Control de Intersecciones

Facultad de Ingeniería – Cátedra Transportes – Transporte Urbano

Msc. Ing. Gustavo Di Rado 1

CONTROL DE UNA INTERSECCIÓN

La localización más compleja en cualquier sistema de calles o autopistas son

las intersecciones a nivel.

En un cruce de dos calles de dos sentidos, tenemos 12 movimientos posibles de

vehículos, es decir, giro a la izquierda, cruce y giro a la derecha en los cuatro carriles y

cuatro movimientos de pedestres, como se indica en la figura 1, en la cual se ve el

conflicto existente entre vehículos y peatones que tratan de interaccionar en el mismo

espacio al mismo tiempo.

Como se ve también en la figura, hay 16 movimientos vehiculares conflictivos:

cuatro entre cruces de las dos calles, cuatro entre giros a la izquierda de las dos calles, y

ocho entre giros a la izquierda y cruce de las dos calles, además de ocho conflictos de

unión al final de los movimientos de giro a la izquierda y derecha ingresando a cada

carril. A esto se suman los movimientos de los peatones

El trabajo del ingeniero es entonces elegir un control lo más adecuado posible

para proveer seguridad y mínima espera, es decir, movimientos eficientes a través de la

intersección.

Jerarquía de Control:

Existen tres niveles básicos de control que pueden ser implementados en una

intersección:

• Nivel 1: Reglas básicas de paso.

• Nivel 2: Asignación directa del derecho de paso a través de la

colocación señales de CEDA EL PASO o PARE.

• Nivel 3: Semaforización.



La selección del nivel apropiado tiene que ver con la determinación de cuales y

cuantos conflictos un conductor es capaz de percibir y evitar, y en donde no lo pueda

hacer, colocar un control de asistencia.

Dos factores afectan la habilidad del conductor para eludir un conflicto:

1. El conductor tiene que ser capaz de visualizar el potencial conflicto a

tiempo para efectuar la maniobra evasiva.

2. El volumen de tránsito debe ser tal que permita realizar una maniobra

segura.

El primer punto tiene que ver con la posibilidad de tener una distancia de

visualización adecuada y la conformación de maniobras que eviten la colisión.

El segundo punto involucra el aforo y estudio de la intensidad de la demanda y

la potencialidad de eventuales conflictos por esta causa.

El lugar en donde este emplazada la intersección es un elemento importante a

considerar, esto es, si su colocación es en una zona rural en donde pocos conflictos

pueden ser generados o una zona urbana compleja.

Nivel 1:

Las reglas básicas de derecho de paso son implementadas en toda intersección

a nivel en donde no existan señales verticales o semaforización.

Estas reglas son determinadas por cada país o estado, aunque hay un

seguimiento general a un formato establecido.

• En ausencia de una señal de alto, el vehículo que circula por la

izquierda debe ceder el paso a aquel que viene por la derecha, es decir,

que la responsabilidad por evitar una posible colisión es asignada al

conductor que circula por la izquierda de la intersección.

• El vehículo que cruza la intersección tiene el derecho de paso sobre

aquel que retoma la vía girando desde la calle que cruza.

Para operar de manera segura bajo las reglas básicas los conductores deben

visualizarse mutuamente con tiempo para analizar si un peligro inminente se presenta y

tomar la acción correspondiente.



En las intersecciones, las distancias de visualización están normalmente

impedidas por construcciones u otras líneas de obstrucción de la visual localizadas cerca

o sobre las esquinas. Hay cuatro triángulos de visualización en cada intersección con

cuatro accesos.

En el punto en el que los dos conductores se ven mutuamente por primera vez,

el vehículo A se encuentra a una distancia “dA” de la colisión y el vehículo B a una

distancia “dB”. El triángulo de visualización debe ser suficientemente grande para

asegurar que en ningún momento los vehículos entren en camino de colisión a

distancias y velocidades que puedan conducir a un accidente sin suficiente tiempo y

distancia para lograr la maniobra evasiva.

