmentos direccionales
en terrenos montañosos y todas las pendientes de 3% o más con longitudes de 1.0 km o más
debe ser analizado como pendiente específica.
La metodología para el análisis de pendientes específicas se explica en el Capítulo V de
este documento.
Las medidas de desempeño determinadas por la metodología de segmentos
direccionales aplican solamente para la dirección de viaje que está siendo analizada. Sin
embargo, las medidas de desempeño del tráfico para el análisis direccional están
influenciadas por la tasa de flujo y las características del tráfico de la dirección opuesta.
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Ingeniería de Transporte I 5
RESUMEN DE LAS LIMITACIONES DE LA METODOLOGÍA
Algunas carreteras de dos carriles, particularmente aquellas que involucran la
interacción entre varios carriles para rebasar o para ascender, son muy complejos para ser
tratados con los procedimientos de esta metodología.
El análisis operacional de esta metodología tampoco aplica para carreteras de dos
carriles con intersecciones semaforizadas. Las intersecciones semaforizadas aisladas en
carreteras de dos carriles deben ser analizadas con la metodología del Capítulo 16
“Intersecciones Semaforizadas” del Manual de Capacidad Vial 2000.
Las carreteras de dos carriles en áreas urbanas y suburbanas con múltiples
intersecciones semaforizadas espaciadas cada 3.2 km o menos pueden ser evaluadas con la
metodología del Capítulo 15 “Calles Urbanas” del Manual de Capacidad Vial 2000.
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Ingeniería de Transporte I 6
1.2. Metodología
La Figura 2.1 resume la metodología básica para las carreteras de dos carriles.
FIGURA 2.1. METODOLOGÍA PARA LAS CARRETERAS DE DOS CARRILES. (Exhibit 20.1)
Datos:
Datos Geométricos
Volumen de demanda
Velocidad medida en campo (SFM) o
velocidad de flujo libre base (BFFS)
Velocidad Promedio
Porcentaje de tiempo que se gasta
siguiendo otro vehículo
Ajuste de BFFS:
Ancho de carril
Ancho de hombros
Densidad de puntos de acceso
Ajuste de SFM:
Tasa de flujo
Vehículos pesados
Calcular velocidad
de flujo libre
Ajuste de volumen de demanda
para velocidad promedio:
Factor de hora pico
Vehículos pesados
Pendientes
Calcular tasa de flujo
Calcular velocidad promedio
de viaje
Ajuste de volumen de demanda
para porcentaje de tiempo que
se gasta siguiendo otro
vehículo:
Factor de hora pico
Vehículos pesados
Pendientes
Calcular tasa de flujo
Calcular velocidad promedio
de viaje
Determinar Nivel de Servicio y otras
medidas de desempeño
Clase I
Clase II
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Ingeniería de Transporte I 7
CAPACIDAD
La capacidad de una carretera de dos carriles es de 1,700 pc/h para cada dirección de
viaje por tanto la capacidad no debe exceder 3,200 pc/h para ambas direcciones de viaje
combinadas. Para longitudes cortas de carreteras de dos carriles, como túneles o puentes,
una capacidad de 3,200 a 3,400 pc/h para ambas direcciones de viajes combinadas puede
ser aceptada pero no puede ser esperada para una longitud extensa.
NIVEL DE SERVICIO
Las medidas de servicio para carreteras de dos carriles están definidas por la velocidad
promedio de viaje (ATS) y el porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo
(PTSF). En carreteras Clase I, una movilidad eficiente es de gran importancia y el nivel de
servicio (LOS) es definido en términos del PTSF y el ATS. En carreteras Clase II, la
movilidad es menos crítica y el LOS es definido solamente en términos del PTSF sin
considerar ATS.
Los criterios de LOS mostrados en las Tablas 2.1 y 2.2, así como en la Figura 2.2
aplican a todos los tipos de carreteras de dos carriles.
TABLA 2.1. CRITERIOS DE NIVEL DE SERVICIO PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES
CLASE I. (Exhibit 20.2)
LOS
Porcentaje de Tiempo que se gasta
siguiendo otro vehículo
PTSF
Velocidad promedio de
viaje
ATS (km/h)
A < 35 > 90
B > 35-50 > 80-90
C > 50-65 > 70-80
D > 65-80 > 60-70
E > 80 < 60
Nota: El LOS F aplica siempre que la tasa de flujo exceda la capacidad del segmento
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Ingeniería de Transporte I 8
FIGURA 2.2. CRITERIOS DE NIVEL DE SERVICIO (GRÁFICO) PARA CARRETERAS DE DOS
CARRILES CLASE I. (Exhibit 20.3)
TABLA 2.2. CRITERIOS DE NIVEL DE SERVICIO PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES
CLASE II. (Exhibit 20.4)
LOS
Porcentaje de Tiempo que se
gasta siguiendo otro vehículo
PTSF
A < 40
B > 40-55
C > 55-70
D > 70-85
E > 85
Nota: El LOS F aplica siempre que la tasa de flujo exceda la capacidad del segmento
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Ingeniería de Transporte I 9
1.2.1. SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES
Recordar que esta metodología aplica para terreno clasificado como plano u ondulado
según se describe más adelante. Para terreno montañoso aplica el análisis operacional
basado en la metodología de pendientes específicas.
El análisis operacional de segmentos de dos direcciones para una carretera de dos
carriles involucra varios pasos, los cuales serán descritos a continuación:
A. Determinación de la Velocidad de Flujo Libre
Para determinar la velocidad de flujo libre (FFS por sus siglas en inglés de Free-Flow
Speed) en una carretera de dos carriles se pueden utilizar dos métodos generales:
A.1. Medida en campo:
La FFS de una carretera puede ser determinada directamente de un estudio de velocidad
realizada en campo. De este modo si se tiene la velocidad medida en campo (SFM por sus
siglas en inglés de Speed Field Measured), la FFS puede ser calculada de estos datos de
campo como se muestra en la Ecuación 2.1
(2.1)(Ec. 20-1)
Donde
FFS = Velocidad de flujo libre estimada (km/h)
SFM = Velocidad del tráfico medida en campo (km/h)
Vf = Tasa de flujo observada para el periodo cuando los datos de campo fueron
obtenidos (veh/h)
fHV = factor de ajuste por vehículos pesados, determinado como se muestra en la
Ecuación 2.4.
A.2. Velocidad de flujo libre estimada:
La FFS puede ser estimada indirectamente si no hay datos de campo disponibles. Este
es un mayor reto para las carreteras de dos carriles que para otros tipos de infraestructuras
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de flujo ininterrumpido debido a que la FFS para una carretera de dos carriles puede variar
en un rango de 70 a 110 km/h.
Para determinar FFS, el analista debe caracterizar las condiciones de operación de la
infraestructura en términos de la velocidad de flujo libre base (BFFS por sus siglas en
inglés de Base Free-Flow Speed). La velocidad de diseño y la velocidad establecida como
límites de velocidad que se marcan en la señalización vertical a orillas de las carreteras
pueden ser consideradas para determinar la BFFS. Una vez que la BFFS es estimada, se
procede a ser ajustada por los efectos del ancho de carril, ancho de hombro y densidad de
puntos de acceso. La FFS es estimada usando la Ecuación 2.2.
(2.2)(Ec. 20-2)
Donde
FFS = Velocidad de flujo libre estimada (km/h)
BFFS = Velocidad de flujo libre base (km/h)
fLS = Ajuste por ancho de carril y hombros (Ver Tabla 2.3)
fA = Ajuste por puntos de acceso (Ver Tabla 2.4). La densidad de puntos
de acceso se encuentra dividiendo el número total de intersecciones o
caminos en ambos lados del segmento de la carretera, entre la longitud del
segmento, en kilómetros.
TABLA 2.3. AJUSTE (fLS) POR ANCHO DE CARRIL Y HOMBROS. (Exhibit 20.5)
Ancho de Carril
(m)
Reducción en FFS (km/h)
Ancho de Hombro (m)
> 0.0 < 0.6 > 0.6 < 1.2 > 1.2 < 1.8 > 1.8
2.7 < 3.0 10.3 7.7 5.6 3.5
> 3.0 < 3.3 8.5 5.9 3.8 1.7
> 3.3 < 3.6 7.5 4.9 2.8 0.7
> 3.6 6.8 4.2 2.1 0.0
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Ingeniería de Transporte I 11
TABLA 2.4. AJUSTE (fA) POR DENSIDAD DE PUNTOS DE ACCESO. (Exhibit 20.6)
Puntos de Acceso por km Reducción en FFS (km/h)
0 0.0
6 4.0
12 8.0
18 12.0
> 24 16.0
B. Determinación de la Tasa de Flujo de Demanda
El volumen de demanda horario debe ser ajustado por tres factores, ya sea que este
basado en conteos vehiculares o estimada, para llegar a la tasa de flujo equivalente a
vehículos de pasajeros usado en el análisis de del LOS. Estos tres ajustes son el Factor de
Hora Pico (por sus siglas en inglés PHF de Peak-Hour Factor), el factor de ajuste por
pendiente y el factor de ajuste por vehículos pesados. Estos ajustes son aplicados de
acuerdo a la Ecuación 2.3.
(2.3)(Ec. 20-3)
Donde:
vp = Tasa de flujo equivalente en autos de pasajeros para los 15 minutos
de mayor volumen de la hora pico (pc/h)
V = Volumen de demanda para la hora pico completa (veh/h)
PHF = Factor de Hora Pico
fG = factor de ajuste por pendientes
fHV = factor de ajuste por vehículos pesados
FACTOR DE HORA PICO
El PHF representa la variación del flujo vehicular en una hora. El PHF puede ser
calculado a partir de datos de campo, o pueden ser seleccionados valores apropiados por
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Ingeniería de Transporte I 12
omisión de los valores tabulados que se presentan en el Capítulo 12 del HCM2000, estos
valores son presentados en la Tabla 2.5:
TABLA 2.5. VALORES POR OMISIÓN DEL PHF
Área PHF
Rural 0.88
Urbana 0.92
FACTOR DE AJUSTE POR PENDIENTE
El factor de ajuste por pendiente, fG, toma en cuenta el efecto del terreno sobre la
velocidad de viaje y el porcentaje de tiempo que se gasta en seguir a otro vehículo, aun si
no hay vehículos pesados presentes. El valor del factor de ajuste por pendiente se lista en la
Tabla 2.6 para estimar la velocidad promedio de viaje y en la Tabla 2.7 para estimar el
porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo.
TABLA 2.6. FACTOR DE AJUSTE POR PENDIENTE (fG) PARA DETERMINAR LA VELOCIDAD EN
SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES Y SEGMENTO DIRECCIONAL. (Exhibit 20.7)
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I
Rango de la Tasa de Flujo
para las dos direcciones
(pc/h)
Rango de la Tasa
de Flujo por
dirección (pc/h)
Tipo de Terreno
Plano Ondulado
0 – 600 0 – 300 1.00 0.71
> 600 – 1200 > 300 – 600 1.00 0.93
> 1200 > 600 1.00 0.99
TABLA 2.7. FACTOR DE AJUSTE POR PENDIENTE (fG) PARA DETERMINAR EL PTSF EN
SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES Y SEGMENTO DIRECCIONAL. (Exhibit 20.8)
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y CLASE II
Rango de la Tasa de Flujo
para las dos direcciones
(pc/h)
Rango de la Tasa
de Flujo por
dirección (pc/h)
Tipo de Terreno
Plano Ondulado
0 – 600 0 – 300 1.00 0.77
> 600 – 1200 > 300 – 600 1.00 0.94
> 1200 > 600 1.00 1.00
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Ingeniería de Transporte I 13
AJUSTE POR VEHÍCULO PESADO
La presencia de vehículos pesados en la corriente vehicular hace que decrezca el FFS,
debido a que en condiciones base se asume que la corriente vehicular sólo consiste de
vehículos de pasajeros. Por tanto, los volúmenes de tráfico deben ser ajustados a una tasa
de flujo expresado en vehículos de pasajeros por hora (pc/h).
El ajuste por vehículos pesados considera los camiones y vehículos recreacionales, los
buses están incluidos con los camiones. Los equivalentes en vehículos de pasajeros para
segmentos de dos direcciones están determinados en la Tabla 2.8 para estimar la velocidad,
en la Tabla 2.9 para estimar el porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo.
TABLA 2.8. EQUIVALENTE DE VEHÍCULOS DE PASAJEROS PARA CAMIONES Y VEHÍCULOS
RECREACIONALES PARA DETERMINAR LA VELOCIDAD EN SEGMENTOS DE DOS
DIRECCIONES Y SEGMENTO DIRECCIONAL. (Exhibit 20.9)
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I
Tipo de
Vehículos
Rango de la Tasa de
Flujo para las dos
direcciones (pc/h)
Rango de la Tasa
de Flujo por
dirección (pc/h)
Tipo de Terreno
Plano Ondulado
0 – 600 0 – 300 1.7 2.5
Camiones, ET > 600 – 1200 > 300 – 600 1.2 1.9
> 1200 > 600 1.1 1.5
0 – 600 0 – 300 1.0 1.1
RV’s, ER > 600 – 1200 > 300 – 600 1.0 1.1
> 1200 > 600 1.0 1.1
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TABLA 2.9. EQUIVALENTE DE VEHÍCULOS DE PASAJEROS PARA CAMIONES Y VEHÍCULOS
RECREACIONALES PARA DETERMINAR PTSF EN SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES Y
SEGMENTO DIRECCIONAL. (Exhibit 20.10)
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y CLASE II
Tipo de
Vehículos
Rango de la Tasa de
Flujo para las dos
direcciones (pc/h)
Rango de la Tasa
de Flujo por
dirección (pc/h)
Tipo de Terreno
Plano Ondulado
0 – 600 0 – 300 1.1 1.8
Camiones, ET > 600 – 1200 > 300 – 600 1.1 1.5
> 1200 > 600 1.0 1.0
0 – 600 0 – 300 1.0 1.0
RV’s, ER > 600 – 1200 > 300 – 600 1.0 1.0
> 1200 > 600 1.0 1.0
Terreno Plano
El terreno plano es cualquier combinación de alineamientos verticales y horizontales
que permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que un
vehículo de pasajeros, esto generalmente incluye pendientes cortas de no más de 1 ó 2
porciento.
Terreno Ondulado
El terreno ondulado es cualquier combinación de alineamientos verticales y
horizontales que provoca que los vehículos pesados reduzcan substancialmente su
velocidad por debajo de la de los vehículos de pasajeros pero no a una velocidad muy lenta,
esto incluye pendientes de longitudes cortas a medianas de no más de 4 porciento.
Segmentos con longitudes substanciales con pendientes de más de 4 porciento deben ser
analizados con los procedimientos de pendientes específicas para segmentos direccionales.
Factor de Ajuste por Vehículos Pesados
Una vez que los valores de ET y ER han sido determinados, el factor de ajuste por
vehículos pesados puede ser calculado usando la Ecuación 2.4.
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(2.4)(Ec. 20-4)
Donde:
PT = Proporción de camiones en el flujo vehicular, expresado como
decimal
PR = Proporción de vehículos recreacionales en el flujo vehicular,
expresado como decimal
ET = Equivalente en vehículos de pasajeros para camiones, obtenido de la
Tabla 2.8 ó 2.9
ER = Equivalente en vehículos de pasajeros para vehículos recreacionales,
obtenido de la Tabla 2.8 ó 2.9
Cálculos Iterativos
Las Tablas de 2.6 a 2.9 clasificadas según la tasa de flujo, sin embargo, hasta que la
Ecuación 2.3 sea aplicada la tasa de flujo no es conocida. Por lo tanto, una aproximación
iterativa debe ser aplicada para determinar la tasa de flujo equivalente en vehículos de
pasajeros vp, y de ahí, tanto la velocidad de viaje y el porcentaje de tiempo que se gasta
siguiendo otro vehículo.
Primero, se determina la tasa de flujo en veh/h con la fórmula V/PHF. Segundo, se
seleccionan valores de fG, ET y ER apropiados de las tablas según la tasa de flujo calculada.
Entonces, se determina el vp con estos valores usando la Ecuación 2.3 y 2.4. Si el valor
calculado de vp es menor que el límite superior del rango de la tasa de flujo seleccionado
para los cuales fG, ET y ER fueron determinados, entonces el valor de vp debe ser usado. Si
el vp es mayor que el límite superior del rango de la tasa de flujo seleccionado, se repite el
proceso para el rango mayor sucesivo hasta que un valor aceptable de vp sea encontrado.
C. Determinación de la Velocidad Promedio de Viaje
La velocidad promedio de viaje es estimada de FFS, la tasa de flujo de demanda y un
factor de ajuste para el porcentaje de zonas de no pasar.
