5/24/2011

INGENIERA VIAL I

CAPACIDAD Y NIVEL DE SERVICIO DE UNA CARRETERA DE DOS CARRILES

Carretera San Isidro-Cruce de Guerra |

Instituto Tecnolgico de Santo Domingo

INTEGRANTES: Vladimir Daz Ricardo Vargas 08-0022 08-0500

MATERIA: Ingeniera Vial I PROFESORA: Alexandra Cedeo

FECHA DE ENTREGA: 24 de Mayo del 2011

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ndice

Introduccin

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Marco Terico

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Metodologa de Estudio

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Levantamiento de Informacin

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Anlisis de Datos

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Comparaciones de Resultados

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Conclusiones

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Bibliografa

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Anexos

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IntroduccinUna carretera de dos carriles puede definirse como una calzada que tiene un carril para cada sentido de la circulacin. El adelantamiento a vehculos ms lentos requiere utilizar el carril del sentido opuesto siempre que la distancia de visibilidad y los intervalos de la circulacin en sentido opuesto lo permitan. La utilizacin de la capacidad representa la funcin de accesibilidad y se define como la relacin entre la intensidad de la demanda y la capacidad de la carretera. El porcentaje de demora en tiempo representa funciones de movilidad y accesibilidad, y se define como el valor medio del porcentaje de demora en tiempo que sufren todos los vehculos al viajar en columnas como consecuencia de la imposibilidad de adelantar. La velocidad media de recorrido representa la movilidad de las carreteras de dos carriles. Los criterios que definen el nivel de servicio utilizan los tres parmetros anteriores, considerndose el porcentaje de demora en tiempo como la medida esencial de la calidad de servicio. La velocidad y la utilizacin de la capacidad se consideran medidas secundarias. Se define como el nmero mximo de vehculos por unidad de tiempo que pueden pasar por una seccin de un camino, bajo las condiciones prevalecientes del trnsito y del camino. Normalmente se expresa como un volumen horario, cuyo valor no se puede sobrepasar a no ser que las condiciones prevalecientes cambien.

Cuando el volumen de trnsito es del orden de aquel correspondiente a la capacidad de la carretera, las condiciones de operacin son malas, aun cuando el trnsito y el camino presenten caractersticas ideales. En efecto, la velocidad de operacin fluctuar alrededor de los 48 Kph para la totalidad de los usuarios y la continuidad del flujo ser inestable, pudiendo en cualquier momento interrumpirse, pasando de un flujo mximo a un flujo cero, durante el perodo de detencin. Es necesario, por lo tanto que el volumen de demanda sea menor que la capacidad de la carretera, para que sta proporcione al usuario un nivel de servicio aceptable. La demanda mxima que permite un cierto nivel o calidad de servicio es lo que se define como Volumen de Servicio.

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La carretera estudiada en este trabajo es un tramo de la carretera San Isidro-Cruce de Guerra. La cual es una carretera que logra conectar la zona este de la provincia de Santo Domingo con la autova del nordeste sin la necesidad de que haya que salir a la autopista Las Amricas, adems esta carretera es una opcional para las personas que desean ir a la regin este del pas tomando un recorrido interno, as mismo como conecta Santo Domingo con la provincia de Monte Plata.

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Marco TericoCarretera: adaptacin de una faja sobre la superficie terrestre que llene las condiciones de ancho, alineamiento y pendiente para permitir el rodamiento adecuado de los vehculos para los cuales ha sido acondicionada. Va: elemento fundamental de la circulacin, es el camino propio por el que se mueven los vehculos. Calzada: es la zona de la carretera destinada normalmente a la circulacin de vehculos. La calzada se considera dividida en franjas longitudinales, cada una de las cuales permite la circulacin de una sola fila de vehculos. Estas franjas se llaman carriles. Paseo: es una franja de la carretera no destinada a la circulacin de vehculos, comprendida entre el borde exterior de la calzada y el borde de la plataforma , y que sirve para que los vehculos puedan realizar breves detenciones fuera de la calzada y que puedan rectificar su trayectoria en caso de salirse inadvertidamente de ella. Pavimento: es la base horizontal de una determinada construccin que sirve de apoyo a las personas, animales o cualquier pieza mobiliario. Longitud de tramo: se entiende por longitud de tramo a la longitud del tramo recto inclinado ms una parte de las curvas. Velocidad: es una medida simple que se usa comnmente para determinar la calidad del flujo de trnsito. Volumen de transito: se define como el nmero de vehculos que pasa por un punto a lo largo de una carretera o de un carril durante una unidad de tiempo. Se mide en veh/dia, veh/hr,etc. Intensidad: es la tasa horaria equivalente a la que los vehculos pasan por un punto o seccin transversal o por un tramo de un carril o carretera durante su intervalo dado inferior a la hora, usualmente de 15 minutos.