Notemos que la línea de visualización forma tres triángulos similares sobre los

elementos de obstrucción: ∆ 123, ∆147, y ∆645. De la similitud de triángulos, puede ser

establecida una relación entre las distancias críticas de la figura 2.

bdda

da

bdad

b

A

AB

A

B −⋅

=⇒−

=−

(1)

Donde:

dA : Distancia del vehículo A al punto de colisión, pies.

dB : Distancia del vehículo B al punto de colisión, pies.

a : Distancia de la posición del conductor en el vehículo A a la obstrucción

medida paralela a la dirección de recorrido del vehículo B.



b: Distancia de la posición del conductor en el vehículo B a la obstrucción

medida paralela a la dirección de recorrido del vehículo A.

El triángulo de visualización es dinámico, es decir que la posición de un

vehículo afecta la posición del otro cuando la visibilidad es alcanzada.

La Asociación Americana de Carreteras del Estado y Transportes Oficiales

(AASHTO) sugiere que para lograr una operación segura, ambos conductores deben ser

capaces de detenerse antes del punto de colisión cuando tienen su primera percepción

mutua, es decir, que las distancias dA y dB deben ser iguales o mayores que la distancia

de frenado segura, expresada como:

( )( )Gfg

StSd iis ⋅±⋅⋅

⋅+⋅⋅=

01.0247.147.1

2

(2)

Donde:

ds: distancia segura de frenado, pies.

Si: Velocidad inicial del vehículo, mi/h.

G: Inclinación de la vía.

t: Tiempo de reacción del conductor, 2.5 seg. Según AASHTO standards.

f: Factor de fricción estándar para maniobras de frenado en pavimento húmedo

a seco (0.348 – 0.62).

g: aceleración de la gravedad, 32.2 pies/seg2.

1.47: Factor de conversión enter mi/h a pies/seg.

Usando esta ecuación realizamos los siguientes pasos para determinar si los

triángulos de visualización son correctos:

1. Asumimos que el vehículo A (se considera el que viene por la vía

secundaria), está ubicado a la distancia segura de frenado, es decir, dA =

ds usando ecuación (2).

2. Usando la ecuación (1), determinar la posición del vehículo B, es decir

cuando los conductores se ven por primera vez, lo que determina la

posición real del vehículo B cuando la visualización es establecida,

dBreal.

3. Con la ecuación (2) calcular la distancia segura de frenado del vehículo

B, dB, y de ahí verificar que dBreal ≥ dB.



De no cumplirse este requisito se debe proceder a rediseñar la intersección,

cambiar la velocidad máxima permitida o pasar a nivel 2.

Nivel 2:

Este nivel es alcanzado cuando las condiciones de la intersección no son

seguras, por las razones anteriormente explicadas o por una demanda elevada de tráfico

o por condiciones de medio ambiente.

El MUTCD Manual of Uniform Traffic Devices da una guía para el diseño y

colocación de señales de PARE o CEDA EL PASO.

La señal de PARE de dos manos es la más común, y el MUTCD sugiere las

siguientes garantías de uso:

Garantía A: Intersección entre una calle secundaria y una principal donde los

derechos de paso normales no se espera que operen con seguridad.

Garantía B: Calles que entren a autopistas u otras calles de tránsito continuo.

Garantía C: Intersecciones sin semáforos en áreas semaforizadas.

Garantía D: Altas velocidades, visión restringida o exceso de accidentes.

La señal de CEDA EL PASO, asigna el derecho de paso a la calle principal en

una intersección no controlada. Requiere que los vehículos que circulan por la calle

secundaria, disminuyan la velocidad y den el derecho de paso a los de la calle principal.

La velocidad de circulación en el acceso debe ser de 8 – 10 mi/h (12 a 16 km/h).

Las garantías de colocación son las siguientes:

Garantía A: Cuando la capacidad de ver todo potencial conflicto de tráfico es

suficiente para permitir a una calle circular a la velocidad del 85 percentil pasando la

intersección o detenerse de manera segura.

Garantía B: Si se controla que la posibilidad de incorporación de la calle

secundaria en giros a la derecha no es adecuada por la condición geométrica (por

ejemplo carril muy corto para lograr la aceleración adecuada) o visualización.

Garantía C: En un cruce secundario de una autopista dividida, donde el ancho

medio es de 9 mts, debe colocarse una señal de PARE en la entrada a la autopista

principal y uno de CEDA EL PASO en la entrada a la calle secundaria.