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Ingeniería de Transporte I 16
La velocidad promedio de viaje se estima usando la Ecuación 2.5.
(2.5)(Ec. 20-5)
Donde:
ATS = Velocidad promedio de viaje para ambas direcciones de viaje
combinadas (km/h)
fnp = Ajuste por porcentaje de zonas de no pasar (Ver Tabla 2.10)
vp = Tasa de flujo equivalente en vehículos de pasajeros para los 15
minutos de mayor flujo de la hora pico (pc/h)
La FFS usado en la Ecuación 2.5 es el valor estimado con la Ecuación 2.1 ó 2.2
TABLA 2.10. AJUSTE (fnp) POR EFECTO DE LAS ZONAS DE NO PASAR EN LA ATS EN
SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES. (Exhibit 20.11)
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I
Tasa de Flujo en dos
direcciones, vp (pc/h)
Reducción en la Velocidad Promedio de Viaje
Zonas de No Pasar (%)
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
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 17
D. Determinación del Porcentaje de Tiempo que se Gasta Siguiendo Otro Vehículo
El porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo se calcula usando la
Ecuación 2.6.
(2.6)(Ec. 20-6)
Donde:
PTSF = Porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo.
BPTSF= Porcentaje de tiempo base que se gasta siguiendo otro vehículo para
ambas direcciones de viaje combinadas, se calcula utilizan la Ecuación 2.7.
(2.7)(Ec. 20-7)
fd/np = Ajuste por el efecto combinado de la distribución direccional del
tráfico y del porcentaje de zonas de no pasar sobre el porcentaje de tiempo
que se gasta siguiendo otro vehículo (Ver Tabla 2.11)
E. Determinación del Nivel de Servicio
En primer paso en la determinación del Nivel de Servicio (LOS) es comparar la tasa de
flujo equivalente en vehículos de pasajeros (vp) con la capacidad de las dos direcciones de
3,200 pc/h. Si vp es mayor que la capacidad, entonces la carretera está sobresaturada y el
LOS es F. Similarmente, si la tasa de flujo de demanda en cualquier dirección de viaje (sea
determinada de la tasa de flujo en dos direcciones y la distribución direccional) es mayor de
1,700 pc/h, entonces la carretera es sobresaturada y el LOS es F. En el LOS F, el PTSF es
cercano a 100% y las velocidades son altamente variables y difíciles de estimar.
Cuando un segmento de infraestructura Clase I tiene una demanda menor que la
capacidad, el LOS se determina ubicando un punto sobre la Figura 2.2, que corresponde al
PTSF estimado y al ATS. Si un segmento de infraestructura Clase II tiene una demanda
menor que la capacidad, el LOS se determina comparando el PTSF con los criterios de la
Tabla 2.2
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 18
TABLA 2.11. AJUSTE (fd/np) POR EL EFECTO COMBINADO DE LA DISTRIBUCIÓN DIRECCIONAL
DEL TRÁFICO Y EL PORCENTAJE DE ZONAS DE NO PASAR SOBRE EL PTSF EN SEGMENTOS
DE DOS DIRECCIONES. (Exhibit 20.12 Actualizada)
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y CLASE II
Tasa de Flujo en
dos direcciones,
vp (pc/h)
Incremento en PTSF (%)
Zonas de No Pasar (%)
0 20 40 60 80 100
Distribución Direccional = 50/50
< 200 9.0 29.2 43.4 49.4 51.0 52.6
400 16.2 41.0 54.2 61.6 63.8 65.8
600 15.8 38.2 47.8 53.2 55.2 56.8
800 15.8 33.8 40.4 44.0 44.8 46.6
1400 12.8 20.0 23.8 26.2 27.4 28.6
2000 10.0 13.6 15.8 17.4 18.2 18.8
2600 5.5 7.7 8.7 9.5 10.1 10.3
3200 3.3 4.7 5.1 5.5 5.7 6.1
Distribución Direccional = 60/40
< 200 11.0 30.6 41.0 51.2 52.3 53.5
400 14.6 36.1 44.8 53.4 55.0 56.3
600 14.8 36.9 44.0 51.1 52.8 54.6
800 13.6 28.2 33.4 38.6 39.9 41.3
1400 11.8 18.9 22.1 25.4 26.4 27.3
2000 9.1 13.5 15.6 16.0 16.8 17.3
> 2600 5.9 7.7 8.6 9.6 10.0 10.2
Distribución Direccional = 70/30
< 200 9.9 28.1 38.0 47.8 48.5 49.0
400 10.6 30.3 38.6 46.7 47.7 48.8
600 10.9 30.9 37.5 43.9 45.4 47.0
800 10.3 23.6 28.4 33.3 34.5 35.5
1400 8.0 14.6 17.7 20.8 21.6 22.3
> 2000 7.3 9.7 15.7 13.3 14.0 14.5
Distribución Direccional = 80/20
< 200 8.9 27.1 37.1 47.0 47.4 47.9
400 6.6 26.1 34.5 42.7 43.5 44.1
600 4.0 24.5 31.3 38.1 39.1 40.0
800 4.8 18.5 23.5 28.4 29.1 29.8
1400 3.5 10.3 13.3 16.3 16.9 32.2
> 2000 3.5 7.0 8.5 10.1 10.4 10.7
Distribución Direccional = 90/10
< 200 4.6 24.1 33.6 43.1 43.4 43.6
400 0.0 20.2 28.3 36.3 36.7 37.0
600 -3.1 16.8 23.5 30.1 30.6 31.1
800 -2.8 10.5 15.2 19.9 20.3 20.8
< 1400 -1.2 5.5 8.3 11.0 11.5 11.9
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 19
F. Otras Medidas de Desempeño
La relación v/c para un segmento de dos direcciones puede ser calculado usando la
Ecuación 2.8. (2.8)(Ec. 20-8)
Donde:
v/c = Relación volumen-capacidad
c = Capacidad del segmento de dos direcciones (normalmente 3,200
pc/h) para un segmento de dos direcciones combinadas y 1,700 para un
segmento direccional)
vp = Tasa de flujo equivalente en vehículos de pasajeros para os 15
minutos de mayor volumen en la hora pico (pc/h)
El viaje total sobre el segmento de dos direcciones durante los 15 minutos de mayor
volumen en la hora pico se calcula usando la Ecuación 2.9.
(2.9)(Ec. 20-9)
Donde:
VkmT15 = Viaje total en el segmento de análisis durante los 15 min de mayor
volumen en la hora pico (veh-km).
Lt = Longitud total del segmento de análisis (km)
El viaje total en el segmento de dos direcciones durante la hora pico se calcula usando
la Ecuación 2.10
(2.10)(Ec. 20-10)
Donde:
VkmT60 = Viaje total en el segmento de análisis durante la hora pico (veh-km)
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 20
La ecuación 2.11 puede ser usada para calcular el tiempo total de viaje durante los 15
minutos de mayor volumen en la hora pico, usando la Ecuación 2.5 y 2.9
(2.11)(Ec. 20-11)
Donde:
TT15 = Tiempo total de viaje para todos los vehículos en el segmento de
análisis durante los 15 min de mayor volumen en la hora pico (veh-h)
1.2.2. SEGMENTOS DIRECCIONALES
La metodología para segmentos direccionales es análoga a la metodología para
segmentos de dos direcciones, excepto que éste estima las medidas de desempeño del
tráfico y el LOS para una dirección de viaje a la vez.
La metodología para el segmento direccional aplica para terrenos planos u ondulados,
usualmente en secciones de carretera de al menos 3.0 km. Cualquier pendiente de 3
porciento o más y al menos 1.0 km de longitud debe ser tratado con los procedimientos
para pendientes específicas. Terrenos montañosos son llevados a través de un análisis
individual de pendientes positivas o negativas.
Es decir, el análisis direccional usualmente es aplicado para segmentos de > 3 km, o
para pendientes > 3% y > 1 km de longitud.
A. Determinación de FFS
El primer paso en el análisis de un segmento direccional es el determinar FFS, usando
los métodos para los segmentos de dos direcciones. Estos métodos deben ser aplicados
sobre la bases de una dirección en lugar de las dos direcciones combinadas.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 21
B. Determinación de la Tasa de Flujo de Demanda
La tasa de flujo de demanda para los 15 min de mayor volumen en la hora pico en la
dirección de análisis es determinada con la Ecuación 2.12, la cual es análoga a la Ecuación
2.3.
(2.12)(Ec. 20-12)
Donde:
vd = Tasa de flujo equivalente en autos de pasajeros para los 15 minutos
de mayor volumen de la hora pico, en la dirección analizada, (pc/h)
V = Volumen de demanda para la hora pico completa, en la dirección
analizada, (veh/h)
fG = factor de ajuste por pendientes
fHV = factor de ajuste por vehículos pesados
El análisis direccional requiere considerar la tasa de flujo de demanda en la dirección
opuesta. La tasa de flujo de demanda de la dirección opuesta se calcula con la Ecuación
2.13, la cual es análoga a la Ecuación 2.12
(2.13)(Ec. 20-13)
Donde:
vo = Tasa de flujo equivalente en autos de pasajeros para los 15 minutos
de mayor volumen de la hora pico, en la dirección opuesta a la analizada,
(pc/h)
Vo = Volumen de demanda para la hora pico completa, en la dirección
opuesta a la analizada, (veh/h)
Los valores de PHF y fHV usados en la ecuación 2.13 también deben aplicar a la
dirección opuesta de viaje.
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Ingeniería de Transporte I 22
FACTOR DE HORA PICO
El PHF usado en los procedimientos para segmentos direccionales debe ser la misma a
aquella aplicada a una sola dirección de viaje. Si es posible, el PHF debe ser determinado
de datos de campo locales, pero si no son disponibles se pueden usar los valores mostrados
en la Tabla 2.5.
FACTOR DE AJUSTE POR PENDIENTE Y VEHÍCULOS PESADOS
El ajuste por presencia de vehículos pesados en un segmento direccionales es análogo a
aquel para segmento de dos direcciones. Sin embargo, el procedimiento para determinar
los valores de ET y ER difiere para los segmentos direccionales y las pendientes específicas.
Los valores de ET y ER para segmentos direccionales terrenos planos u ondulados son
determinados de las Tablas 2.8 y 2.9 basados en la metodología de segmento de dos
direcciones. Para segmentos direccionales, el valor del factor de ajuste por pendiente, fG
esta dado en las Tablas 2.6 y 2.7.
Análisis de Pendientes Positivas
Cualquier pendiente positiva de 3% o más de y una longitud de 0.4 km o más debe ser
analizada como pendiente positiva específica; sin embargo, cualquier pendiente de 3% o
más y una longitud de 1.0 km o más debe ser analizada como pendiente positiva específica.
Esto incluye todas las pendientes positivas de segmentos direccionales en terreno
montañoso. Si las pendientes varían, deben ser analizadas como un pendiente simple
compuestas, usando un promedio que se calcula dividiendo el cambio total de elevación
entre la longitud total de la pendiente y expresando el resultado como porcentaje según la
Ecuación 2.14
(2.14)
Donde:
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 23
gprom = Pendiente promedio (%)
li = Longitud de cada pendiente
gi = Pendientes individuales
Análisis de Pendientes Negativas
Cualquier pendiente negativa de 3% o más y una longitud de 1.0 km o más debe ser
analizado como pendiente negativa específica. Esto incluye todas las pendientes negativas
de segmentos direccionales en terrenos montañosos. Si las pendientes varían, deben ser
analizadas como una pendiente simple compuesta calculada según la Ecuación 2.14
Para la mayoría de las pendientes específicas negativas el factor de ajuste por
pendientes (fG) es 1.0 y el factor de ajuste por vehículos pesados (fHV) es determinado con
las equivalencias de vehículos de pasajeros de las Tablas 2.8 y 2.9
Algunas pendientes negativas específicas son lo suficientemente largas y empinadas
que algunos vehículos pesados pueden viajar a velocidad de arrastre para evitar perder el
control. Cuando esto ocurre, el factor de ajuste por presencia de vehículos pesados fHV,
usado para determinar ATS debe estar basado en la Ecuación 2.15 en lugar de la Ecuación
2.4.
(2.15)(Ec. 20-14)
Donde:
PTC = Porción (expresada como decimal) de todos los camiones en el flujo
vehicular que viajan a velocidad de arrastre en una pendiente específica
negativa.
ETC = Equivalente en vehículos de pasajeros para camiones viajando a
velocidad de arrastre, obtenido de la Tabla 2.12
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 24
TABLA 2.12. EQUIVALENTE EN VEHÍCULOS DE PASAJEROS PARA ESTIMAR EL EFECTO
SOBRE ATS EN CAMIONES QUE OPERAN A VELOCIDAD DE ARRASTRE EN PENDIENTES
NEGATIVAS LARGAS Y EMPINADAS. (Exhibit 20.18)
Diferencia entre
FFS y Velocidad
de Arrastre (km/h)
Equivalente para Camiones a Velocidad de Arrastre, ETC
Rango de Tasa de Flujo Direccional, vd (pc/h)
0 – 300 > 300 – 600 > 600
< 20 4.4 2.8 1.4
40 14.3 9.6 5.7
> 60 34.1 23.1 13.0
Debido a que la definición de pendientes específicas positivas y negativas son similares,
la dirección opuesta de de cualquier pendiente específica positiva debe ser analizada como
pendiente específica negativa.
Los valores del factor fG de ajuste por pendiente usados para estimar ATS para
pendientes específicas, son presentados en la Tabla 2.13; los valores de este factor para
estimar el PTSF para las pendientes específicas se presentan en la Tabla 2.14.