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Factor de hora punta (FHP): se define como la relacin entre el volumen total horario y la intensidad punta en la hora. Densidad: se define como el nmero de vehculos que ocupan un tramo de longitud dado de un carril o carretera en un instante dado, se expresa en (Veh/Km). Porcentaje de tiempo que se ocupa en seguir a otro vehculo: es el porcentaje promedio de tiempo que ocupan los vehculos, cuando viajan detrs de vehculos mas lentos. Capacidad: se define como la razn horaria mxima para la cual se puede esperar razonablemente que los vehculos pasen por un punto o una seccin uniforme de una carril o de un camino durante un tiempo dado bajo las condiciones predominantes de la carretera, del trnsito y del control. Nivel de servicio: es una medida cualitativa que describe las condiciones operativas dentro de una corriente de trnsito y como las perciben los conductores, pasajeros o ambos. Los niveles de servicio se dividen en seis categoras, desde la A hasta la F, que representan el total de condiciones de manejo, desde la mejor hasta la peor. Nivel A: representa el flujo libre a bajas densidades sin restricciones debidas a las condiciones del trfico. Nivel B: es el mnimo aceptable en el diseo de carreteras rurales, este nivel es la zona de flujo estable con ligeras restricciones de las libertades del conductor. Nivel C: denota la zona de flujo estable con restricciones ms marcadas para elegir la velocidad y con pocas posibilidades para rebasar. Nivel D: el conductor tiene muy poca libertad de maniobra, aun cuando las velocidades de operacin todava son aceptables, esta se aproxima a la condicin de flujo inestable. Nivel E: bajas velocidades de operacin y volmenes prximos a la capacidad mxima caracteriza a este nivel.

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Nivel F: nivel de servicio en las condiciones de embotellamiento, con frecuentes interrupciones y rupturas del flujo, acompaadas de volmenes por debajo de la capacidad con bajas velocidades de operacin.

MetodologaLa metodologa para el estudio fue tomada del manual de capacidad de carreteras, con la diferencia de que fueron tomadas de dos ediciones diferentes, la del manual de capacidad de carreteras del ao 1994 y la del manual de capacidad de carreteras del ao 2000. La metodologa del manual de capacidad de carreteras de 1994 dice lo siguiente: los criterios de nivel de servicio para las carreteras de dos carriles consideran conjuntamente los criterios de movilidad y accesibilidad. La medida esencial de la calidad del servicio se el porcentaje de demora en tiempo, utilizndose la velocidad y la utilizacin de la capacidad como medidas secundarias. Los criterios de nivel de servicio se definen para periodos punta de 15 minutos y estn pensados para su aplicacin a tramos de longitud significativa. Para cada nivel de servicio se indica el porcentaje de demora en tiempo. Tambin se indica la velocidad media de recorrido con valores que varan ligeramente segn el tipo de terreno. La metodologa del manual de capacidad de carreteras del ao 2000 dice lo siguiente: para un anlisis a escala operativa, el nivel de servicio se determina con base en las condiciones del trnsito existentes o futuras, y en las caractersticas especficas del camino. El procedimiento est diseado para analizar las carreteras de dos carriles para 1) trnsito en ambos sentidos, 2) para un sentido especifico o 3) para un tramo direccionado con un carril de rebase. Si el terreno es montaoso, o si la longitud del tramo que se va a analizar es mayor que 0.6 millas y la pendiente es por lo menos del 3 por ciento, las carreteras de dos carriles se analizan para pendientes especificas ascendentes o descendientes.