Garantía D: En una intersección en donde exista algún problema especial

donde la consideración del ingeniero indique que el problema se puede corregir con esta

señal.

Nivel 3:

La última forma de control de una intersección son los semáforos.



Ventajas:

1. Colaboran con el movimiento ordenado del tráfico.

2. Incrementan la capacidad del manejo de tránsito en las intersecciones si

son usados diseños físicos correctos y mediciones de control adecuadas

controlando los tiempos de la señal por lo menos cada 2 años para

asegurar su readecuación a la demanda de tráfico.

3. Reduce la frecuencia y severidad de ciertos tipos de colisiones,

especialmente a 90 grados.

4. Son coordinados para proveer un tránsito continuo o casi continuo a

cierta velocidad a lo largo de una vía dada.

5. Son usados para interrumpir el tránsito pesado, y así permitir que los

otros vehículos, bicicletas, o peatones crucen.

Desventajas:

El mal diseño de la geometría de la intersección, así como de la señal de

tráfico, o la colocación de un semáforo en donde no se justifica, puede conducir a una

reducción significativa de las ventajas mencionadas o hacerlas desaparecer totalmente,

1. Demora excesiva.

2. Desobediencia excesiva de las indicaciones de las señales.

3. Incremento en el uso de calles no adecuadas para evitar los semáforos.

4. Significativo incremento en las frecuencias de las colisiones

(especialmente desde atrás).

El último punto es interesante, ya que ocurre el fenómeno de que los semáforos

instalados correctamente evitan mayormente colisiones de costado, frontales, en giro, o

con ciclistas o peatones, pero dada las condiciones de frenado cíclico de la corriente de

tránsito, tiende a incrementar los choques traseros.

Las garantías de colocación son las siguientes:

El MUTCD establece ocho garantías de instalación de semáforos, y establece

que no deben ser instalados a menos que uno o más factores detallados a continuación

se cumplan luego de que un estudio de ingeniería indique que se producirá una mejora

en la capacidad y seguridad de la intersección.

Para el análisis de las garantías, los ciclistas que comparten la circulación son

los demás vehículos se consideran como un vehículo más, y los que circulan por

instalaciones propias, como peatones.



Garantía 1: Volumen Vehicular de ocho horas

Las ocho horas no tienen que ser continuas, y normalmente se toman las cuatro

horas de la mañana y las cuatro horas de la tarde que son más significativas.

Volumen vehicular mínimo: Este requisito se aplica cuando el factor principal

a considerar en la intersección es el volumen de tránsito. El requisito se satisface cuando

los volúmenes de tránsito en las calles principales y en los accesos secundarios de

mayor volumen para cualquier período de ocho horas de un día promedio, son por lo

menos iguales al 100% de los volúmenes especificados en la tabla 1 (condición A). Un

día promedio es un día de la semana cuyos volúmenes de tránsito se observan normales

y en forma repetida en la localidad.

Tabla 1 Volumen Vehicular de 8 Horas

Interrupción de tránsito continuo: Este requisito cuando el tránsito en la calle

secundaria presenta una demora excesiva debido al pesado volumen de tránsito de la

calle principal. El tránsito pesado de la calle principal puede hacer que sea peligroso

para el tránsito de la calle secundaria ingresarla o cruzarla. El requisito se satisface

cuando el volumen de tránsito de la calle principal así como el de la calle secundaria de

mayor volumen para cada una de las 8 horas del día promedio sean por lo menos iguales

al 100% de los volúmenes especificado en la tabla 2.



Tabla 2 Volumen Vehicular de 8 Horas

NOTA: Si la velocidad del 85 percentil en la calle principal excede los 70 km/h o si la intersección está dentro de un área en desarrollo, de una comunidad aislada de menos de 10 mil habitantes, se puede usar la columna del 70 % para medir el volumen de vehículos de manera individual para la condición A o la condición B. En el caso de combinación de condiciones se usa la columna del 56 %.

En la aplicación de cada condición, la calle principal y la calle secundaria

deberán medirse para las mismas 8 horas. En la calle secundaria, el mayor volumen no es necesario que sea en el mismo acceso durante cada una de las ocho horas.