El equivalente en vehículos de pasajeros para camiones (ET) usados para calcular ATS
y PTSF se presentan en la Tabla 2.15 y 2.16 respectivamente. La Tabla 2.17 presenta los
valores del equivalente en vehículos de pasajeros para vehículos recreacionales (ER) para
calcular el ATS en pendientes específicas. Para estimar el PTSF, ER siempre es 1.0. como
se muestra en la Tabla 2.16.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 25
TABLA 2.13. FACTOR DE AJUSTE POR PENDIENTE (fG) PARA ESTIMAR ATS EN PENDIENTES
ESPECÍFICAS PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I. (Exhibit 20.13)
Pendiente
(%)
Longitud de
la Pendiente
(km)
Factor de Ajuste por Pendiente, fG
Rango de la Tasa de Flujo Direccional vd (pc/h)
0 – 300 > 300 – 600 > 600
> 3.0 < 3.5
0.4 0.81 1.00 1.00
0.8 0.79 1.00 1.00
1.2 0.77 1.00 1.00
1.6 0.76 1.00 1.00
2.4 0.75 0.99 1.00
3.2 0.75 0.97 1.00
4.8 0.75 0.95 0.97
> 6.4 0.75 0.94 0.95
> 3.5 < 4.5
0.4 0.79 1.00 1.00
0.8 0.76 1.00 1.00
1.2 0.72 1.00 1.00
1.6 0.69 0.93 1.00
2.4 0.68 0.92 1.00
3.2 0.66 0.91 1.00
4.8 0.65 0.91 0.96
> 6.4 0.65 0.90 0.96
> 4.5 < 5.5
0.4 0.75 1.00 1.00
0.8 0.65 0.93 1.00
1.2 0.60 0.89 1.00
1.6 0.59 0.89 1.00
2.4 0.57 0.86 0.99
3.2 0.56 0.85 0.98
4.8 0.56 0.84 0.97
> 6.4 0.55 0.82 0.93
> 5.5 < 6.5
0.4 0.63 0.91 1.00
0.8 0.57 0.85 0.99
1.2 0.52 0.83 0.97
1.6 0.51 0.79 0.97
2.4 0.49 0.78 0.95
3.2 0.48 0.78 0.94
4.8 0.46 0.76 0.93
> 6.4 0.45 0.76 0.93
> 6.5
0.4 0.59 0.86 0.98
0.8 0.48 0.76 0.94
1.2 0.44 0.74 0.91
1.6 0.41 0.70 0.91
2.4 0.40 0.67 0.91
3.2 0.39 0.67 0.89
4.8 0.39 0.66 0.88
> 6.4 0.38 0.66 0.87
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Ingeniería de Transporte I 26
TABLA 2.14. FACTOR DE AJUSTE POR PENDIENTE (fG) PARA ESTIMAR PTSF EN PENDIENTES
ESPECÍFICAS PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y CLASE II. (Exhibit 20.14)
Pendiente
(%)
Longitud de
la Pendiente
(km)
Factor de Ajuste por Pendiente, fG
Rango de la Tasa de Flujo Direccional vd (pc/h)
0 – 300 > 300 – 600 > 600
> 3.0 < 3.5
0.4 1.00 0.92 0.92
0.8 1.00 0.93 0.93
1.2 1.00 0.93 0.93
1.6 1.00 0.93 0.93
2.4 1.00 0.94 0.94
3.2 1.00 0.95 0.95
4.8 1.00 0.97 0.96
> 6.4 1.00 1.00 0.97
> 3.5 < 4.5
0.4 1.00 0.94 0.92
0.8 1.00 0.97 0.96
1.2 1.00 0.97 0.96
1.6 1.00 0.97 0.97
2.4 1.00 0.97 0.97
3.2 1.00 0.98 0.98
4.8 1.00 1.00 1.00
> 6.4 1.00 1.00 1.00
> 4.5 < 5.5
0.4 1.00 1.00 0.97
0.8 1.00 1.00 1.00
1.2 1.00 1.00 1.00
1.6 1.00 1.00 1.00
2.4 1.00 1.00 1.00
3.2 1.00 1.00 1.00
4.8 1.00 1.00 1.00
> 6.4 1.00 1.00 1.00
> 5.5 < 6.5
0.4 1.00 1.00 1.00
0.8 1.00 1.00 1.00
1.2 1.00 1.00 1.00
1.6 1.00 1.00 1.00
2.4 1.00 1.00 1.00
3.2 1.00 1.00 1.00
4.8 1.00 1.00 1.00
> 6.4 1.00 1.00 1.00
> 6.5
0.4 1.00 1.00 1.00
0.8 1.00 1.00 1.00
1.2 1.00 1.00 1.00
1.6 1.00 1.00 1.00
2.4 1.00 1.00 1.00
3.2 1.00 1.00 1.00
4.8 1.00 1.00 1.00
> 6.4 1.00 1.00 1.00
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 27
TABLA 2.15. EQ. EN VEH. DE PASAJEROS PARA CAMIONES (ET) PARA ESTIMAR ATS EN
PENDIENTES ESPECÍFICAS EN CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I. (Exhibit 20.15)
Pendiente
(%)
Longitud de
la Pendiente
(km)
Equivalente en Vehículos de Pasajeros para Camiones, ET
Rango de la Tasa de Flujo Direccional vd (pc/h)
0 – 300 > 300 – 600 > 600
> 3.0 < 3.5
0.4 2.5 1.9 1.5
0.8 3.5 2.8 2.3
1.2 4.5 3.9 2.9
1.6 5.1 4.6 3.5
2.4 6.1 5.5 4.1
3.2 7.1 5.9 4.7
4.8 8.2 6.7 5.3
> 6.4 9.1 7.5 5.7
> 3.5 < 4.5
0.4 3.6 2.4 1.9
0.8 5.4 4.6 3.4
1.2 6.4 6.6 4.6
1.6 7.7 6.9 5.9
2.4 9.4 8.3 7.1
3.2 10.2 9.6 8.1
4.8 11.3 11.0 8.9
> 6.4 12.3 11.9 9.7
> 4.5 < 5.5
0.4 4.2 3.7 2.6
0.8 6.0 6.0 5.1
1.2 7.5 7.5 7.5
1.6 9.2 9.0 8.9
2.4 10.6 10.5 10.3
3.2 11.8 11.7 11.3
4.8 13.7 13.5 12.4
> 6.4 15.3 15.0 12.5
> 5.5 < 6.5
0.4 4.7 4.1 3.5
0.8 7.2 7.2 7.2
1.2 9.1 9.1 9.1
1.6 10.3 10.3 10.2
2.4 11.9 11.8 11.7
3.2 12.8 12.7 12.6
4.8 14.4 14.3 14.2
> 6.4 15.4 15.2 15.0
> 6.5
0.4 5.1 4.8 4.6
0.8 7.8 7.8 7.8
1.2 9.8 9.8 9.8
1.6 10.4 10.4 10.3
2.4 12.0 11.9 11.8
3.2 12.9 12.8 12.7
4.8 14.5 14.4 14.3
> 6.4 15.4 15.3 15.2
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 28
TABLA 2.16. EQUIVALENTE EN VEHÍCULOS DE PASAJEROS PARA CAMIONES (ET) Y
VEHÍCULOS RECREACIONALES (ER) PARA ESTIMAR PTSF EN PENDIENTES ESPECÍFICAS
PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y CLASE II. (Exhibit 20.16)
Pendiente
(%)
Longitud de
Pendiente
(km)
Equivalente para Camiones, ET
RVs, ER Rango de Tasa de Flujo Direccional vd (pc/h)
0 – 300 > 300 – 600 > 600
> 3.0 < 3.5
0.4 1.0 1.0 1.0 1.0
0.8 1.0 1.0 1.0 1.0
1.2 1.0 1.0 1.0 1.0
1.6 1.0 1.0 1.0 1.0
2.4 1.0 1.0 1.0 1.0
3.2 1.0 1.0 1.0 1.0
4.8 1.4 1.0 1.0 1.0
> 6.4 1.5 1.0 1.0 1.0
> 3.5 < 4.5
0.4 1.0 1.0 1.0 1.0
0.8 1.0 1.0 1.0 1.0
1.2 1.0 1.0 1.0 1.0
1.6 1.0 1.0 1.0 1.0
2.4 1.1 1.0 1.0 1.0
3.2 1.4 1.0 1.0 1.0
4.8 1.7 1.1 1.2 1.0
> 6.4 2.0 1.5 1.4 1.0
> 4.5 < 5.5
0.4 1.0 1.0 1.0 1.0
0.8 1.0 1.0 1.0 1.0
1.2 1.0 1.0 1.0 1.0
1.6 1.0 1.0 1.0 1.0
2.4 1.1 1.2 1.2 1.0
3.2 1.6 1.3 1.5 1.0
4.8 2.3 1.9 1.7 1.0
> 6.4 3.3 2.1 1.8 1.0
> 5.5 < 6.5
0.4 1.0 1.0 1.0 1.0
0.8 1.0 1.0 1.0 1.0
1.2 1.0 1.0 1.0 1.0
1.6 1.0 1.2 1.2 1.0
2.4 1.5 1.6 1.6 1.0
3.2 1.9 1.9 1.8 1.0
4.8 3.3 2.5 2.0 1.0
> 6.4 4.3 3.1 2.0 1.0
> 6.5
0.4 1.0 1.0 1.0 1.0
0.8 1.0 1.0 1.0 1.0
1.2 1.0 1.0 1.3 1.0
1.6 1.3 1.4 1.6 1.0
2.4 2.1 2.0 2.0 1.0
3.2 2.8 2.5 2.1 1.0
4.8 4.0 3.1 2.2 1.0
> 6.4 4.8 3.5 2.3 1.0
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 29
TABLA 2.17. EQUIVALENTE EN VEHÍCULOS DE PASAJEROS PARA VEHÍCULOS
RECREACIONALES (ER) PARA ESTIMAR ATS EN PENDIENTES ESPECÍFICAS PARA
CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I. (Exhibit 20.17)
Pendiente
(%)
Longitud de
Pendiente
(km)
Equivalente para Vehículos Recreacionales, ER
Rango de Tasa de Flujo Direccional vd (pc/h)
0 – 300 > 300 – 600 > 600
> 3.0 < 3.5
0.4 1.1 1.0 1.0
0.8 1.2 1.0 1.0
1.2 1.2 1.0 1.0
1.6 1.3 1.0 1.0
2.4 1.4 1.0 1.0
3.2 1.4 1.0 1.0
4.8 1.5 1.0 1.0
> 6.4 1.5 1.0 1.0
> 3.5 < 4.5
0.4 1.3 1.0 1.0
0.8 1.3 1.0 1.0
1.2 1.3 1.0 1.0
1.6 1.4 1.0 1.0
2.4 1.4 1.0 1.0
3.2 1.4 1.0 1.0
4.8 1.4 1.0 1.0
> 6.4 1.5 1.0 1.0
> 4.5 < 5.5
0.4 1.5 1.0 1.0
0.8 1.5 1.0 1.0
1.2 1.5 1.0 1.0
1.6 1.5 1.0 1.0
2.4 1.5 1.0 1.0
3.2 1.5 1.0 1.0
4.8 1.6 1.0 1.0
> 6.4 1.6 1.0 1.0
> 5.5 < 6.5
0.4 1.5 1.0 1.0
0.8 1.5 1.0 1.0
1.2 1.5 1.0 1.0
1.6 1.6 1.0 1.0
2.4 1.6 1.0 1.0
3.2 1.6 1.0 1.0
4.8 1.6 1.2 1.0
> 6.4 1.6 1.5 1.2
> 6.5
0.4 1.6 1.0 1.0
0.8 1.6 1.0 1.0
1.2 1.6 1.0 1.0
1.6 1.6 1.0 1.0
2.4 1.6 1.0 1.0
3.2 1.6 1.0 1.0
4.8 1.6 1.3 1.3
> 6.4 1.6 1.5 1.4
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 30
Cálculos Iterativos
Como en el procedimiento para segmentos de dos direcciones, las Ecuaciones 2.12 y
2.13 deben ser aplicadas iterativamente en algunas situaciones para determinar los valores
apropiados de vd y vo. Este proceso iterativo para segmentos direccionales es análogo a
aquél para segmento de dos direcciones, pero con las siguientes diferencias:
Para segmentos en terrenos planos u ondulados y para pendientes específicas
negativas, la tasa de flujo direccional en las Tablas 2.6 a 2.9 son usadas en lugar de
las de dos direcciones;
Para pendientes específicas positivas, las Tablas 2.13 a 2.17 son usadas en lugar de
las Tablas 2.6 a 2.9; y
Para pendiente específicas negativas en la cual algunos camiones viajan a velocidad
de arrastre, la Ecuación 2.15 es usada en lugar de la Ecuación 2.4.
C. Determinación de la Velocidad Promedio de Viaje
La velocidad promedio de viaje es estimada a partid de la FFS, la tasa de flujo de
demanda, la tasa de flujo opuesto y un factor de ajuste por porcentaje de zonas de no pasar
en la dirección de análisis. La velocidad promedio de viaje es estimada usando la Ecuación
2.16
(2.16)(Ec. 20-15)
Donde:
ATSd = Velocidad promedio de viaje en la dirección de análisis, (km/h)
FFSd = Velocidad de flujo libre en la dirección de análisis, (km/h)
vd = Tasa de flujo equivalente en vehículos de pasajeros para los 15 min
de máximo volumen en la hora pico, en la dirección de análisis, (pc/h)
vo = Tasa de flujo equivalente en vehículos de pasajeros para los 15 min
de máximo volumen en la hora pico, en la dirección opuesta de análisis,
calculada con la Ecuación 2.13, (pc/h)
fnp = Ajuste por porcentajes de zonas de no pasar en la dirección de
análisis, (Ver Tabla 2.18)
TABLA 2.18. AJUSTE (fnp) POR PORCENTAJE DE ZONAS DE NO PASAR SOBRE EL ATS EN
SEGMENTOS DIRECCIONALES, PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I. (Exhibit 20.19)
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 31
Tasa de Flujo en la
dirección opuesta, vo (pc/h)
Zonas de No Pasar (%)
< 20 40 60 80 100
FFS = 110 km/h
< 100 1.7 3.5 4.5 4.8 5.0
200 3.5 5.3 6.2 6.5 6.8
400 2.6 3.7 4.4 4.5 4.7
600 2.2 2.4 2.8 3.1 3.3
800 1.1 1.6 2.0 2.2 2.4
1000 1.0 1.3 1.7 1.8 1.9
1200 0.9 1.3 1.5 1.6 1.7
1400 0.9 1.2 1.4 1.4 1.5
> 1600 0.9 1.1 1.2 1.2 1.3
FFS = 100 km/h
< 100 1.2 2.7 4.0 4.5 4.7
200 3.0 4.6 5.9 6.4 6.7
400 2.3 3.3 4.1 4.4 4.6
600 1.8 2.1 2.6 3.0 3.2
800 0.9 1.4 1.8 2.1 2.3
1000 0.9 1.1 1.5 1.7 1.9
1200 0.8 1.1 1.4 1.5 1.7
1400 0.8 1.0 1.3 1.3 1.4
> 1600 0.8 1.0 1.1 1.1 1.2
FFS = 90 km/h
< 100 0.8 1.9 3.6 4.2 4.4
200 2.4 3.9 5.6 6.3 6.6
400 2.1 3.0 3.8 4.3 4.5
600 1.4 1.8 2.5 2.9 3.1
800 0.8 1.1 1.7 2.0 2.2
1000 0.8 0.9 1.3 1.5 1.8
1200 0.8 0.9 1.2 1.4 1.6
1400 0.8 0.9 1.1 1.2 1.4
> 1600 0.8 0.8 0.9 0.9 1.1
FFS = 80 km/h
< 100 0.3 1.1 3.1 3.9 4.1
200 1.9 3.2 5.3 6.2 6.5
400 1.8 2.6 3.5 4.2 4.4
600 1.0 1.5 2.3 2.8 3.0
800 0.6 0.9 1.5 1.9 2.1
1000 0.6 0.7 1.1 1.4 1.8
1200 0.6 0.7 1.1 1.3 1.6
1400 0.6 0.7 1.0 1.1 1.3
> 1600 0.6 0.7 0.8 0.8 1.0
FFS = 70 km/h
< 100 0.1 0.6 2.7 3.6 3.8
200 1.5 2.6 0.5 6.1 6.4
400 1.5 0.8 3.2 4.1 4.3
600 0.7 0.5 2.1 2.7 2.9
800 0.5 0.5 1.3 1.8 2.0
1000 0.5 0.5 1.0 1.3 1.8
1200 0.5 0.5 1.0 1.2 1.6
1400 0.5 0.5 1.0 1.0 1.2
> 1600 0.5 0.5 0.7 0.7 0.9
D. Determinación del Porcentaje de Tiempo que se Gasta Siguiendo Otro Vehículo
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 32
El PTSF se calcula usando la Ecuación 2.17
(2.17) (Ec.20-16 Corregida)
Donde:
PTSFd = Porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo en la
dirección analizada
BPTSFd = Porcentaje de tiempo base que se gasta siguiendo otro vehículo en la
dirección analizada, se calcula con la Ecuación 2.18
(2.18)(Ec. 20-17)
fnp = Ajuste por porcentajes de zonas de no pasar en la dirección de
análisis, (Ver Tabla 2.20)
Vd = Tasa de flujo direccional equivalente en vehículos de pasajeros (pc/h)
Vo = Tasa de flujo de la dirección opuesta equivalente en vehículos de
pasajeros (pc/h)
Los valores de los coeficientes a y b de la Ecuación 2.18, son determinados de la tasa de
flujo en la dirección opuesta de viaje como se muestra en la Tabla 2.19
TABLA 2.19. VALORES DE LOS COEFICIENTES USADOS PARA ESTIMAR EL PTSF EN
SEGMENTOS DIRECCIONALES, PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y II.
(Exhibit 20.21 Actualizada)
Tasa de Flujo de la dirección
opuesta, vo (pc/h) a b
< 200 -0.0014 0.973
400 -0.0022 0.923
600 -0.0033 0.870
800 -0.0045 0.833
1000 -0.0049 0.829
1200 -0.0054 0.825
1400 -0.0058 0.821
> 1600 -0.0062 0.817
TABLA 2.20. AJUSTE (fnp) EN EL PTSF POR % DE ZONAS DE NO PASAR EN SEGMENTOS
DIRECCIONALES, PARA CARRETERAS DE DOS CARRILES CLASE I y II. (Exhibit 20.20)
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 33
Tasa de Flujo en la
dirección opuesta, vo (pc/h)
Zonas de No Pasar (%)
< 20 40 60 80 100
FFS = 110 km/h
< 100 10.1 17.2 20.2 21.0 21.8
200 12.4 19.0 22.7 23.8 24.8
400 9.0 12.3 14.1 14.4 15.4
600 5.3 7.7 9.2 9.7 10.4
800 3.0 4.6 5.7 6.2 6.7
1000 1.8 2.9 3.7 4.1 4.4
1200 1.3 2.0 2.6 2.9 3.1
1400 0.9 1.4 1.7 1.9 2.1
> 1600 0.7 0.9 1.1 1.2 1.4
FFS = 100 km/h
< 100 8.4 14.9 20.9 22.8 26.6
200 11.5 18.2 24.1 26.2 29.7
400 8.6 12.1 14.8 15.9 18.1
600 5.1 7.5 9.6 10.6 12.1
800 2.8 4.5 5.9 6.7 7.7
1000 1.6 2.8 3.7 4.3 4.9
1200 1.2 1.9 2.6 3.0 3.4
1400 0.8 1.3 1.7 2.0 2.3
> 1600 0.6 0.9 1.1 1.2 1.5
FFS = 90 km/h
< 100 6.7 12.7 21.7 24.5 31.3
200 10.5 17.5 25.4 28.6 34.7
400 8.3 11.8 15.5 17.5 20.7
600 4.9 7.3 10.0 11.5 13.9
800 2.7 4.3 6.1 7.2 8.8
1000 1.5 2.7 3.8 4.5 5.4
1200 1.0 1.8 2.6 3.1 3.8
1400 0.7 1.2 1.7 2.0 2.4
> 1600 0.6 0.9 1.2 1.3 1.5
FFS = 80 km/h
< 100 5.0 10.4 22.4 26.3 36.1
200 9.6 16.7 26.8 31.0 39.6
400 7.9 11.6 16.2 19.0 23.4
600 4.7 7.1 10.4 12.4 15.6
800 2.5 4.2 6.3 7.7 9.8
1000 1.3 2.6 3.8 4.7 5.9
1200 0.9 1.7 2.6 3.2 4.1
1400 0.6 1.1 1.7 2.1 2.6
> 1600 0.5 0.9 1.2 1.3 1.6
FFS = 70 km/h
< 100 3.7 8.5 23.2 28.2 41.6
200 8.7 16.0 28.2 33.6 45.2
400 7.5 11.4 16.9 20.7 26.4
600 4.5 6.9 10.8 13.4 17.6
800 2.3 4.1 6.5 8.2 11.0
1000 1.2 2.5 3.8 4.9 6.4
1200 0.8 1.6 2.6 3.3 4.5
1400 0.5 1.0 1.7 2.2 2.8
> 1600 0.4 0.9 1.2 1.3 1.7
E. Determinación del Nivel de Servicio
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 34
En primer paso en la determinación del Nivel de Servicio (LOS) es comparar la tasa de
flujo equivalente en vehículos de pasajeros (vd) con la capacidad de la carretera de 1,700
pc/h. Si vd es mayor que la capacidad, entonces la carretera está sobresaturada y el LOS es
F. En el LOS F, el PTSF es cercano a 100% y las velocidades son altamente variables y
difíciles de estimar.