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Los procedimientos para la evaluacin de los niveles de servicio para una carretera de dos carriles se desarrollan en forma separada para los siguientes casos: y y Tramos de dos sentidos que se localizan en terreno plano u ondulado. Cuestas ascendentes o descendentes especificas definidas como carreteras de dos carriles ubicadas en terrenos montaoso o con pendiente que exceden el 3 por ciento en tramos que sobrepasan una longitud de 0.6 millas. y Tramos direccionados para los cuales el nivel de servicio se determina para el trnsito en un solo sentido. Cualquier tramo puede analizarse como un tramo direccionado, pero el procedimiento se usa principalmente para analizar pendientes pronunciadas, as como carriles de rebase para tramos uniformes relativamente cortos. El trabajo de campo consisti en realizar un aforo de la cantidad de vehculos que circulan la carretera en cada sentido y en realizar un inventario donde se levantaron los siguientes datos: y y y y y y y Longitud tramo, por medio del medidor de recorrido de un vehculo. Ancho calzada,medida por una cinta mtrica. Ancho paseo,medido por una cinta mtrica. Nmero de carriles,visibles a simple vista, por el tamao de la calzada. Estructuras, intersecciones y pasos a nivel, visibles a simple vista Sealizaciones e iluminacin de la carretera, visibles a simple vista. Tipo de pavimento, por inspeccin visual e identificacin de las caractersticas especficas del tipo de pavimento de la carretera en cuestin. y y Tipo de terreno,identificacin visual. Velocidad promedio de circulacin, midiendo el tiempo que tardaban en recorrer una distancia prefijada y Restriccin de rebase, midiendo las distancias de las lneas continuas y discontinuas que dividen a los carriles. Una vez obtenida las caractersticas de la carretera procedimos a contar los vehculos, uno realizo el conteo en un sentido y el otro en el otro sentido.

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Posteriormente, en gabinete procedimos a analizar la informacin obtenida siguiendo las instrucciones del manual de capacidad captulo 8, resultando de estos clculos la capacidad de la carretera y el nivel de servicio de la misma.

Levantamiento de InformacinInventario: a) Longitud de tramo:500mts. b) Ancho calzada:6.60mts. c) Ancho paseo: -Paseo Sur:1.10 mts. Paseo Norte: 1.00 mts. d) Nmero de carriles:Dos (2). e) Tipo de pavimento:Asfltico. f) Tipo de terreno:llano. g) Velocidad promedio de circulacin:70 km/hr. h) Restriccin de rebase:0 % Direccin Oeste Este (4-2)08-0500 Autobus Oeste-Este MinibusMicrobus (Urbanos) 2 0 2 1 5 2 3 0 0 5 Camion Pequeno 3 2 0 0 5 Camion Grande 0 0 0 1 1 Patana Motores

ardo Vargas Diaz

estreo

AutomovilPrivado AutomovilPublico y Camionetas 11 25 13 19 68 0 1 0 2 3

Tota

0015 1530 3045 4500 ales

1 0 1 0 2

9 4 6 5 24

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Cantidad de Vehiculos Cantidad de Motores

89 24

VehiculosLivianos Camiones Buses Vehiculos de Recreo

71 8 10 0

80% 9% 11% 0%

Direccin Este Oeste (2-4)08-0022 Autobus Este-Oeste MinibusMicrobus (Urbanos) 0 0 1 1 2 0 1 0 2 3 Camion Pequeno 2 2 0 1 5 Camion Grande 0 0 0 0 0 Patana Motores

dimir Diaz

estreo

AutomovilPrivado AutomovilPublico y Camionetas 11 4 16 15 46 0 0 2 0 2

Tota

0015 1530 3045 4500 ales

1 2 0 1 4

6 4 4 5 19

Cantidad de Vehiculos Cantidad de Motores

62 19

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VehiculosLivianos Camiones Buses Vehiculos de Recreo