La combinación de las condiciones A y B se aplica en casos en que la

condición A y la condición B no son satisfechas y que luego de efectuar pruebas

adecuadas de otras alternativas se determina que no son efectivas para disminuir la

demora o inconvenientes en el tráfico.

Para adoptar esta situación se deben considerar para el acceso principal y el

acceso secundario la columna correspondiente al 80 % de las tablas 1 y 2 con respecto a

la intersección.

En la aplicación de esta combinación, la calle principal y la calle secundaria deberán medirse para las mismas 8 horas en cada condición, sin embargo, las 8 horas que satisfacen a la condición A, no deberán ser las mismas que satisfacen a la condición B. En la calle secundaria, el mayor volumen no es necesario que sea en el mismo acceso durante cada una de las ocho horas.

Garantía 2: Volumen Vehicular de cuatro horas

Esta condición se aplica en donde el volumen del tráfico que se cruza es la

principal razón de colocación del semáforo.

Cuando se mida que para cualquiera de las 4 horas de un día promedio, los

puntos graficados representando los vehículos por hora en la calle principal (ambos

sentidos) y los correspondientes al acceso secundario de mayor volumen (un solo

sentido) caen todos por arriba de la curva que le corresponde para la combinación

número de carriles. En la calle secundaria, el mayor volumen no tiene que corresponder

al mismo acceso durante cada una de las cuatro horas.



Garantía 3: Hora Pico

Se ocupa de dos situaciones que pueden ocurrir durante una hora de un día

típico. La primera es la condición de volumen, similar a la garantía 2, solo que en este

caso la toma horaria es de solo una hora, y es mostrada en figura 5 y 6. La segunda es la

demora. Si alguna de estas situaciones es satisfecha, la garantía de hora pico se cumple.

Esta garantía debe ser aplicada solo en casos inusuales, tales como lugares

donde existan complejos de oficinas, complejos industriales, o instalaciones con alta

ocupación de vehículos que atraen o descargan en corto tiempo.



La colocación de un semáforo por garantía 3 se da solo si el estudio determina

que existen tres condiciones para la misma hora (cualquier período consecutivo de 15

minutos) de un día promedio:

1. El tiempo total de demora para la calle secundaria de mayor volumen

(solo un sentido) controlada por una señal de PARE es igual o excede

los 4 vehículos-hora para un carril o 5 vehículos-hora para dos carriles,

esto es, cantidad de tiempo de retardo que experimenta un cierto

número de vehículos para pasar por una intersección.

2. El volumen en el mismo acceso secundario (solo una dirección) es igual

o excede 100 vph para un carril o 150 vph para dos carriles.

3. El volumen total de servicio durante la hora iguala o excede 650 vph

para intersecciones con tres accesos y 800 vph para intersecciones con

cuatro o más accesos.



Garantía 4: Volumen de Peatones

Es aplicada en donde el volumen de tráfico en la calle principal es tan elevado

que los peatones experimentan excesiva demora en el cruce de la calle.

La necesidad de colocación de un semáforo considerando esta garantía se da

cuando el estudio de ingeniería encuentra que los siguientes criterios son cumplidos:

1. el volumen de peatones que cruzan la intersección durante un día

promedio es de 100 o más en cada una de las cuatro horas o 190 o más

durante cualquiera de las horas.

2. hay menos de 60 intervalos por hora en el flujo de tránsito de longitud

adecuados para permitir a los peatones cruzar durante el mismo período

en que el criterio de volumen de peatones es satisfecho. Cuando existe

una calle dividida con una plazoleta de ancho suficiente para que los

peatones descansen, el requerimiento se aplica por separado para cada

dirección de flujo vehicular.

La garantía de volumen de peatones no debe ser aplicada donde la distancia a

la señal de control mas cercano a lo largo de la calle principal es menor de 90 metros

(300 pies), a menos que la señal propuesta no restrinja el movimiento permanente del

tránsito.

El criterio de volumen de pedestres puede reducirse en un 50 % si la velocidad

promedio de los peatones es menor de 4 pies/seg (4.32 kph; 1.2 m/s).

Cuando se verifique esta condición los semáforos deberán ir equipados con la

señal para pedestres según se indica en el MUTCD. Deberá además contener un botón

para peatones a menos que los tiempos de reparto para vehículos permitan el cruce

seguro.