Cuando un segmento de infraestructura Clase I tiene una demanda menor que la
capacidad, el LOS se determina ubicando un punto sobre la Figura 2.2, que corresponde al
PTSF estimado y al ATS. Si un segmento de infraestructura Clase II tiene una demanda
menor que la capacidad, el LOS se determina comparando el PTSF direccional con los
criterios de la Tabla 2.2
F. Otras Medidas de Desempeño
Las otras medidas de desempeño, incluyendo la relación v/c, viaje total, y el tiempo
total de viaje, pueden ser determinados de las Ecuaciones 2.8 a la 2.11, pero usando el
volumen, la tasa de flujo y la velocidad, de la dirección de análisis en lugar de el
equivalente en dos direcciones.
1.3. PROBLEMAS DE EJEMPLO
1. Encuentre el LOS para un segmento de dos direcciones de una carretera de dos carriles
Clase II. (Problema No.2 del Manual de Capacidad 2000 - Capítulo 20).
Datos:
1,050veh/h (volumen en dos direcciones)
5% de camiones y buses
PHF = 0.85
Terreno ondulado
Ancho de hombros = 0.6 m
60% de zonas de no pasar
Distribución direccional = 70/30
7% de vehículos recreacionales
BFFS = 90 km/h
Ancho de carril = 3.0 m
Longitud de la carretera = 10 km
6 puntos de acceso por kilómetro
Solución:
a. Calcular un valor aproximado de la tasa de flujo
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 35
b. A partir de este valor se selecciona el
equivalente de camiones y vehículos recreacionales y el factor de ajuste por pendiente
para calcular ATS, según una tasa de flujo mayor a 1,200 pc/h para comenzar la iteración:
fG = 0.99 Tabla 2.6
ET = 1.5 Tabla 2.8
ER = 1.1 Tabla 2.8
c. Con la Ecuación 2.4 se calcula el factor de ajuste por vehículos pesados:
d. Con la Ecuación 2.3, se calcula la tasa de flujo equivalente
e. Calcular la tasa de flujo para la distribución direccional mayor:
D/D = 70/30
vp*.70 = 1,288*0.70 = 902 pc/h
f. Verificar que la tasa de flujo direccional y la tasa de flujo de las dos direcciones sean
menores que los correspondientes valores de 1,700 pc/h y 3,200 pc/h para continuar con
los cálculos:
902 pc/h < 1700 pc/h ok
1,288 pc/h < 3,200 pc/h ok
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 36
g. Calcular FFS usando las Tablas 2.3 y 2.4 y aplicando la Ecuación 2.2:
fLS = 5.9 Tabla 2.3
fA = 4.0 Tabla 2.4
h. Con vp = 1,288 pc/h se interpola en la Tabla 2.10 para obtener el factor de ajuste por
zonas de no pasar, fnp y luego calcular ATS con la Ecuación 2.5:
fnp = 2.3 Tabla 2.10
i. Determinar el factor de ajuste por pendiente, el equivalente de camiones y vehículos
recreacionales por porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo, según una
tasa de flujo mayor a 1,200 pc/h para comenzar la iteración:
fG = 1.00 Tabla 2.7
ET = 1.5 Tabla 2.9
ER = 1.1 Tabla 2.9
j. Calcular el factor de ajuste por vehículos pesados con la Ecuación 2.4
k. Calcular vp usando la ecuación 2.3:
l. Calcular la tasa de flujo direccional mayor:
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 37
D/D = 70/30
vp*.70 = 1,235*0.70 = 865 pc/h
m. Verificar que la tasa de flujo direccional y la tasa de flujo de las dos direcciones sean
menores que los correspondientes valores de 1,700 pc/h y 3,200 pc/h para continuar con
los cálculos:
865 pc/h < 1700 pc/h ok
1,235 pc/h < 3,200 pc/h ok
n. Calcular el BPTSF usando la Ecuación 2.7:
o. Calcular el PTSF usando la Ecuación 2.6 y la Tabla 2.11:
fd/np = 31.95 Tabla 2.11
p. Determinar el Nivel de Servicio usando la Tabla 2.2
PTSF = 98.15%
LOS = E
q. Otras medidas de desempeño:
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 38
r. Solución en la Hoja de Trabajo (ver página siguiente)
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 39
HOJA DE TRABAJO PARA SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES DE CARRETERAS DE DOS CARRILES
Información General Información del Sitio
Analista D.A. . Carretera State Highway 34 .
Agencia o Compañía UTP . Desde/Hacia US 24 / Creek Rd. .
Fecha del Análsis 17/11/08 . Jurisdicción .
Período de Tiempo . Año del Análsis 2008 .
X Operacional (LOS) Diseño (vp) Planeación (LOS) Planeación (vp)
Datos de Entrada
carretera clase I xcarretera clase II
Ancho de hombro 0.6 m Terreno Plano x Ondulado
Ancho de carril 3.0 m Volumen horario total 1,050 veh/h
Ancho de carril 3.0 m Show North
Arrow
Distribución direccional 70 / 30 .
Ancho de hombro 0.6 m Factor de hora pico, PHF 0.85 .
%Buses y camiones, PT 5 %
%Vehiculos recreacionales, PR 7 %
Longitud del segmento, Lt 10 km %Zonas de no pasar 60 %
Puntos de Acceso/km 6 /km
Velocidad promedio de Viaje
Factor de ajuste por pendiente, fG. (Exhibit 20.7) 0.99
Equivalente en vehiculos de pasajeros para camiones, ET (Exhibit 20.9) 1.5
Equivalente en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20.9) 1.1
Factor de ajuste vehiculos pesados, fHV 0.969
Tasa de flujo en dos direcciones1, vp (pc/h)
1,288
vp* distribución direccional mayor (pc/h) 902
Velocidad de Flujo Libre Medida en Campo Velocidad de Flujo Libre Estimada
Velocidad medida en campo, SFM km/h Velocidad de flujo libre base, BFFS 90 km/h
Volumen observado, Vf veh/h Aj. por ancho de carril y hombros, fLS 5.9 km/h
Velocidad de flujo libre, FFS km/h Aj. por puntos de acceso, fA 4.0 km/h
Velocidad de flujo libre, FFS 80.1 km/h FFS=BFFS-fLS-fA
Ajuste por zonas de no pasar, fnp (km/h) . (Exhibit 20.11) 2.3
Velocidad promedio, ATS (km/h) ATS=FFS-0.0125vp-fnp 61.7
Pocentaje de Tiempo que se Gasta Siguiendo Otro Vehículo
Factor de ajuste por pendientes, fG. (Exhibit 20.8) 1.00
Equivalente en vehiculos de pasajeros para camiones, ET. (Exhibit 20.10) 1.0
Equivalente en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20.10) 1.0
Factor de ajuste vehiculos pesados, fHV 1.000
Tasa de flujo en dos direcciones, vp (pc/h) 1,235
vp* distribución direccional mayor2 (pc/h) 865
Porcentaje base de tiempo que se gasta siguiendo otro vehiculo, BPTSF (%), 66.2
Aj. por distribución direccional y zonas de no pasar, fd/np (%). (Exhibit 20.12) 31.95
PTSF (%) PTSF=BPTSF+fd/np 98.15
Nivel de Servicio y Otras Medidas de Desempeño
Nivel de Servicio, LOS. (Exhibit 20.3 para Clase I o Exhibit 20.4 para Clase II) E
Relación volumen/capacidad, v/c v/c 0.40
VkmT15 (veh-km), 3,088
VkmT60 (veh-km), 10,500
TT15 (veh-h), 50.0
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 40
Notas
1. Si vp > 3,200 pc/h, termina el análisis – el LOS es F.
2. Si la distribución direccional mayor vp > 1,700 pc/h, termina el análisis – el LOS es F.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 41
2. Encuentre el LOS para un segmento direccional de una carretera de dos carriles Clase I.
(Problema No.3 del Manual de Capacidad 2000 - Capítulo 20).
Datos:
1,200 veh/h (vol.en dirección de análisis)
14% de camiones y buses
4% vehículos recreacionales
BFFS = 100 km/h
Ancho de carriles = 3.3 m
Longitud de la carretera = 10 km
400 veh/h (vol. en la dirección opuesta)
PHF = 0.95
Terreno ondulado
Ancho de hombros = 1.2 m
50% de zonas de no pasar
12 puntos de acceso por km
Solución:
a. Calcular un valor aproximado de la tasa de flujo
b. A partir de estos valor se selecciona el equivalente de camiones y vehículos
recreacionales y el factor de ajuste por pendiente para calcular ATS, según una tasa
de flujo mayor a 600 pc/h para vd y en el rango de 300 -600 para vo:
Para vd Para vo
fG 0.99 0.93 Tabla 2.6
ET 1.5 1.9 Tabla 2.8
ER 1.1 1.1 Tabla 2.8
c. Con la Ecuación 2.4 se calcula el factor de ajuste por vehículos
pesados para la dirección de análisis:
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 42 Daniel Abadía D.
d. Con la Ecuación 2.12, se calcula la tasa de flujo equivalente
e. Con la Ecuación 2.4 se calcula el factor de ajuste por vehículos pesados para la
dirección opuesta:
f. Con la Ecuación 2.13, se calcula la tasa de flujo equivalente en la dirección
opuesta:
g. Verificar que las tasas de flujo direccional sean menores que 1,700 pc/h para
continuar con los cálculos:
1370 pc/h < 1700 pc/h ok
512 pc/h < 1,700 pc/h ok
h. Calcular FFS usando las Tablas 2.3 y 2.4 y aplicando la Ecuación 2.2:
fLS = 2.8 Tabla 2.3
fA = 8.0 Tabla 2.4
i. Con vo = 512 pc/h se interpola en la Tabla 2.18 para obtener el factor de ajuste por
zonas de no pasar, fnp y luego calcular ATS con la Ecuación 2.16:
fnp = 2.7 Tabla 2.10
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 43 Daniel Abadía D.
j. Determinar el factor de ajuste por pendiente, el equivalente de camiones y vehículos
recreacionales por porcentaje de tiempo que se gasta siguiendo otro vehículo, según
una tasa de flujo mayor a 600 pc/h para vd y en el rango de 300-600 para vo:
Para vd Para vo
fG 1.00 0.94 Tabla 2.7
ET 1.0 1.5 Tabla 2.9
ER 1.0 1.0 Tabla 2.9
k. Calcular el factor de ajuste por vehículos pesados para la dirección de análisis con la
Ecuación 2.4
l. Calcular vd usando la ecuación 2.12:
m. Calcular el factor de ajuste por vehículos pesados para la dirección opuesta con la
Ecuación 2.4
n. Calcular vo usando la ecuación 2.13:
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 44 Daniel Abadía D.
o. Verificar que las tasas de flujo direccional sean menores que 1,700 pc/h para
continuar con los cálculos:
1,263 pc/h < 1,700 pc/h ok
479 pc/h < 1,700 pc/h ok
p. Calcular el BPTSF en la dirección de análisis usando la Ecuación 2.18 y la Tabla
2.19:
q. Calcular el PTSF usando la Ecuación 2.17 y la Tabla 2.20:
fnp = 11.7 Tabla 2.20
r. Determinar el Nivel de Servicio usando la Figura 2.2
ATSd = 63.0 km/h
PTSFd = 83.93%
LOS = E
s. Otras medidas de desempeño:
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 45 Daniel Abadía D.
t. Solución en la Hoja de Trabajo (ver página siguiente)
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 46 Daniel Abadía D.
HOJA DE TRABAJO PARA SEGMENTOS DIRECCIONALES DE CARRETERAS DE DOS CARRILES
Información General Información del Sitio
Analista D.A. . Carretera State Highway 34 .
Agencia o Compañía UTP . Desde/Hacia US 24 / Creek Rd. .
Fecha del Análisis 17/11/08 . Jurisdicción .
Período de Tiempo . Año del Análsis 2008 .
X Operacional (LOS) Diseño (vp) Planeación (LOS) Planeación (vp)
Datos de Entrada
X carretera clase I carretera clase II
Ancho de hombro 1.2 m Terreno Plano x Ondulado
Ancho de carril 3.3 m Long. de la pendiente km Pendiente %
Ancho de carril 3.3 m Show North
Arrow
Factor de hora pico, PHF 0.95 .
Ancho de hombro 1.2 m %Buses y camiones, PT 14 %
%Vehiculos recreacionales, PR 4 %
%Zonas de no pasar 50 %
Longitud del segmento, Lt 10 km Puntos de Acceso/km 12 /km
Volumen de la dirección de análisis, Vd 1,200 veh/h Volumen en la dirección opuesta, Vo 400 veh/h
Velocidad Promedio de Viaje
Análsis Direccional (d) Dirección Opuesta (o)
Eq. en vehiculos de pasajeros para camiones, ET. (Exhibit 20.9 o 20.15) 1.5 1.9
Eq. en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20-9 o 20.17) 1.1 1.1
Factor de ajuste vehiculos pesados5, fHV
0.931 0.885
Factor de ajuste por pendiente1, fG. (Exhibit 20.7 o 20-13) 0.99 0.93
Tasa de flujo direccional2, vi (pc/h)
1,370 512
Velocidad de Flujo Libre Medida en Campo Velocidad de Flujo Libre Estimada
Velocidad medida en campo, SFM km/h Velocidad de flujo libre base3, BFFS 100 km/h
Volumen observado, Vf veh/h Aj. por ancho de carril y hombros3, fLS 2.8 km/h
Velocidad de flujo libre, FFS km/h Aj. por puntos de acceso3, fA 8.0 km/h
Velocidad de flujo libre, FFS 89.2 km/h FFS=BFFS-fLS-fA
Ajuste por zonas de no pasar, fnp (km/h) . (Exhibit 20.19) 2.7
Velocidad promedio, ATSd (km/h) ATSd=FFSd-0.0125(vd+vo)-fnp 63.0
Pocentaje de Tiempo que se Gasta Siguiendo Otro Vehículo
Eq en vehiculos de pasajeros para camiones, ET. (Exhibit 20.10 o 20-16) 1.0 1.5
Eq en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20.10 o 20-16) 1.0 1.0
Factor de ajuste vehiculos pesados, fHV 1.000 0.935
Factor de ajuste por pendientes1, fG. (Exhibit 20.8 o 20-14) 1.0 0.94
Tasa de flujo direccional2, vi (pc/h)
1,263 479
Porcentaje base de tiempo que se gasta siguiendo otro vehiculo4, BPTSFd
(%), 75.45
Ajuste por zonas de no pasar, fnp. (Exhibit 20.20) 11.7
PTSFd (%) PTSFd=BPTSFd+fnp 83.93
Nivel de Servicio y Otras Medidas de Desempeño
Nivel de Servicio, LOS. (Exhibit 20.3 o 20-4) E
Relación volumen/capacidad, v/c v/c 0.81
VkmT15 (veh-km), 3,158
VkmT60 (veh-km), 12,000
TT15 (veh-h), 50.1
Notas
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Ingeniería de Transporte I 47 Daniel Abadía D.