48 9 5 0

77% 15% 8% 0%

Totales en Ambas Direcciones

Cantidad de Vehiculos Cantidad de Motores

151 43

VehiculosLivianos Camiones Buses Vehiculos de Recreo

119 17 15 0

79% 11% 10% 0%

Anlisis de datosMetodologa de manual de capacidad de carreteras 1994

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Isa =2,800 X 0.15 X 0.94 X 0.75 X 0.84 = 249 Isb=2,800 X 0.27 X 0.75 X 0.94 X 0.81 = 433 Isc=2,800 X 0.43 X 0.94 X 0.75 X 0.81 = 689 Isd=2,800 X 0.64 X 0.94 X 0.75 X 0.85 = 1,080 Ise=2,800 X 1 X 0.94 X 0.75 X 0.85 = 1687 Fhp= 151/(4*0.43)=0.8779 I = 151/0.8779 = 172

Metodologa de manual de capacidad de carreteras 2000

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Vp = 151 / 0.8779* 1*0.81 = 212 TBPSV = 100 [ 1 e ^ -0.000879Vp ] = 17.03 PTSOV = 17.03 + 1.6 = 18.63 VPV = 43.5 - 0.00776*(212) 0 = 41.85

Comparacin de resultadosLos resultados en ambos mtodos fueron semejantes. En el caso de la determinacin del nivel de servicio, el mtodo del ao 1994 nos arroj un nivel de servicio A y por igual el mtodo del ao 2000. En el caso de la capacidad de la carretera hubo una diferencia entre ambos mtodos, en el caso del mtodo del ao 2000 el nivel de servicio est predeterminado mediante tablas, en la capacidad por carril fue de 1022 vehculos y un total de 2044 vehculos en ambos carriles. En el mtodo del ao 1994 el resultado de la capacidad arrojo el valor de 2146 vehculos.

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ConclusionesLuego de la aplicacin de los distintos mtodos de anlisis para la evaluacin de capacidad y nivel de servicio del tramo San Isidro-Cruce de Guerra, obtuvimos como resultados aproximados que la va trabaja a un nivel de servicio A y, la misma posee una capacidad vehicular de 1687 veh/hr. El nivel de servicio coincidi en el anlisis por ambos mtodos (M 00 y M 94), sin embargo al determinar la capacidad de la va, los mtodos difieren en sus resultados. Esta variacin puede deberse a que los mtodos consideran variables distintas, por ejemplo: el M 00 considera la velocidad promedio, mientras que el M 94 no lo hace. El M 94 opera con los datos de anchos de carril y paseo, sin embargo el M 00 no intervienen dichas variables. Del tramo estudiado tanto por apreciacin visual, como por su evaluacin por medio de los anlisis anteriores, se puede afirmar que est siendo muy poco utilizada, es decir, la va est trabajando a su menor flujo vehicular. Otro de los factores interesantes dentro del anlisis de capacidad es que por el tramo analizado existe un considerable flujo de motores en comparacin con el flujo de vehculos que cruzan por dicho tramo, esto debido a que el porcentaje de motores es de un 22% si tomramos la suma total del trnsito del tramo incluyendo los motores. Aunque el nivel de motores no es tan alto que digamos yo considero que deberan de realizarse ajustes tales como ampliar un poco ms los carriles debido a que pudimos observar que en algunos casos los motores ocupaban gran parte del carril lo que haca tropezar el transito adecuado de los dems vehculos.

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Bibliografa. Manual de Capacidad de Carreteras, captulo 8, Carreteras de dos Carriles , ao 1994. Manual de Capacidad de Carreteras, Capitulo 9, Capacidad y nivel de servicio decarreteras de dos carriles, carreteras de varios carriles y tramos bsicos de caminos de acceso controlado , ao 2000. Copias usadas en el curso de las clases No. 1 y No. 2 de Vas I. Manual de Carreteras I.

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AnexosFotos Vladimir Daz 08-0022

Ricardo Vargas 08-0500

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