Es probable que el estudio indique solo la colocación se un semáforo para

peatones con botón de mando.



Fig. 7 Intervalo de cruce aceptable

Garantía 5: Cruce de escuela

Es similar a la garantía anterior, solo que la adecuación de los intervalos de

cruce debe estar relacionada con la cantidad de escolares que cruzan la calle principal en

grupos.

El número mínimo de escolares cruzando la calle principal en el período de

cruce pico es de 20. La frecuencia aceptable es no menos de un intervalo por cada

minuto durante el cuál los chicos cruzan.

Los semáforos “rara vez” se implementan por este motivo, ya que los niños no

observan y respetan las señales de tránsito, por lo general salvo circunstancias muy

especiales es suficiente con que personas adultas especialmente designadas con carteles

de PARE interpongan en el tránsito.

Garantía 6: Sistema de semáforos coordinados

El objetivo de un sistema de coordinación es la de mantener un pelotón denso

moviéndose por una “onda verde”. Si la distancia entre semáforos es muy grande, el

pelotón comienza a disiparse y esto impacta en la coordinación.

Por esta razón es a veces necesario contar con semáforos intermedios para

garantizar el esquema de coordinación y mantener al pelotón lo más denso posible.

Su aplicación se da de la siguiente manera:

1. En una calle de una sola mano los semáforos adyacentes están tan

separados que no garantizan un pelotón de circulación compacto.



2. En una calle de dos manos, los semáforos adyacentes no garantizan un

movimiento en pelotón y el semáforo propuesto proveerá una

operación progresiva.

Esta garantía no será aplicada cuando la distancia entre semáforos adyacentes

sea menor de 1000 pies (300 m).

Garantía 7: Existencia de colisiones

Se utiliza en donde la severidad y frecuencia de accidentes es la principal causa

para la colocación de una intersección semaforizada.

Esta garantía debe ser satisfecha si el estudio de ingeniería determina que las

siguientes condiciones se cumplen en totalidad:

1. Una adecuada serie de alternativas con observación cuidadosa fallaron

en disminuir la frecuencia de colisiones; y

2. Cinco o más colisiones del tipo susceptibles de corregir mediante

semáforos fueron reportadas en un período de 12 meses, cada accidente

involucra daños personales y a la propiedad; y

3. Para cada una de las 8 horas de un día promedio, los vehículos por hora

dados en ambos 80 % de la condición A de la tabla 1 y el 80 % de la

condición B de la tabla 2 existen en la calle principal y en la calle

secundaria de mayor volumen, o el volumen de peatones no es menos

del 80 % de los requerimientos especificados en la garantía 4. Estos

volúmenes de la calle principal y la secundaria deberán ser para las

mismas 8 horas.

Garantía 8: Red de caminos

La instalación de semáforos en una intersección podría ser justificada para

alentar la concentración y organización de una red de calles.

Puede aplicarse a la intersección de dos o más calles o caminos principales

cuando:

1. La intersección tiene actualmente o inmediatamente proyectado un

volumen de por lo menos 1000 vph durante la hora pico de un día

promedio y tiene un volumen de tránsito proyectado de 5 años, basado

en un estudio de ingeniería, que cumple con una o mas de las garantías

1, 2, y 3 durante un día promedio; o



2. La intersección tiene actualmente o inmediatamente proyectado un

volumen de al menos 1000 vph para cada una de las 5 horas de un día

no normal de negocios (sábado o domingo).

Conceptos Generales

Los semáforos modernos asignan tiempos en varias formas, desde la más

simple de dos fases prefijadas hasta la más compleja multi fase actuada.

Se describe a continuación la termología básica, y brevemente los varios tipos

de operación de semáforos.

Terminología básica:

Ciclo (duración del ciclo): es el tiempo en segundos que se requiere para una

secuencia completa de color en un cambio del semáforo.

Fase (fase de señal): es la parte de un ciclo que se asigna a un flujo vehicular,

o a una combinación de dos o más flujos vehiculares, que tienen simultáneamente el

derecho de paso durante uno o más intervalos.

Fase Permitida: Movimiento de vehículos realizado a través del flujo de

peatones u otros vehículos en conflicto.