1. Si la carretera es un segmento extendido en terreno plano u ondulado, fG=1.0.
2. Si vi (vd o vo) > 1,700 pc/h, termina el análisis – el LOS es F.
3. Sólo para la dirección de análisis 4. La Tabla 2.19 provee los factores a y b 5. Usar la Ecuación 2.15 si algunos camiones operan a velocidad de arrastre en una pendiente específica negativa
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Ingeniería de Transporte I 48 Daniel Abadía D.
II. CARRETERA DE MÚLTIPLES CARRILES
2.1. Introducción
Este capítulo presenta un resumen del análisis de la operación de las carreteras de dos
carriles de acuerdo a la metodología presentada en el Capítulo 20 del Manual de Capacidad
Vial 2000.
Los procedimientos de este capítulo determinan la reducción en la velocidad de viaje
que ocurre para condiciones menores a la condición base. Bajo condiciones base se logra
alcanzar la completa velocidad y capacidad de la carretera de múltiples carriles. La
condición base para carretera de múltiples carriles son las que se resumen a continuación:
Ancho mínimo de carril: 3.6 m;
Distancia lateral libre mínima total en la dirección de viaje: 3.6 m;
Solamente vehículos de pasajeros en el flujo vehicular;
Sin puntos de acceso directo a lo largo de la carretera;
Carretera dividida por una separación física central;
Velocidad de flujo libre (FFS) mayor a 100 km/h
Estas condiciones base representan el nivel de operación más alto para carreteras de
múltiples carriles en áreas rurales y suburbanas.
LIMITACIONES DE LA METODOLOGÍA
La metodología que aquí se presenta no toma en cuenta las siguientes condiciones:
Bloqueos temporales por causa de construcciones, accidentes o cruces de ferrocarril,
Interferencias causadas por estacionamientos en los hombros,
Solo se evalúan hasta seis carriles,
El efecto de carriles de almacenamiento al comienzo o al final del segmento,
Posibles demoras por colas,
Diferencia entre medianas con barrera y carriles de giro a la izquierda compartidos,
Velocidades de flujo libre menores a los 70 km/h y por encima de los 100 km/h
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Ingeniería de Transporte I 49 Daniel Abadía D.
2.2. Metodología
La Figura 3.1 ilustra las entradas y el orden de los cálculos básicos del método que se
describe en este capítulo para las carreteras de múltiples carriles.
FIGURA 3.1. METODOLOGÍA PARA LAS CARRETERAS DE MÚLTIPLES CARRILES. (Exhibit 21.1)
Datos:
Datos Geométricos
Velocidad de flujo libre (FFS) medida en
campo o velocidad de flujo libre base (BFFS)
Volumen
Si se tiene BFFS
Ajuste de BFFS:
Ancho de carril
Tipo de mediana
Densidad de puntos de acceso
Distancia lateral libre
Calcular FFS
Definir curva de velocidad-flujo
Ajuste del volumen:
Factor de hora pico
Número de carriles
Tipo de conductor
Vehículos pesados
Calcular tasa de flujo
Si
se t
ien
e F
FS
med
ida
en c
amp
o
Determinar la velocidad usando la curva de velocidad-flujo
Calcular la densidad usando la tasa de flujo y la velocidad
Determinar LOS
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Ingeniería de Transporte I 50 Daniel Abadía D.
NIVEL DE SERVICIO
Los criterios de nivel de servicio para carreteras de múltiples carriles se listan en la
Tabla 3.1.
TABLA 3.1. CRITERIO DE NIVEL DE SERVICIO PARA CARRETERAS DE MÚLTIPLES CARRILES.
(Exhibit 21.2)
LOS
FFS Criterio A B C D E
100 km/h
Densidad Máxima (pc/km/ln) 7 11 16 22 25
Velocidad promedio (km/h) 100.0 100.0 98.4 91.5 88.0
Máxima relación v/c 0.32 0.50 0.72 0.92 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio (pc/h/ln) 700 1100 1575 2015 2200
90 km/h
Densidad Máxima (pc/km/ln) 7 11 16 22 26
Velocidad promedio (km/h) 90.0 90.0 89.8 84.7 80.8
Máxima relación v/c 0.30 0.47 0.68 0.89 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio (pc/h/ln) 630 990 1435 1860 2100
80 km/h
Densidad Máxima (pc/km/ln) 7 11 16 22 27
Velocidad promedio (km/h) 80.0 80.0 80.0 77.6 74.1
Máxima relación v/c 0.28 0.44 0.64 0.85 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio (pc/h/ln) 560 880 1280 1705 2000
70 km/h
Densidad Máxima (pc/km/ln) 7 11 16 22 28
Velocidad promedio (km/h) 70.0 70.0 70.0 69.6 67.9
Máxima relación v/c 0.26 0.41 0.59 0.81 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio (pc/h/ln) 490 770 1120 1530 1900
Nota:
La relación matemática exacta entre la densidad y la relación volumen capacidad no siempre ha sido
mantenido en los límites del nivel de servicio debido al uso de valores redondeados. La densidad es el
principal determinante del nivel de servicio. El nivel de servicio F está caracterizado por un lujo de tráfico
altamente variable e inestable. Las predicciones exactas de la tasa de flujo, la densidad y la velocidad son
muy difíciles de obtener en un nivel de servicio F.
Usando la curva básica de velocidad flujo que se muestra en la Figura 3.2 se puede
analizar la relación entre el LOS, el flujo y la velocidad.
FIGURA 3.2. CURVA VELOCIDAD-FLUJO CON CRITERIO DE NIVEL DE SERVICIO. (Exhibit 21.3)
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Ingeniería de Transporte I 51 Daniel Abadía D.
Tomado del Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y Transporte1
Nota:
Las densidades máximas para el LOS E ocurren a una relación v/c de 1.0. Estos son 25, 26, 27 y 28 pc/km/ln
a FFS de 100, 90, 80 y 70 km/h respectivamente. La capacidad varía por FFS. La capacidad es 2200, 2100,
2000 y 1900 pc/h/ln a FFS de 100, 90, 80 y 70 km/h respectivamente.
Para tasa de flujo (vp), vp > 1400 y
90 < FFS < 100, entonces
Para vp > 1400 y
80 < FFS < 90, entonces
Para vp > 1400 y
70 < FFS < 80, entonces
Para vp > 1400 y
FFS = 70, entonces
Para vp < 1400, entonces
S = FFS
1 Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y Transporte. Cal y Mayor y Asociados. Secretaría de Tránsito y
Transporte, Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. Capítulo 3, Tomo III, p. 2-20
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 52 Daniel Abadía D.
A. Determinación de la Velocidad de Flujo Libre
La FFS puede ser estimada indirectamente cuando no hay disponibles datos de campo
(3.1)(Ec. 21-1)
Donde
BFFS = Velocidad de flujo libre base (km/h)
FFS = Velocidad de flujo libre estimada (km/h)
fLW = Factor de ajuste por ancho de carril, de la Tabla 3.2 (km/h)
fLC = Factor de ajuste por distancia lateral libre, de la Tabla 3.3 (km/h)
fM = Factor de ajuste por tipo de mediana, de la Tabla 3.4 (km/h)
fA = Factor de ajuste por puntos de acceso, de la Tabla 3.5 (km/h)
Velocidad de Flujo Libre Base
Cuando no es posible usar datos de una carretera similar, puede ser necesario usar un
estimado basado en datos disponibles, experiencia y la consideración de una variedad de
factores que tienen un efecto identificado sobre la velocidad de flujo libre. Los límites de
velocidad son un factor que afecta la FFS. Existen investigaciones que sugieren que la
FFS, en carreteras de múltiples carriles bajo condiciones base, es aproximadamente 11
km/h mayor que el límite de velocidad de 65 y 70 km/h, y que es 8 km/h mayor que para
los límites de velocidad de 80 y 90 km/h.
Ajuste por Ancho de Carril
Las condiciones base para carreteras de múltiples carriles requieren carriles de 3.6 m de
ancho. La Tabla 3.2 presenta el ajuste para modificar la FFS estimada tomando en cuenta
carriles más cercanos.
TABLA 3.2. AJUSTE POR ANCHO DE CARRIL. (Exhibit 21.4)
Ancho de Carril (m) Reducción en FFS (km/h)
3.6 0.0
3.5 1.0
3.4 2.1
3.3 3.1
3.2 5.6
3.1 8.1
3.0 10.6
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 53 Daniel Abadía D.
Ajuste por Distancia Lateral Libre
La Tabla 3.3 lista la reducción en la velocidad causado por la distancia lateral libre para
obstrucciones ubicadas a los lados de la carretera o en la mediana. La distancia lateral libre
está definida como:
(3.2)(Ec. 21-2)
Donde:
TLC = Distancia lateral libre total (m)
LCR = Distancia lateral libre (m) desde el borde derecho de los carriles de
viaje hasta la obstrucción al lado del camino (si es mayor a 1.8m, usar 1.8m)
LCL = Distancia lateral libre (m) desde el borde izquierdo de los carriles de
viaje hasta la obstrucción en la mediana de la carretera (si es mayor a 1.8 m,
usar 1.8m). Para carreteras no divididas no existe ajuste por distancia lateral
libre del lado izquierdo. El diseño de la carretera no dividida es tomado en
cuenta por el ajuste de tipo de mediana. Al usar la Tabla 3.3 para carreteras
no divididas, la distancia lateral libre en el borde izquierdo, es siempre 1.8m.
la distancia lateral libre en medianas de carreteras con carriles de giro a la
izquierda compartidos (TWLTL, por sus siglas en inglés) es considerado
como 1.8m.
TABLA 3.3. AJUSTE POR DISTANCIA LATERAL LIBRE. (Exhibit 21.5)
Carretera de Cuatro Carriles Carretera de Seis Carriles
Distancia Lateral
Libre Total2 (m)
Reducción en FFS
(km/h)
Distancia Lateral
Libre Total1 (m)
Reducción en FFS
(km/h)
3.6 0.0 3.6 0.0
3.0 0.6 3.0 0.6
2.4 1.5 2.4 1.5
1.8 2.1 1.8 2.1
1.2 3.0 1.2 2.7
0.6 5.8 0.6 4.5
0.0 8.7 0.0 6.3
2 La distancia lateral libre total es la suma de las distancia laterales libres de la mediana (si es mayor de 1.8 m, usar 1.8 m) y de los
hombros ( si es mayor de 1.8 m, usar 1.8 m). Por lo tanto, para propósitos de análisis, la distancia lateral libre total no puede exceder los
3.6 m.
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Ingeniería de Transporte I 54 Daniel Abadía D.
Tipo de Mediana
Los valores presentados en la Tabla 3.4 indican que la velocidad de flujo libre promedio
debe disminuir en un 2.6 km/h para carreteras no divididas tomando en cuenta la fricción
causada por el tráfico opuesto en un carril adyacente.
TABLA 3.4. AJUSTE POR TIPO DE MEDIANA. (Exhibit 21.6)
Tipo de Mediana Reducción en FFS (km/h)
Carretera no dividida 2.6
Carretera dividida (incluyendo TWLTL) 0.0
Ajuste por Densidad de Puntos de Acceso
El ajuste por puntos de acceso se muestra en la Tabla 3.5. La densidad de puntos de
acceso se encuentra dividiendo el número total de intersecciones o caminos en el lado
derecho de la carretera, en la dirección del viaje, entre la longitud total del segmento, en
kilómetros.
TABLA 3.5. AJUSTE POR DENSIDAD DE LOS PUNTOS DE ACCESO. (Exhibit 21.7)
Puntos de Acceso/kilómetro Reducción en FFS (km/h)
0 0.0
6 4.0
12 8.0
18 12.0
> 24 16.0
B. Determinación de la Tasa de Flujo
La tasa de flujo para una carretera de múltiples carriles se calcula de acuerdo a la
Ecuación 3.3
(3.3)(Ec. 21-3)
Donde:
vp = Tasa de flujo equivalente en autos de pasajeros para los 15 minutos
de mayor volumen de la hora pico (pc/h/ln)
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Ingeniería de Transporte I 55 Daniel Abadía D.
V = Volumen horario (veh/h)
PHF = Factor de hora pico
N = Número de carriles
fp = factor de ajuste por tipo de conductor
fHV = factor de ajuste por vehículos pesados
Factor de Hora Pico
El factor de hora pico representa la variación del flujo vehicular en una hora.
Ajuste por Vehículos Pesados
El factor de ajuste por vehículos pesados se calcula de acuerdo a la Ecuación 3.4
(3.4)(Ec. 21-4)
Donde:
PT, PR = Proporción de camiones y buses, y vehículos recreacionales
respectivamente, en el flujo vehicular, expresado como decimal.
ET, ER = Equivalente en vehículos de pasajeros para camiones y buses y para
vehículos recreacionales respectivamente.
fHV = Factor de ajuste por vehículos pesados.
Encontrar el factor de ajuste por vehículos pesados requiere de dos pasos. Primero,
encontrar el factor de equivalente de camiones (ET) y el de vehículos recreacionales (ER)
para las condiciones prevalecientes de operación. Segundo, usando ET y ER, calcular un
factor de ajuste para todos los vehículos pesados en el flujo vehicular.
El equivalente en vehículos de pasajeros puede ser seleccionado para tres condiciones:
segmentos generales de carreteras, pendientes positivas y pendientes negativas
Segmentos Generales de Carreteras
Para segmentos largos de carreteras en el que no se encuentra ninguna pendiente que
tenga impacto significativo en la operación, se pueden usar los valores de los equivalentes
para camiones y buses (ET) y vehículos recreacionales (ER) que se muestran en la Tabla 3.6.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 56 Daniel Abadía D.
Un segmento largo de carretera de múltiples carriles puede ser clasificado como un
segmento general de carretera si una pendiente que sea mayor de 3% no es más larga de 0.8
km y si una pendiente de 3% ó menos no excede los 1.6 km.
TABLA 3.6. EQUIVALENTE ET Y ER EN SEGMENTOS GENERALES DE CARRETERA. (Exhibit 21.8)
Factor Tipo de Terreno
Plano Ondulado Montañoso
ET (Buses y camiones) 1.5 2.5 4.5
ER (Recreacionales) 1.2 2.0 4.0
Pendientes Específicas
Cualquier pendiente de 3% o menos que es más larga que 1.6 km o una pendiente
mayor que 3% que es más larga de 0.8 km debe ser tratada como una pendiente específica
aislada. Adicionalmente, las pendientes positivas y negativas deben ser tratadas
separadamente, debido a que el impacto de los vehículos pesados difieres substancialmente
en cada una de ellas.
Pendiente Específica Positiva
La Tabla 3.7 presenta los valores del equivalente en vehículo de pasajeros para los
camiones y buses (ET) en pendientes positivas uniformes, para carreteras de cuatro y seis
carriles. De igual forma la Tabla 3.8 presenta los valores de equivalente de vehículos de
pasajeros para los vehículos recreacionales (ER)
Pendiente Específica Negativa
Las condiciones en pendientes negativas para buses y camiones en carreteras de cuatro
y seis carriles son analizadas usando los equivalentes que se muestran en la Tabla 3.9. Para
toda pendiente negativa menor de 4%y pendientes más empinadas de menores o iguales a
3.2 km de longitud, se usa los equivalentes de vehículos de pasajeros para buses y camiones
en terreno plano que se presentan en la Tabla 3.6. Para pendientes de al menos 4% y
mayores a los 3.2 km, se usan los valores de la Tabla 3.9. Para todos los casos de RVs en
pendientes negativas, se usan los equivalentes en vehículos de pasajeros para terreno plano
dados en la Tabla 3.6.
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Ingeniería de Transporte I 57 Daniel Abadía D.
TABLA 3.7. EQUIVALENTE ET EN PENDIENTES POSITIVAS UNIFORMES. (Exhibit 21.9)
Pendiente
(%)
Longitud
(Km)
ET
Porcentaje de Buses y Camiones
2 4 5 6 8 10 15 20 25
< 2 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 2-3
0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.8-1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 1.2-1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 1.6-2.4 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 2.4 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 3-4
0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5
> 0.8-1.2 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 1.2-1.6 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0
> 1.6-2.4 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5
> 2.4 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5
> 4-5
0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 0.8-1.2 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
> 1.2-1.6 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
> 1.6 5.0 4.0 4.0 4.0 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0
> 5-6
0.0-0.4 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.5 4.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 0.5-0.8 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
> 0.8-1.2 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
> 1.2-1.6 5.5 5.0 4.5 4.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
> 1.6 6.0 5.0 5.0 4.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
> 6
0.0-0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0
> 0.4-0.5 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5
> 0.5-0.8 5.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5
> 0.8-1.2 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0
> 1.2-1.6 6.0 5.5 5.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5
> 1.6 7.0 6.0 5.5 5.5 5.0 4.5 4.0 4.0 4.0
TABLA 3.8. EQUIVALENTE ER EN PENDIENTES POSITIVAS UNIFORMES. (Exhibit 21.10)
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Ingeniería de Transporte I 58 Daniel Abadía D.