Fase Protegida: Movimiento de vehículos realizado sin conflicto con otros.

Intervalo: es cualquier parte de la duración del ciclo durante la cuál no

cambian los colores.

Desfasamiento: es el lapso de tiempo en segundos o el porcentaje de la

duración del ciclo, entre el inicio de la fase verde en la intersección y el inicio de la fase

verde correspondiente a la otra intersección.

Tiempo Perdido: Es un tiempo durante la cuál la intersección no está

efectivamente usada por movimiento alguno (intersección despejada). Este tiempo

ocurre durante el intervalo de cambio y al principio de cada fase cuando se empieza a

mover la fila de automóviles.

Intervalo de Cambio y Paso Libre: es la duración total del tiempo en

segundos de los colores amarillo y todo rojo. Esto ocurre entre fases para proveer un

período de tiempo que permite el despeje de la intersección antes que se produzcan

movimientos conflictivos.

Intervalo Totalmente Rojo: en este caso aparece el color rojo en todos los

semáforos de la intersección. Se puede utilizar para permitir el cruce de los peatones o



para despejar vehículo y peatones en intersecciones muy grandes, antes de ofrecer color

verde a los accesos opuestos.

Tiempo de Verde Efectivo: es el tiempo durante una fase dada que es

efectivamente disponible a los movimientos permitidos. Esto es generalmente tomado

como el tiempo de verde más el intervalo de cambio menos el tiempo perdido para una

fase designada, establecido en segundos.

Tasa de Tiempo de Verde: la tasa del tiempo efectivo de verde contra el

tiempo de ciclo.

Tiempo de Rojo Efectivo: es el tiempo durante el cuál un movimiento dado o

grupo de movimientos es efectivamente no permitido, establecido en segundos. Esto es

la longitud de ciclo menos el tiempo efectivo de verde para una fase dada.

Factor de Hora Pico: es una medida de la variabilidad de la demanda durante

la hora pico. Es el cociente del volumen durante la hora pico, entre la máxima de flujo

durante un período de tiempo dado, dentro de la hora pico. Para las intersecciones, el

período que se utiliza es de 15 minutos, y el factor de hora pico está dado por:

VpicoVtFHP⋅

=4

(3)

Donde:

Vt: Volumen durante la hora pico.

Vpico: Volumen durante el pico de 15 minutos dentro de la hora pico.

El FHP puede usarse en el diseño de la sincronización del semáforo, para

compensar la posibilidad de que las tasas de llegada del pico, para períodos cortos

durante la hora pico, puedan ser mucho mayores que el promedio para la hora

completa, de esta forma el Volumen Horario de Diseño puede obtenerse como:

FHPVtVHD = (4)

No se han identificado todos los factores que afectan al FHP, pero se sabe que

el FHP es una función de los generadores de tránsito a los que sirve la carretera, de las

distancias de estos generadores a la carretera, y de la población del área metropolitana

en la cuál se ubica la carretera.



Grupo de Carriles: un grupo de carriles consta de uno o más carriles en el

acceso de una intersección y que tiene la misma fase verde, los grupos de carriles se

establecen para cada acceso con el uso de los siguientes lineamientos:

1. Deben establecerse grupos de carriles por separado para los carriles

exclusivos para dar vuelta a la izquierda, a menos que el acceso tenga un

carril compartido de paso y para dar vuelta a la izquierda. En este caso,

debe considerarse la división del volumen de tránsito entre los

movimientos. Estos mismos lineamientos se aplican para los carriles de

giro a la derecha.

2. Cuando se instalan en un acceso uno o varios carriles exclusivos para dar

vuelta a la izquierda, uno o varios carriles exclusivos para dar vuelta a la

derecha o ambos, generalmente todos los demás carriles se instalan como

un grupo individual de carriles.

3. Cuando un acceso con más de un carril también tiene un carril compartido

para dar vuelta a la izquierda, la operación para dar vuelta a la izquierda

debe ser evaluada para determinar si las condiciones permiten equilibrio o

si hay tantos giros a la izquierda que el carril actúa como un carril de vuelta

a la izquierda exclusivo. Básicamente se tiene:

vovlVle

−⋅=1400

1800 (5)

Vle: Tasa de flujo de vuelta a la izquierda aproximado equivalente en vph.

vl: Verdadera tasa de flujo de vuelta a la izquierda en vph.

vo: Tasa de flujo opuesto, descontando los giros a la izquierda de un carril

exclusivo o de un acceso de un solo carril. El máximo valor de vo es 1399; este es el

valor usado para cuando vo≥1399, vo = 0 para una fase protegida.

Notar que cuando vo es igual o mayor que 1400, Vle no tiene sentido. En estos

casos, los movimientos de giro a la izquierda contra el flujo opuesto no son factibles, y

se requiere la inclusión de un carril exclusivo protegido para efectuar estos giros.

Si la tasa de flujo equivalente (Vle), excede la tasa de flujo promedio del

acceso en los carriles restantes, es asumido que el carril actúa como un carril exclusivo

de vuelta a la izquierda y se lo separa del resto.



)1()(

−−

≥N

vlvaVle (6)

va: Tasa de flujo total en el acceso en vph.

N: Número total de carriles en el acceso.

Si la tasa de flujo equivalente (Vle) es menor que la tasa de flujo promedio en

los carriles restantes, es asumido que los vehículos que atraviesan la intersección

pueden compartir el carril izquierdo y establecer un equilibrio.

)1()(

−−

<N

vlvaVle (7)

Capacidad del acceso: Máximo flujo de vehículos que pueden pasar a través

de la intersección bajo condiciones de tránsito y vía preestablecidas, dado un tiempo de

verde efectivo determinado.

Tipos de operaciones del semáforo: (ver tutorial: flujo vehicular en una arteria

con semáforo)

Análisis Operacional para Determinar la Capacidad y Nivel de servicio

1. Módulo de Entrada: Este módulo de análisis focaliza en toda la información

requerida sobre la cuál todos los cómputos subsiguientes se basan. Incluye los

datos necesarios acerca de la geometría de la intersección, volúmenes y

condiciones de tráfico, y semaforización.

En la planilla de entrada de datos se deben ingresar los siguientes datos:



Ejemplo de llenado de planilla de entrada de datos.



_ Pendiente en porcentaje de la calle de acceso (ángulo + sube, ángulo – baja)

_ Porcentaje de vehículos pesados (con más de cuatro ruedas)



_ Maniobras de estacionamiento (Si/No) y Número de maniobras de

estacionamiento (dentro de los 75 mts. de la intersección)

_ Número de Buses por hora que paran en la intersección para subir o bajar

pasajeros.

_ Factor de Hora Pico

_ Peatones por hora en conflicto con los giros

_ Verde mínimo para el cruce de peatones:

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ⋅++=

WeNpeat

SpLGp 7.22.3 P/We > 10 pies (8)

[ ]NpeatSpLGp ⋅++= 27.02.3 P/We ≤ 10 pies (9)

Gp: Mínimo de tiempo de verde en segundos

L: Longitud de la franja peatonal (pies)

Sp: Velocidad promedio de peatones (4 pies/seg)

3.2: Tiempo de inicio de marcha del peatón

We: Ancho efectivo de la senda peatonal (pies)

Npeat: Nº de peatones que cruzan durante un intervalo

_ Tipo de arribo de vehículos:

Puede ser obtenido de la tabla:

TIPO DE ARRIBO Rp Calidad del avance

1 ≤ 0.50 Muy mala

2 0.51 A 0.85 Desfavorable

3 0.86 A 1.15 Legadas aleatoria

4 1.16 A 1.50 Favorable

5 1.51 A 2.00 Muy Favorable

6 > 2.00 Excepcional

Tipo de arribo 1: Es un pelotón denso llegando a la intersección en el comienzo de

la fase roja y contiene más del 80% del volumen del grupo de carriles.

Tipo de arribo 2: Es un pelotón denso que llega a la mitad de la fase de luz roja, o un

pelotón disperso que llega durante la fase de luz roja y contiene del 40% al 80% del

volumen del grupo de carriles.

Tipo de arribo 3: Generalmente se da en intersecciones aisladas y que no están

interconectadas, se caracteriza por pelotones muy dispersos, lo que implica llegadas



aleatorias de los vehículos, en el cuál el grupo principal contiene menos del 40% del

volumen del grupo de carriles. Las llegadas a intersecciones coordinadas con

beneficios mínimos en el avance, pueden describirse mediante este tipo de llegada.