Pendiente
(%)
Longitud
(Km)
ER
Porcentaje de Vehículos Recreacionales
2 4 5 6 8 10 15 20 25
< 2 Todas 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
> 2-3 0.0-0.8 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
> 0.8 3.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2 1.2 1.2
> 3-4
> 0.0-0.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
> 0.4-0.8 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5
> 0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5
> 4-5
> 0.0-0.4 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 4.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0
> 0.8 4.5 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0
> 5
> 0.0-0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5
> 0.4-0.8 6.0 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0
> 0.8 6.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.0
TABLA 3.9. EQUIVALENTE ET EN PENDIENTES NEGATIVAS. (Exhibit 21.11)
Pendiente
(%)
Longitud
(km)
ET
Porcentaje de Buses y Camiones
5 10 15 20
< 4 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5
4-5 < 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5
4-5 > 6.4 2.0 2.0 2.0 1.5
> 5-6 < 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5
> 5-6 > 6.4 5.5 4.0 4.0 3.0
> 6 < 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5
> 6 > 6.4 7.5 6.0 5.5 4.5
Pendientes Compuestas
Cuando varias pendientes consecutivas de diferentes grados forman una pendiente
compuesta, un promedio o pendiente uniforme es calculada y usada en el análisis. La
pendiente promedio es comúnmente calculada como el total que se levanta desde el
principio de la pendiente dividida entre el total de la distancia horizontal sobre la cual se
extienden las pendientes.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 59 Daniel Abadía D.
La técnica de la pendiente compuesta es razonablemente acertada para segmentos de
1200 m o menos, o para pendientes de 4% o menos. Para pendientes más empinadas y
segmentos más largos, existe una técnica más exacta la cual se describe en el Apéndice A
del Capítulo 23 del Manual de Capacidad Vial 2000 y que será descrito en el Capítulo V de
este trabajo. Si ocurre un cambio muy grande en la pendiente para una longitud
significativa, el analista debe considerar segmentar la carretera para aplicar la técnica de
pendiente compuesta.
Algunas veces una sola pendiente muy empinada crea un efecto crítico que pueda no ser
identificado en una longitud de carretera analizado; en este caso, la técnica de pendiente
compuesta puede ser complementado por un análisis de pendiente específica.
Factor por Tipo de Conductor
El factor de ajuste fp refleja el efecto de conductores de fines de semana, recreacionales
y quizá de medio día sobre la infraestructura vial. El valor de fp se encuentra en el rango de
0.85 a 1.00. Típicamente, el analista debe seleccionar 1.00, lo cual refleja un tráfico que
viaja diariamente y conoce el camino, a menos que exista suficiente evidencia para que un
valor menor sea usado.
C. Determinación del Nivel de Servicio
El nivel de servicio en una carretera de múltiples carriles puede ser determinado
directamente de la Figura 3.2, sobre la base de la FFS y la tasa de flujo de servicio (vp)
están en pc/h/ln. El procedimiento es como sigue:
Paso 1. Definir el segmento de carretera apropiadamente.
Paso 2. Sobre la base de la FFS medida o estimada, construir apropiadamente
una curva velocidad-flujo de la misma forma que la curva típica mostrada en la
Figura 3.2. La curva debe interceptar el eje y en la FFS.
Paso 3. Basado en la tasa de flujo vp, leer hacia la curva de FFS identificada en
el Paso 2 y determinar la velocidad promedio de un vehículo de pasajeros y el
LOS correspondiente a ese punto.
Paso 4. Determinar la densidad del flujo de acuerdo a la Ecuación 3.5
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(3.5)(Ec. 21-5)
Donde
D = Densidad (pc/km/ln)
vp = Tasa de flujo (pc/h/ln)
S = velocidad promedio de viaje de vehículo de pasajeros (km/h)
El LOS también se puede determinar comparando la densidad calculada con los rangos
de densidad que se presentan en la Tabla 3.1
2.3. PROBLEMA DE EJEMPLO
1. Encuentre la sección transversal requerida en un derecho de vía para lograr un nivel de
servicio adecuado. (Problema No.3 del Manual de Capacidad 2000 - Capítulo 21).
La Carretera: Un nuevo segmento de 3.2 km de carretera de múltiples carriles con un
derecho de vía de 27.4 m de ancho.
La Pregunta: ¿Cuál es la sección transversal requerida para lograr los criterios de diseño
para un LOS D? ¿Cuál es la velocidad de viaje esperada para vehículos de pasajeros?
Los Datos:
Tráfico promedio diario anual (AADT) = 60,000 Terreno ondulado
Límite de velocidad = 80.0 km/h 5% de camiones
El volumen en la hora pico es el 10% del tráfico diario (k) 6 puntos de acceso/km
El tráfico en la hora pico tiene una D/D de 55/45 PHF = 0.90
Comentarios:
Esta solución asume que el AADT es para el año de diseño y que los otros factores son
aceptados como representativos de las condiciones de diseño esperadas en el año.
Asumir que la velocidad de flujo libre base (BFFS) es 8.0 km/h más que la velocidad
límite. BFFS = 80.0 + 8.0 = 88.0 km/h
Solución:
a. Convertir AADT a volumen horario de diseño
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b. Encontrar fHV, usar Tabla 3.6
Como PT = 0.05 ET = 2.5 (de la Tabla 3.6) y como PR = 0 ER = 0
c. Calcular FFS. Se diseña con criterios de condiciones base.
d. Con FFS = 84.0 km/h para un nivel de servicio deseado de D, el máximo vp de
acuerdo a la Figura 3.2, es de:
e. Con el máximo vp, determinar el mínimo número de carriles requerido, despejando
N de la Ecuación 3.3:
f. Calcular vp usando en número mínimo de carriles N=3
fLW = 0.0 Tabla 3.2
fLC = 0.0 Tabla 3.3
fA = 4.0 Tabla 3.4
fM = 0.0 Tabla 3.5
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g. Determinar si las condiciones base a utilizar, caben dentro del derecho de vía
disponible, con una mediana de 3.6 m para en el futuro acomodar bahías para giro a
la izquierda.
Ancho de mediana = 3.6 m
Ancho de carril = 3.6 m
Distancia lateral libre (hombros) = 1.8 m
Ancho total requerido = 3.6 + 6*3.6 + 2*1.8 = 28.8 m (mayor al ancho disponible)
h. Asumir un diseño diferente para que quepa dentro del derecho de vía disponible.
Usar una mediana de 1.8 m sin hombros:
Ancho de mediana = 1.8 m
Ancho de carril = 3.6 m
Distancia lateral libre (hombros) = 1.8 m
Ancho total requerido = 1.8 + 6*3.6 + 2*1.8 = 27.0 m (cabe en el ancho disponible)
i. Calcular FFS con los nuevos valores.
j. Determinar el LOS y la velocidad S, usando la Figura 3.2, con vp = 1,314 pc/h/ln y
FFS = 84.0 km/h
fLW = 0.0 Tabla 3.2
fLC = 0.0 Tabla 3.3
fA = 4.0 Tabla 3.4
fM = 0.0 Tabla 3.5
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LOS = C y S = 84.0 km/h
k. Calcular la densidad
l. Solución en la Hoja de Trabajo (ver página siguiente)
HOJA DE TRABAJO PARA CARRETERA DE MÚLTIPLES CARRILES
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Información General Información del Sitio
Analista D.A. . Carretera U.S 6 (N/E) .
Agencia o Compañía UTP . Desde/Hacia 31st / 156th St. .
Fecha del Análsis 17/11/08 . Jurisdicción .
Período de Tiempo P.M. . Año del Análsis 2008 .
x Operacional(LOS) Diseño(N) Diseño(vp) Planeación(LOS) Planeación(N) Planeación(vp)
Datos del Flujo
Volumen, V veh/h Factor de Hora Pico, PHF 0.9 .
Tráfico promedio diario anual, AADT 60,000 veh/día %Buses y camiones, PT 5 %
Porción de la hora pico del AADT, K 0.10 . %Vehiculos recreacionales, PR 4 %
Distribución direccional en la hora pico, D 55/45 . Terreno General
DDHV=AADT*K*D 3,300 veh/h Plano x Ondulado Montañoso
Tipo de conductor Pendiente: Long. km Grado %
x Acostumbrado/semanal Recreacional/fin de semana Número de carriles %
Cálculo de los Factores de Ajustes al Flujo
fp 1.00 . ER 0 .
ET 2.5 . 0.930 .
Datos de Velocidad Calcular Ajustes a la Velocidad y FFS
Ancho de carril, LW 3.6 / 3.6 m fLW 0.0 / 0.0 km/h
Distancia lateral libre total, TLC 3.6 m fLC 0.0 / 0.0 km/h
Puntos de acces, A 6 /km fA 4.0 / 4.0 km/h
Tipo de Mediana, M No Dividida x Dividida fM 0.0 km/h
FFS (medida) km/h FFS=BFFS - fLW - fLC - fA - fM 84.0 / 84.0 km/h
Velocidad de flujo libre base, BFFS 88.0 km/h
Operacional, Planeación (LOS); Diseño, Planeación (vp) Diseño, Planeación (N)
Operacional (LOS) o Planeación (LOS) Diseño (N) o Planeación (N) 1ra Iteración
Vp pc/h/ln N 2.8 Asumido
S km/h Vp 1,775 pc/h/ln
D=Vp/S pc/km/ln LOS D .
LOS .
Diseño (vp) o Planeación (vp) Diseño (N) o Planeación (N) 2da Iteración
LOS . N 3 Asumido
Vp pc/h/ln Vp 1,775 pc/h/ln
V=vp * PH F * N * fHV * fp veh/h LOS C .
S km/h S 84.0 km/h
D=Vp/S pc/km/ln D=Vp/S 15.6 pc/km/ln
Glosario Localización de los Factores
N – número de carriles S - velocidad ET – Exhibit 21-8, 21-9, 21-11 fLW - Exhibit 21-4
V – volumen horario D – densidad ER - Exhibit 21-8, 21-10 fLC - Exhibit 21-5
Vp – tasa de flujo FFS – velocidad de flujo libre
fp – Página 21-11 del Manual fM - Exhibit 21-6
LOS – nivel de servicio BFFS - velocidad de flujo libre base
LOS, S, FFS,vp -Exhibit 21-2, 21-3
fA - Exhibit 21-7
DDHV – volumen de diseño direccional horario
III. SEGMENTOS BÁSICOS DE AUTOPISTAS
Aplicación Entradas Salidas Operacional (LOS) FFS, N, vp LOS, S, D Diseño (N) FFS, LOS, vp N, S, D Diseño (vp) FFS, LOS, N vp, S, D Planeación (LOS) FFS, N, AADT LOS, S, D Planeación (N) FFS, LOS, AADT N, S, D Planeación (vp) FFS, LOS, N vp, S, D
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3.1. Introducción
Este capítulo presenta un resumen del análisis de la operación en segmentos básicos de
autopistas de acuerdo a la metodología presentada en el Capítulo 23 del Manual de
Capacidad Vial 2000.
Para el procedimiento de análisis de este capítulo se asume que existen ciertas
condiciones base que sirven como puntos de partida para la metodología. Si alguna de
estas condiciones base fallan en existir, entonces, la velocidad, la capacidad y el nivel de
servicio del segmento de autopista tienden a ser reducidos.
Las condiciones base para los segmentos básicos de autopista son los que se resumen a
continuación:
Ancho mínimo de carril: 3.6 m;
Distancia lateral derecha libre mínima entre el borde del carril de viaje y el
obstáculo más cercano que influencie el comportamiento del tráfico: 1.8 m;
Distancia lateral libre de la mediana mínimo: 0.6 m;
Flujo vehicular compuesto enteramente de vehículos de pasajeros;
Cinco o más carriles para una dirección (en áreas urbanas solamente);
Espaciamiento entre intercambios de 3 km o más;
Terreno plano con pendientes no mayores a 2%; y
La población de conductores compuesta principalmente por usuarios regulares.
Estas condiciones base representan un nivel de operación alto, con una velocidad de
flujo libre (FFS) de 110 km/h o mayor.
LIMITACIONES DE LA METODOLOGÍA:
La metodología que aquí se presenta no aplica para tomar en cuenta las siguientes
condiciones:
Carriles especiales reservados para un solo tipo de vehículo;
Segmentos extendidos de túneles o puentes;
Segmentos cercanos a un puesto de peaje;
Velocidades de flujo libre menores a los 90 km/h o por encima de los 120 km/h;
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Condiciones de demanda en exceso de la capacidad;
Influencia de bloqueos o colas en el segmento;
Límites de velocidad marcados, presencia de policías o sistemas de transporte
inteligentes de relacionadas a los vehículos o guía para los conductores;
3.2. Metodología
La Figura 4.1 ilustra la metodología que se describe en este capítulo para el análisis de
los segmentos básicos de una autopista.
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FIGURA 4.1. METODOLOGÍA PARA SEGMENTOS BÁSICOS DE UNA AUTOPISTA. (Exhibit 23-1)
Datos:
Datos Geométricos
Velocidad de flujo libre (FFS) medida en campo o velocidad de flujo libre base (BFFS)
Volumen
Si se tiene BFFS
Ajuste de BFFS:
Ancho de carril
Número de carriles
Densidad de intercambios
Distancia lateral libre
Calcular FFS
Definir curva de velocidad-flujo
Ajuste del volumen:
Factor de hora pico
Número de carriles
Tipo de conductor
Vehículos pesados
Calcular tasa de flujo S
i se
tie
ne
FF
S m
edid
a en
cam
po
Determinar la velocidad usando la curva de velocidad-flujo
Calcular la densidad usando la tasa de flujo y la velocidad
Determinar LOS
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NIVEL DE SERVICIO
Un segmento básico de autopista puede ser caracterizado por tres tipos de medidas de
de desempeño: densidad, en términos de vehículos de pasajeros por kilómetro por carril
(pc/km/ln); velocidad, en términos de la velocidad media de un vehículo de pasajero; y la
relación volumen capacidad (v/c). La medida usada para proporcionar un estimado del
nivel de servicio es la densidad como se resume en la Tabla 4.1
TABLA 4.1. DENSIDAD USADA PARA DEFINIR NIVEL DE SERVICIO
LOS Rango de Densidad (pc/km/ln)
A 0 – 7
B > 7 – 11
C > 11 – 16
D > 16 – 22
E > 22 – 28
F > 28
El criterio completo de nivel de servicio para un segmento básico de autopista se
presenta en la Tabla 4.2
TABLA 4.2. CRITERIO DE NIVEL DE SERVICIO PARA SEGMENTOS BÁSICOS DE AUTOPISTA.
(Exhibit 23-2)
Criterio LOS
A B C D E
FFS = 120 km/h
Densidad máxima 7 11 16 22 28
Velocidad mínima 120.0 120.0 114.6 99.6 85.7
Máxima v/c 0.35 0.55 0.77 0.92 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio 840 1320 1840 2200 2400
FFS = 110 km/h
Densidad máxima 7 11 16 22 28
Velocidad mínima 110.0 110.0 108.5 97.2 83.9
Máxima v/c 0.33 0.51 0.74 0.91 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio 770 1210 1740 2135 2350
FFS = 100 km/h
Densidad máxima 7 11 16 22 28
Velocidad mínima 100.0 100.0 100.0 93.8 82.1
Máxima v/c 0.30 0.48 0.70 0.90 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio 700 1100 1600 2065 2300
FFS = 90 km/h
Densidad máxima 7 11 16 22 28
Velocidad mínima 90.0 90.0 90.0 89.1 80.4
Máxima v/c 0.28 0.44 0.64 0.87 1.00
Máxima tasa de flujo de servicio 630 990 1440 1955 2250
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La Figura 4.2 muestra la relación entre velocidad, flujo y densidad para los segmentos
básicos de autopista. También muestra la definición de varios LOS sobre la base de valores
límites de densidad.
FIGURA 4.2. CURVA VELOCIDAD-FLUJO CON CRITERIO DE NIVEL DE SERVICIO. (Exhibit 23-3)
Tomado del Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito3
Nota:
La capacidad varía con la velocidad de flujo libre. La capacidad es 2400, 2350, 2300 y 2250 pc/h/ln a una
FFS de 120, 110, 100 y 90 km/h respectivamente.