Tipo de arribo 4: Se puede considerar un pelotón moderadamente denso que llega a

la mitad de la fase de luz verde o un grupo disperso que contiene del 40% al 80%

del volumen del grupo de carriles que llega durante la totalidad de la fase de luz

verde.

Tipo de arribo 5: Es un pelotón denso que contiene más del 80% del volumen del

grupo de carriles que llega durante el inicio de la fase verde.

Tipo de arribo 6: Es un pelotón que avanza a través de varias intersecciones

cercanas con muy poco tránsito proveniente de las calles laterales.

Rp es la proporción de pelotón y es definida por:

PtgPvgRp = (10)

Pvg. Porcentaje de todos los vehículos que llegan durante la fase verde.

Ptg: Porcentaje del ciclo que es verde durante la fase.

100⋅=CGPtg (11)

2. Módulo de Ajuste de Volumen: los volúmenes de demanda son generalmente

establecidos en vehículos por hora para la hora pico. El módulo de ajuste de

volumen convierte estos flujos a proporciones de flujo para un período de

análisis pico de 15 minutos (VHD), y toma en cuenta el efecto de la distribución

de los carriles.

3. Módulo de tasa de flujo de Saturación: este módulo es usado para computar

la tasa de flujo de saturación para cada grupo de carriles establecidos en el

análisis. La tasa de flujo de saturación es el flujo en vehículos por hora que

podría ser acomodado por el grupo de carriles asumiendo que la fase verde está

siempre disponible, es decir, g/C = 1. El cálculo comienza con la selección de

una ideal, que se toma como 1900 vph de tiempo de verde por carril, luego se

ajusta este valor por una serie de condiciones prevalecientes que no son ideales.



RpbLpbRTLTLUabbpgHVw fffffffffffNsos ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅= (12)

Donde:

s = flujo de saturación para el grupo de carriles considerado, expresado como un

total para todos los carriles en el grupo, bajo las condiciones prevalecientes

(vehículos/hora/grupo).

so = flujo de saturación ideal por carril, generalmente tomado como 1900 vphpc

(vehículo por hora por carril).

N = número de carriles en el grupo de carriles

fw = factor de ajuste del ancho de carril.

fHV = factor de ajuste por vehículos pesados.

fg = factor de ajuste por pendiente del acceso

fp = factor de ajuste por estacionamiento

fbb = factor de ajuste por obstrucción de autobuses

fa = factor de ajuste por tipo de áera.

fLU = factor de ajuste por utilización de carril.

fLT = factor de ajuste por giro a la izquierda.

fRT = factor de ajuste por giro a la derecha.

fLpb = factor de ajuste de peatones para movimientos de giroa a la izquierda.

fRpb = factor de ajuste de peatones para movimientos de giro a la derecha.

4. Módulo de Análisis de Capacidad: en este módulo, los volúmenes y de flujo

de saturación son manipulados para computar la capacidad y v/c

(volumen/capacidad) para cada grupo de carriles y la v/c crítica para la

intersección.

)/( Cgisici ⋅= (13)

La relación de flujo a capacidad de denomina grado de saturación y se expresa

como:

icvXi ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= (14)



5. Módulo de Nivel de Servicio: son estimadas aquí las demoras para cada grupo

de carriles para cada acceso y para la intersección completa y determinados los

niveles de servicio.

Consigna:

Realizar el estudio de una intersección a determinar en la ciudad de Resistencia

mediante el aforo de vehículos y utilización del procedimiento visto en clase, para

definir el nivel adecuado de control.

El conteo debe ejecutarse discriminando vehículos que giran a la izquierda

atraviesan la intersección o giran a la derecha así como también separando cantidad

de motos y bicicletas.

El tiempo del aforo debe ser desde las 11:30 a 20:30 hs., volcando los datos horarios

sobre la planilla que se adjunta.

Verificar los grupos de carriles mediante las ecuaciones (5), (6) y (7) y dibujarlas en

la misma planilla.

Formar grupos de dos o tres personas para tomar los datos.

Control de Intersecciones

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