Para 90 < FFS < 120 y para tasa de flujo (vp),
(3100-15FFS) < vp < (1800 + 5FFS)
Para 90 < FFS < 120 y
vp < (3100 – 15FFS),
S = FFS
3 Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito. Op.Cit p.2-38
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A. Determinación de la Velocidad de Flujo Libre
La FFS puede ser estimada indirectamente cuando no hay disponibles datos de campo
(4.1)(Ec. 23.1)
Donde
FFS = Velocidad de flujo libre estimada (km/h)
BFFS = Velocidad de flujo libre base, 110 km/h (urbano) o 120 km/h (rural)
fLW = Ajuste por ancho de carril, de la Tabla 4.3 (km/h)
fLC = Ajuste por hombro lateral derecho libre, de la Tabla 4.4(km/h)
fN = Ajuste por número de carriles, de la Tabla 4.5 (km/h)
fID = Ajuste densidad de intercambios, de la Tabla 4.6 (km/h)
Velocidad de Flujo Libre Base
Para áreas urbanas = 110 km/h.
Para áreas rurales = 120 km/h.
Ajuste por Ancho de Carril
El factor de ajuste por ancho de carril, fLW, se presenta en la Tabla 4.3
TABLA 4.3. AJUSTE POR ANCHO DE CARRIL, fLW. (Exhibit 23-4)
Ancho de Carril (m) Reducción en FFS (km/h)
3.6 0.0
3.5 1.0
3.4 2.1
3.3 3.1
3.2 5.6
3.1 8.1
3.0 10.6
Ajuste por Distancia Lateral Libre
El ajuste por distancia lateral libre solamente refleja el ancho del hombro derecho,
como se observa en la Tabla 4.4
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TABLA 4.4. AJUSTE POR DISTANCIA DE HOMBRO LATERAL DERECHO, fLC. (Exhibit 23-5)
Distancia lateral
del hombro
derecho (m)
Reducción en FFS (km/h)
Carriles en Una Dirección
2 3 4 > 5
≥1.8 0.0 0.0 0.0 0.0
1.5 1.0 0.7 0.3 0.2
1.2 1.9 1.3 0.7 0.4
0.9 2.9 1.9 1.0 0.6
0.6 3.9 2.6 1.3 0.8
0.3 4.8 3.2 1.6 1.1
0.0 5.8 3.9 1.9 1.3
Ajuste por Número de Carriles
La determinación de la cantidad de carriles es en una dirección y sólo se deben tomar en
cuenta los carriles principales. No se incluyen los carriles reservados específicamente para
transporte colectivo. El ajuste por número de carriles no aplica para autopistas en áreas
rurales, en el que típicamente se presentan dos carriles en cada dirección.
TABLA 4.5. AJUSTE POR NÚMERO DE CARRILES, fN. (Exhibit 23-6)
Número de Carriles (Una Dirección) Reducción en FFS (km/h)
> 5 0.0
4 2.4
3 4.8
2 7.3 Nota: para todos los segmentos de autopista en áreas rurales fN = 0.0
Ajuste por Densidad de Intercambios
Para determinar la densidad de los intercambios se usa un segmento de 10 km.
Un intercambio es definido si al menos tiene una rampa de entrada. Por lo tanto,
intercambios que tienen solamente rampas de salida no deben ser considerados en la
determinación de la densidad de intercambios.
El factor de ajuste por densidad de intercambios, fID se presenta en la Tabla 4.6
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TABLA 4.6. AJUSTE POR DENSIDAD DE INTERCAMBIOS, fID. (Exhibit 23-7)
Intercambios/kilómetro Reducción en FFS (km/h)
< 0.3 0.0
0.4 1.1
0.5 2.1
0.6 3.9
0.7 5.0
0.8 6.0
0.9 8.1
1.0 9.2
1.1 10.2
1.2 12.1
B. Determinación de la Tasa de Flujo
La tasa de flujo para un segmento básico de autopista se calcula de acuerdo a la
Ecuación 4.2
(4.2) (Ec. 23.2)
Donde:
vp = Tasa de flujo equivalente en autos de pasajeros para los 15 minutos
de mayor volumen de la hora pico (pc/h/ln)
V = Volumen horario (veh/h)
PHF = Factor de hora pico
N = Número de carriles
fp = factor de ajuste por tipo de conductor
fHV = factor de ajuste por vehículos pesados
Factor de Hora Pico
El factor de hora pico representa la variación del flujo vehicular en una hora. En
autopistas, el rango típico del PHF es de 0.80 a 0.95. PHF más bajos son característicos de
autopistas rurales o periodos no picos.
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Ajuste por Vehículos Pesados
El factor de ajuste por vehículos pesados se determina con la Ecuación 4.3
(4.3) (Ec. 23.3)
Donde:
ET, ER = Equivalente en vehículos de pasajeros para camiones y buses y para
vehículos recreacionales respectivamente.
PT, PR = Proporción de camiones y buses, y vehículos recreacionales
respectivamente, en el flujo vehicular, expresado como decimal.
fHV = Factor de ajuste por vehículos pesados.
El efecto de los vehículos pesados en el flujo vehicular depende tanto de las
condiciones de pendientes como de la composición del tráfico. El equivalente en vehículos
de pasajeros puede ser seleccionado para una de tres condiciones: segmentos generales de
autopista, pendientes positivas y pendientes negativas
Equivalente para Segmento General de Autopista
Es a menudo apropiado considerar una longitud extendida de autopista que contenga un
número de pendientes y segmentos de terreno plano, como un segmento único uniforme. A
modo de guía se puede usar un segmento general de autopista cuando:
Ninguna pendiente de 3% o mayor es más larga que 0.5 km
Ninguna pendiente menor de 3% es más larga que 1.0 km
Cada vez que se utilice el análisis de segmento general de autopista, el terreno de la
autopista debe ser clasificado como plano, ondulado o montañoso.
TABLA 4.7. EQUIVALENTE ET Y ER EN SEGMENTOS GENERALES DE AUTOPISTA. (Exhibit 23-8)
Factor Tipo de Terreno
Plano Ondulado Montañoso
ET (Buses y camiones) 1.5 2.5 4.5
ER (Recreacionales) 1.2 2.0 4.0
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Equivalente para Pendientes Específicas
Cualquier pendiente de autopista de más de 1.0 km para pendientes menores a los 3%, ó
5 km para pendientes de 3% ó más, deben ser considerados en segmentos separados. El
análisis para tales segmentos debe considerar las condiciones de pendientes positivas y
pendientes negativas; y si la pendiente es una sola y aislada de pendiente constante; o si es
parte de una serie que forman una pendiente compuesta.
Equivalente para Pendiente Específica Positiva
La Tabla 4.8 presenta los valores del equivalente en vehículo de pasajeros para los
vehículos recreacionales (ER) en segmentos de pendientes positivas uniformes. De igual
forma la Tabla 4.9 presenta los valores de equivalente de vehículos de pasajeros para
camiones y buses (ET) en segmentos de pendiente positiva.
TABLA 4.8. EQUIVALENTE ER EN PENDIENTES POSITIVAS UNIFORMES. (Exhibit 23-10)
Pendiente
(%)
Longitud
(Km)
ER
Porcentaje de Vehículos Recreacionales
2 4 5 6 8 10 15 20 25
< 2 Todas 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
> 2-3 0.0-0.8 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
> 0.8 3.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2 1.2 1.2
> 3-4
> 0.0-0.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
> 0.4-0.8 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5
> 0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5
> 4-5
> 0.0-0.4 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 4.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0
> 0.8 4.5 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0
> 5
> 0.0-0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5
> 0.4-0.8 6.0 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0
> 0.8 6.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.0
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Ingeniería de Transporte I 75 Daniel Abadía D.
TABLA 4.9. EQUIVALENTE ET EN PENDIENTES POSITIVAS UNIFORMES. (Exhibit 23-9)
Pendiente
(%)
Longitud
(Km)
ET
Porcentaje de Buses y Camiones
2 4 5 6 8 10 15 20 25
< 2 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 2-3
0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.8-1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 1.2-1.6 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 1.6-2.4 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 2.4 3.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 3-4
0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5
> 0.8-1.2 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 1.2-1.6 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0
> 1.6-2.4 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5
> 2.4 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5
> 4-5
0.0-0.4 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.8 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 0.8-1.2 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
> 1.2-1.6 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
> 1.6 5.0 4.0 4.0 4.0 3.5 3.5 3.0 3.0 3.0
> 5-6
0.0-0.4 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
> 0.4-0.5 4.0 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
> 0.5-0.8 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
> 0.8-1.2 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
> 1.2-1.6 5.5 5.0 4.5 4.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
> 1.6 6.0 5.0 5.0 4.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
> 6
0.0-0.4 4.0 3.0 2.5 2.5 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0
> 0.4-0.5 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5
> 0.5-0.8 5.0 4.5 4.0 4.0 3.5 3.0 2.5 2.5 2.5
> 0.8-1.2 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5 3.0 3.0 3.0
> 1.2-1.6 6.0 5.5 5.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.5 3.5
> 1.6 7.0 6.0 5.5 5.5 5.0 4.5 4.0 4.0 4.0
Equivalente para Pendiente Específica Negativa
La Tabla 4.10 presenta los valores de ET en segmentos de pendiente negativa. Para
vehículos recreacionales, las pendientes negativas deben ser tratadas como terreno plano.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 76 Daniel Abadía D.
TABLA 4.10. EQUIVALENTE ET EN PENDIENTES NEGATIVAS. (Exhibit 23-11)
Pendiente
(%)
Longitud
(km)
ET
Porcentaje de Buses y Camiones
5 10 15 20
< 4 Todas 1.5 1.5 1.5 1.5
4-5 < 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5
4-5 > 6.4 2.0 2.0 2.0 1.5
> 5-6 < 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5
> 5-6 > 6.4 5.5 4.0 4.0 3.0
> 6 < 6.4 1.5 1.5 1.5 1.5
> 6 > 6.4 7.5 6.0 5.5 4.5
Equivalente para Pendiente Compuesta
El alineamiento vertical de muchas autopistas resulta en una continua serie de
pendientes. A menudo es necesario determinar el efecto de esta condición. La técnica más
común es la de calcular una pendiente promedio del punto en cuestión. La pendiente
promedio es comúnmente calculada como el total que se levanta desde el principio de la
pendiente dividida entre el total de la distancia horizontal sobre la cual se extienden las
pendientes.
La técnica de la pendiente compuesta es una aproximación acertada para pendientes en
el cual todas sus subsecciones son menores de 4% ó la longitud total de la pendiente
compuesta es menor de 1200 m. Para pendientes más empinadas y segmentos más largos,
existe una técnica más exacta la cual se describe en el Apéndice A del Capítulo 23 del
Manual de Capacidad Vial 2000 y que será descrito en el Capítulo V de éste trabajo.
Factor por Tipo de Conductor
El factor de ajuste fp refleja el efecto de conductores de fines de semana, recreacionales
y quizá de medio día sobre la infraestructura vial. El valor de fp se encuentra en el rango de
0.85 a 1.00. Típicamente, el analista debe seleccionar 1.00, lo cual refleja un tráfico que
viaja diariamente y conoce el camino, a menos que exista suficiente evidencia para que un
valor menor sea usado.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 77 Daniel Abadía D.
C. Determinación del Nivel de Servicio
El primer paso en determinar el nivel de servicio de un segmento básico de autopista
consiste en definir y segmentar la autopista apropiadamente. Segundo, sobre la base de
estimar o medir en campo la FFS, se construye una curva velocidad-flujo apropiadamente
de la misma forma de una curva típica como la que se muestra en la Figura 4.2. Sobre la
base de una tasa de flujo y la construcción de una curva velocidad-flujo, se lee la velocidad
promedio de un vehículo de pasajero en el eje Y de la curva. El próximo paso es calcular la
densidad usando la Ecuación 4.4
(4.4) (Ec. 23.4)
Donde
D = Densidad (pc/km/ln)
vp = Tasa de flujo (pc/h/ln)
S = velocidad promedio de viaje de vehículo de pasajeros (km/h)
El nivel de servicio LOS de un segmento básico de autopista es, entonces, determinado
comparando la densidad calculada con los rangos de densidad de la Tabla 4.2
3.3. PROBLEMA DE EJEMPLO
1. Encuentre el LOS para una autopista urbana existente de 6 carriles; encuentre el LOS
que ocurrirá en 3 años; además, encuentre cuándo la infraestructura excederá la
capacidad. (Problema No.3 del Manual de Capacidad 2000 - Capítulo 23).
La Carretera: Autopista existente de 6 carriles en un área urbana en crecimiento.
La Pregunta: ¿Cuál es en LOS actual durante la hora pico? ¿Qué LOS ocurrirá en 3 años?
¿Cuándo un cuarto carril debe ser adicionado en cada dirección para evitar el exceso de
demanda sobre la capacidad?
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 78 Daniel Abadía D.
Los Datos:
V = 5,000 veh/h en una dirección (existente) 6 carriles
Terreno plano 10% de camiones
V = 5,600 veh/h en una dirección (en 3 años) PHF = 0.95
Más allá de los 3 años el tráfico crece a 4% anual FFS= 110 km/h medida en campo
Comentarios:
Como no existe información de posibles cambios a lo largo del tiempo, se asume que los
10% de vehículos pesados, el PHF y la FFS se mantienen constantes
Este problema lidia con una variedad de niveles de demanda se puede resolver más
fácilmente calculando el máximo volumen que puede acomodarse en cada nivel de
servicio.
Se asume 0% de buses y vehículos recreacionales
Se asume conductores experimentados.
Solución:
a. Calcular fHV usando la Ecuación 4.3 y la Tabla 4.7
b. Encontrar el máximo vp para cada LOS en la Tabla 4.2 para una FFS = 110 km/h
LOS vp (pc/h/ln)
A 770
B 1,210
C 1,740
D 2,135
E 2,350
c. Convertir la máxima tasa de flujo de servicio (pc/h/ln) para cada LOS en veh/h
usando la Ecuación 4.2 y calcular el volumen de demanda usando fp=1.0 y N=3
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 79 Daniel Abadía D.
LOS V (veh/h)
A 2,089
B 3,283
C 4,721
D 5,793
E 6,376
d. Comparando los 5,000 veh/h 5,600 veh/h con los máximos volúmenes que pueden
acomodar los diferentes LOS calculados en la parte c, se observa que el LOS para
ambos casos es D.
e. Cuando el tráfico excede el LOS E = 6,376 veh/ h, se necesitará un cuarto carril en
cada dirección. Se utiliza una ecuación de interés compuesto para calcula los años,
usando la tasa de crecimiento de 4%.
f. Solución en la Hoja de Trabajo (ver página siguiente)
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 80 Daniel Abadía D.
HOJA DE TRABAJO PARA SEGMENTOS BÁSICOS DE AUTOPISTAS
Información General Información del Sitio
Analista D.A. . Carretera .
Agencia o Compañía UTP . Desde/Hacia .
Fecha del Análisis 17/11/08 . Jurisdicción .
Período de Tiempo P.M. . Año del Análsis 1999/2002 .
x Operacional(LOS) Diseño(N) Diseño(vp) x Planeación(LOS) Planeación(N) Planeación(vp)
Datos del Flujo
Volumen, V 5000/5600 veh/h Factor de Hora Pico, PHF 0.95 .
Tráfico promedio diario anual, AADT veh/día %Buses y camiones, PT 10 %
Porción de la hora pico del AADT, K . %Vehiculos recreacionales, PR 0 %
Distribución direccional en la hora pico, D . Terreno General
DDHV=AADT*K*D veh/h x Plano Ondulado Montañoso
Tipo de conductor Pendiente: Long. km Grado %
x Acostumbrado/semanal Recreacional/fin de semana Número de carriles %
Cálculo de los Factores de Ajustes al Flujo
fp 1.00 . ER 0 .
ET 1.5 . 0.952 .
Datos de Velocidad Calcular Ajustes a la Velocidad y FFS
Ancho de carril, LW m fLW km/h
Distancia lateral derecha m fLC km/h
Densidad de intercambios /km fID km/h
Número de carriles . fN km/h
FFS (medida) 110 km/h FFS=BFFS - fLW - fLC - fA - fM km/h
Velocidad de flujo libre base, BFFS km/h
Operacional, Planeación (LOS); Diseño, Planeación (vp) Diseño, Planeación (N)
Operacional (LOS) o Planeación (LOS) Diseño (N) o Planeación (N) 1ra Iteración
Vp pc/h/ln N Asumido
S km/h Vp pc/h/ln
D=Vp/S pc/km/ln LOS .
LOS D(existente)/D(3 años)
Diseño (vp) o Planeación (vp) Diseño (N) o Planeación (N) 2da Iteración
LOS C/D/F . N Asumido
Vp 1740/2135/2350 pc/h/ln Vp pc/h/ln
V=vp * PH F * N * fHV * fp 4721/5793/6376 veh/h LOS .
S km/h S km/h
D=Vp/S pc/km/ln D=Vp/S pc/km/ln
Glosario Localización de los Factores
N – número de carriles
S - velocidad ET – Exhibit 23-8, 23-9, 23-11 fLW - Exhibit 23-4
V – volumen horario D – densidad ER - Exhibit 23-8, 23-10 fLC - Exhibit 23-5
Vp – tasa de flujo FFS – velocidad de flujo libre
fp - Página 23-12 del Manual fM - Exhibit 23-6
LOS – nivel de servicio BFFS - velocidad de flujo libre base
LOS, S, FFS,vp -Exhibit 23-2, 23-3
fA - Exhibit 23-7
DDHV – volumen de diseño direccional horario
Aplicación Entradas Salidas Operacional (LOS) FFS, N, vp LOS, S, D Diseño (N) FFS, LOS, vp N, S, D Diseño (vp) FFS, LOS, N vp, S, D Planeación (LOS) FFS, N, AADT LOS, S, D Planeación (N) FFS, LOS, AADT N, S, D Planeación (vp) FFS, LOS, N vp, S, D
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 81 Daniel Abadía D.
IV. PENDIENTES EQUIVALENTES
Como se ha observado en los capítulos anteriores existe un procedimiento para calcular
una pendiente promedio para el análisis de varias pendientes consecutivas de diferentes
grados y longitudes. Este procedimiento aplica para pendientes que no sean mayores a los
4% o cuya longitud total no sea mayor a los 1200 m.
Para pendientes fuera de estos límites (pendientes mayores a los 4%, o una longitud
total mayor a los 1200 m, o ambas), se recomienda usar el procedimiento de pendientes
compuestas. El procedimiento de pendientes compuestas es usado para determinar una
pendiente equivalente que resultará en la misma velocidad final del camión que la que
tendría en una serie de pendientes variantes.
Éste método utiliza las curvas de aceleración y desaceleración que se presenta en la
Figura 5.1.
FIGURA 5.1. CURVAS DE DESEMPEÑO DE CAMIONES (120 kg/kW). (Exhibit A23-2)
Fuente: Manual de Capacidad HCM 2000
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 82 Daniel Abadía D.
Para explicar mejor este procedimiento se desarrollará un ejemplo4 en el que existen
dos segmentos consecutivos con pendientes variables. El primer segmento con pendiente
de 4% tiene una longitud de 700 m. El segundo segmento con pendiente de 6% tiene una
longitud de 300 m. Como existe una pendiente de 6%, el procedimiento de la pendiente
promedio no aplica.
La solución a este problema se muestra gráficamente en la Figura 5.2. Se dibuja una
línea vertical a los 700 m que intercepte la curva de desaceleración de 4% (Punto 1). En
este punto (al final de la primera pendiente) la velocidad del camión es determinada
dibujando una línea horizontal que intercepta con el eje Y que marca una velocidad de 64
km/h (Punto 2). A esta velocidad, el camión entra en la pendiente de 6%, esto se representa
en la gráfica regresando por la línea horizontal antes dibujada, hasta que se intercepte con la
curva de desaceleración de 6% (Punto 3). En este punto se dibuja una línea vertical que
intercepta el eje X (Punto 4) que marca la distancia de referencia de 400 m.
A estos 400 m se le suman los 300 m de longitud que tiene esta pendiente de 6%. De
esta forma nos encontramos en los 700 m sobre el eje X (Punto 5). Ahora subimos
verticalmente hasta interceptar nuevamente la curva desaceleración de 6% (Punto 6) para
determinar la velocidad del camión en este punto. Esto se logra desplazándonos
horizontalmente sobre una línea que intercepta el eje Y, la cual marca una velocidad de 42
km/h (Punto 7).
Finalmente se determina la intersección de las líneas de la distancia de 1000 metros y la
de la velocidad de 42 km/h (Punto 8). Ya que este punto se sitúa sobre la curva de 6% de
pendiente, la pendiente equivalente es 6%; la cual en este ejemplo coincide con la última
pendiente de 6 % pero esto fue coincidencia, puesto que no siempre es así.
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 83 Daniel Abadía D.
FIGURA 5.2. SOLUCIÓN AL PROBLEMA
2 1 3
4 5
5
6
5
7
5
8
5
Guía de Estudio Manual de Capacidad Vial – HCM2000
Ingeniería de Transporte I 84 Daniel Abadía D.
Anexo A
Hojas de Trabajo
HOJA DE TRABAJO PARA SEGMENTOS DE DOS DIRECCIONES DE CARRETERAS DE DOS CARRILES
Información General Información del Sitio
Analista . Carretera .
Agencia o Compañía . Desde/Hacia .
Fecha del Análisis . Jurisdicción .
Período de Tiempo . Año del Análisis .
Operacional (LOS) Diseño (vp) Planeación (LOS) Planeación (vp)
Datos de Entrada
carretera clase I carretera clase II
Ancho de hombro m Terreno Plano Ondulado
Ancho de carril m Volumen horario total veh/h
Ancho de carril m Show North
Arrow
Distribución direccional / .
Ancho de hombro m Factor de hora pico, PHF .
%Buses y camiones, PT %
%Vehiculos recreacionales, PR %
Longitud del segmento, Lt km %Zonas de no pasar %
Puntos de Acceso/km /km
Velocidad promedio de Viaje
Factor de ajuste por pendiente, fG. (Exhibit 20.7)
Equivalente en vehiculos de pasajeros para camiones, ET (Exhibit 20.9)
Equivalente en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20.9)
Factor de ajuste vehiculos pesados, fHV
Tasa de flujo en dos direcciones1, vp (pc/h)
vp* distribución direccional mayor (pc/h)
Velocidad de Flujo Libre Medida en Campo Velocidad de Flujo Libre Estimada
Velocidad medida en campo, SFM km/h Velocidad de flujo libre base, BFFS km/h
Volumen observado, Vf veh/h Aj. por ancho de carril y hombros, fLS km/h
Velocidad de flujo libre, FFS km/h Aj. por puntos de acceso, fA km/h
Velocidad de flujo libre, FFS km/h FFS=BFFS-fLS-fA
Ajuste por zonas de no pasar, fnp (km/h) . (Exhibit 20.11)
Velocidad promedio, ATS (km/h) ATS=FFS-0.0125vp-fnp
Pocentaje de Tiempo que se Gasta Siguiendo Otro Vehículo
Factor de ajuste por pendientes, fG. (Exhibit 20.8)
Equivalente en vehiculos de pasajeros para camiones, ET. (Exhibit 20.10)
Equivalente en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20.10)
Factor de ajuste vehiculos pesados, fHV
Tasa de flujo en dos direcciones, vp (pc/h)
vp* distribución direccional mayor2 (pc/h)
Porcentaje base de tiempo que se gasta siguiendo otro vehiculo, BPTSF
(%),
Aj. por distribución direccional y zonas de no pasar, fd/np (%). (Exhibit 20.12)
PTSF (%) PTSF=BPTSF+fd/np
Nivel de Servicio y Otras Medidas de Desempeño
Nivel de Servicio, LOS. (Exhibit 20.3 para Clase I o Exhibit 20.4 para Clase II)
Relación volumen/capacidad, v/c v/c
VkmT15 (veh-km),
VkmT60 (veh-km),
TT15 (veh-h),
Notas
1. Si vp > 3,200 pc/h, termina el análisis – el LOS es F.
2. Si la distribución direccional mayor vp > 1,700 pc/h, termina el análisis – el LOS es F.
HOJA DE TRABAJO PARA SEGMENTOS DIRECCIONALES DE CARRETERAS DE DOS CARRILES
Información General Información del Sitio
Analista . Carretera .
Agencia o Compañía . Desde/Hacia .
Fecha del Análisis . Jurisdicción .
Período de Tiempo . Año del Análisis .
Operacional (LOS) Diseño (vp) Planeación (LOS) Planeación (vp)
Datos de Entrada
carretera clase I carretera clase II
Ancho de hombro m Terreno Plano Ondulado
Ancho de carril m Long. de la pendiente km Pendiente %
Ancho de carril m Show North
Arrow
Factor de hora pico, PHF .
Ancho de hombro m %Buses y camiones, PT %
%Vehiculos recreacionales, PR %
%Zonas de no pasar %
Longitud del segmento, Lt km Puntos de Acceso/km /km
Volumen de la dirección de análisis, Vd veh/h Volumen en la dirección opuesta, Vo veh/h
Velocidad Promedio de Viaje
Análsis Direccional (d) Dirección Opuesta (o)
Eq. en vehiculos de pasajeros para camiones, ET. (Exhibit 20.9 o 20.15)
Eq. en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20-9 o 20.17)
Factor de ajuste vehiculos pesados5, fHV
Factor de ajuste por pendiente1, fG. (Exhibit 20.7 o 20-13)
Tasa de flujo direccional2, vi (pc/h)
Velocidad de Flujo Libre Medida en Campo Velocidad de Flujo Libre Estimada
Velocidad medida en campo, SFM km/h Velocidad de flujo libre base3, BFFS km/h
Volumen observado, Vf veh/h Aj. por ancho de carril y hombros3, fLS km/h
Velocidad de flujo libre, FFS km/h Aj. por puntos de acceso3, fA km/h
Velocidad de flujo libre, FFS km/h FFS=BFFS-fLS-fA
Ajuste por zonas de no pasar, fnp (km/h) . (Exhibit 20.19)
Velocidad promedio, ATSd (km/h) ATSd=FFSd-0.0125(vd+vo)-fnp
Pocentaje de Tiempo que se Gasta Siguiendo Otro Vehículo
Eq en vehiculos de pasajeros para camiones, ET. (Exhibit 20.10 o 20-16)
Eq en vehiculos de pasajeros para RVs, ER. (Exhibit 20.10 o 20-16)
Factor de ajuste vehiculos pesados, fHV
Factor de ajuste por pendientes1, fG. (Exhibit 20.8 o 20-14)
Tasa de flujo direccional2, vi (pc/h)
Porcentaje base de tiempo que se gasta siguiendo otro vehiculo4, BPTSFd
(%),
Ajuste por zonas de no pasar, fnp. (Exhibit 20.20)
PTSFd (%) PTSFd=BPTSFd+fnp
Nivel de Servicio y Otras Medidas de Desempeño
Nivel de Servicio, LOS. (Exhibit 20.3 o 20-4)
Relación volumen/capacidad, v/c v/c
VkmT15 (veh-km),
VkmT60 (veh-km),
TT15 (veh-h),
Notas
1. Si la carretera es un segmento extendido en terreno plano u ondulado, fG=1.0.
2. Si vi (vd o vo) > 1,700 pc/h, termina el análisis – el LOS es F. 3. Sólo para la dirección de análisis 4. La Tabla 2.19 provee los factores a y b 5. Usar la Ecuación 2.15 si algunos camiones operan a velocidad de arrastre en una pendiente específica negativa
HOJA DE TRABAJO PARA CARRETERA DE MÚLTIPLES CARRILES
Información General Información del Sitio
Analista . Carretera .
Agencia o Compañía . Desde/Hacia .
Fecha del Análisis . Jurisdicción .
Período de Tiempo . Año del Análisis .
Operacional(LOS) Diseño(N) Diseño(vp) Planeación(LOS) Planeación(N) Planeación(vp)
Datos del Flujo
Volumen, V veh/h Factor de Hora Pico, PHF .
Tráfico promedio diario anual, AADT veh/día %Buses y camiones, PT %
Porción de la hora pico del AADT, K . %Vehiculos recreacionales, PR %
Distribución direccional en la hora pico, D . Terreno General
DDHV=AADT*K*D veh/h Plano Ondulado Montañoso
Tipo de conductor Pendiente: Long. km Grado %
Acostumbrado/semanal Recreacional/fin de semana Número de carriles %
Cálculo de los Factores de Ajustes al Flujo
fp . ER 0 .
ET . .
Datos de Velocidad Calcular Ajustes a la Velocidad y FFS
Ancho de carril, LW m fLW km/h
Distancia lateral libre total, TLC m fLC km/h
Puntos de acces, A /km fA km/h
Tipo de Mediana, M No Dividida Dividida fM km/h
FFS (medida) km/h FFS=BFFS - fLW - fLC - fA - fM km/h
Velocidad de flujo libre base, BFFS km/h
Operacional, Planeación (LOS); Diseño, Planeación (vp) Diseño, Planeación (N)
Operacional (LOS) o Planeación (LOS) Diseño (N) o Planeación (N) 1ra Iteración
Vp pc/h/ln N Asumido
S km/h Vp pc/h/ln
D=Vp/S pc/km/ln LOS .
LOS .
Diseño (vp) o Planeación (vp) Diseño (N) o Planeación (N) 2da Iteración
LOS . N Asumido
Vp pc/h/ln Vp pc/h/ln
V=vp * PH F * N * fHV * fp veh/h LOS .
S km/h S km/h
D=Vp/S pc/km/ln D=Vp/S pc/km/ln
Glosario Localización de los Factores
N – número de carriles S - velocidad ET – Exhibit 21-8, 21-9, 21-11 fLW - Exhibit 21-4
V – volumen horario D – densidad ER - Exhibit 21-8, 21-10 fLC - Exhibit 21-5
Vp – tasa de flujo FFS – velocidad de flujo libre
fp – Página 21-11 del Manual fM - Exhibit 21-6
LOS – nivel de servicio BFFS - velocidad de flujo libre base
LOS, S, FFS,vp -Exhibit 21-2, 21-3
fA - Exhibit 21-7
DDHV – volumen de diseño direccional horario
Aplicación Entradas Salidas Operacional (LOS) FFS, N, vp LOS, S, D Diseño (N) FFS, LOS, vp N, S, D Diseño (vp) FFS, LOS, N vp, S, D Planeación (LOS) FFS, N, AADT LOS, S, D Planeación (N) FFS, LOS, AADT N, S, D Planeación (vp) FFS, LOS, N vp, S, D
HOJA DE TRABAJO PARA SEGMENTOS BÁSICOS DE AUTOPISTAS
Información General Información del Sitio
Analista . Carretera .
Agencia o Compañía . Desde/Hacia .
Fecha del Análisis . Jurisdicción .
Período de Tiempo . Año del Análisis .
Operacional(LOS) Diseño(N) Diseño(vp) Planeación(LOS) Planeación(N) Planeación(vp)
Datos del Flujo
Volumen, V veh/h Factor de Hora Pico, PHF .
Tráfico promedio diario anual, AADT veh/día %Buses y camiones, PT %
Porción de la hora pico del AADT, K . %Vehiculos recreacionales, PR %
Distribución direccional en la hora pico, D . Terreno General
DDHV=AADT*K*D veh/h Plano Ondulado Montañoso
Tipo de conductor Pendiente: Long. km Grado %
Acostumbrado/semanal Recreacional/fin de semana Número de carriles %
Cálculo de los Factores de Ajustes al Flujo
fp . ER 0 .
ET . 0.952 .
Datos de Velocidad Calcular Ajustes a la Velocidad y FFS
Ancho de carril, LW m fLW km/h
Distancia lateral derecha m fLC km/h
Densidad de intercambios /km fID km/h
Número de carriles . fN km/h
FFS (medida) km/h FFS=BFFS - fLW - fLC - fA - fM km/h
Velocidad de flujo libre base, BFFS km/h
Operacional, Planeación (LOS); Diseño, Planeación (vp) Diseño, Planeación (N)
Operacional (LOS) o Planeación (LOS) Diseño (N) o Planeación (N) 1ra Iteración
Vp pc/h/ln N Asumido
S km/h Vp pc/h/ln
D=Vp/S pc/km/ln LOS .
LOS .
Diseño (vp) o Planeación (vp) Diseño (N) o Planeación (N) 2da Iteración
LOS . N Asumido
Vp pc/h/ln Vp pc/h/ln
V=vp * PH F * N * fHV * fp veh/h LOS .
S km/h S km/h
D=Vp/S pc/km/ln D=Vp/S pc/km/ln
Glosario Localización de los Factores
N – número de carriles
S - velocidad ET – Exhibit 23-8, 23-9, 23-11 fLW - Exhibit 23-4
V – volumen horario D – densidad ER - Exhibit 23-8, 23-10 fLC - Exhibit 23-5
Vp – tasa de flujo FFS – velocidad de flujo libre
fp - Página 23-12 del Manual fM - Exhibit 23-6
LOS – nivel de servicio BFFS - velocidad de flujo libre base
LOS, S, FFS,vp -Exhibit 23-2, 23-3
fA - Exhibit 23-7
DDHV – volumen de diseño direccional horario
Aplicación Entradas Salidas Operacional (LOS) FFS, N, vp LOS, S, D Diseño (N) FFS, LOS, vp N, S, D Diseño (vp) FFS, LOS, N vp, S, D Planeación (LOS) FFS, N, AADT LOS, S, D Planeación (N) FFS, LOS, AADT N, S, D Planeación (vp) FFS, LOS, N vp, S, D