CRITERIOS DE OPERACIÓN, SEGURIDAD Y DISEÑO GEOMÉTRICO...

CRITERIOS DE OPERACIÓN, SEGURIDAD Y DISEÑO GEOMÉTRICO EN LA

CONCEPCIÓN DE ROTONDAS. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS MANUALES

DEL TRANSPORTATION RESEARCH BOARD (U.S.A.) Y EL INSTITUTO NACIONAL DE

VÍAS (COLOMBIA).

PROYECTO DE MONOGRAFÍA

DANIEL FERNANDO SILVA AVILA

DIRECTOR:

ING. MARIO RINCON VILLALBA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

INGENIERÍA TOPOGRÁFICA

BOGOTÁ D.C. OCTUBRE DE 2018

TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 4

1.1 JUSTIFICACIÓN .........................................................................................................................5

1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA .....................................................................................................6

2. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 7

2.1 General: ...................................................................................................................................7

2.2 Específicos: ..............................................................................................................................7

3. MARCO DE REFERENCIA ................................................................................................. 8

3.1 ANTECEDENTES ........................................................................................................................8

3.2 MARCO TEÓRICO ......................................................................................................................9

4. METODOLOGÍA ............................................................................................................ 20

5. CRITERIOS DE OPERACIÓN, SEGURIDAD Y DISEÑO GEOMÉTRICO EN LA CONCEPCIÓN DE

ROTONDAS. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS MANUALES DEL TRANSPORTATION

RESEARCH BOARD (U.S.A.) Y EL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS (COLOMBIA) ......................... 22

7.1 METODOLOGÍAS POR CADA MANUAL ..................................................................................... 22

7.2 COMPARACIÓN DE CRITERIOS................................................................................................. 31

5.2.1 ANÁLISIS OPERACIONAL ....................................................................................................................... 31 5.2.2 DISEÑO GEOMÉTRICO .......................................................................................................................... 32 5.2.3 SEGURIDAD .......................................................................................................................................... 38

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................ 39

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ............................................................................ 43

9.1 BALANCE GENERAL DE LA NORMATIVIDAD INVIAS .................................................................. 47

10. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 48

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Esquema básico de una glorieta. ............................................................................. 11

Ilustración 2. Conflictos primarios entre vehículos (derecha) y vehículos con peatones (izquierda)

....................................................................................................................................................... 14

Ilustración 3. Conflictos secundarios por giro a la izquierda entre vehículos (derecha) y por giro a

la derecha entre vehículos y peatones (izquierda). ...................................................................... 14

Ilustración 4. Conflicto terciario por estrechamiento de la calzada .............................................. 15

Ilustración 5. Conflicto terciario por escaso radio de giro disponible .......................................... 15

Ilustración 6. Puntos de conflicto en una rotonda y en una intersección convencional. ............... 16

Ilustración 1. Medidas recomendadas para isla divisoria (derecha) y Detalle isla direccional

(izquierda). Tomado de TRB (2010) ............................................................................................ 37

Ilustración 3. Medidas de diseño recomendadas para isleta direccional, tomado de INVIAS (2008)

....................................................................................................................................................... 37

Ilustración 4. Medidas de diseño recomendadas para islas divisoras ,tomado de INVIAS (2008)

....................................................................................................................................................... 38

Ilustración 5. Medición del ángulo de entrada cuando las tangentes entrante y saliente se

intersectan en la calzada circulatoria. (fuente: Rodel software User manual) ............................. 42

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Elementos claves de la glorieta. ........................................................................................ 9

Tabla 2. Métodos de calculo de capacidad en las rotondas .......................................................... 12

Tabla 3. Ventajas y desventajas de las rotondas respecto a otras intersecciones a nivel. ............ 16

Tabla 1. Comparación entre criterios de análisis operacional. Elaboración propia. ..................... 31

Tabla 2. Comparación entre criterios de diseño geométrico. Elaboración propia ........................ 32

Tabla 3. Comparación de criterios de diseño de islas divisorias. Elaboración propia .................. 36

Análisis comparativo entre los manuales del TRB y el INVIAS |Silva Daniel

4

1. INTRODUCCIÓN

El uso de rotondas o glorietas en ocasiones representa una solución efectiva para el problema

del trafico en las intersecciones a nivel, su uso en ciertos casos específicos es imperativo

para lograr condiciones de comodidad para el usuario, evitando el caos vehicular. De acuerdo

con Xiques (2015,p.6) las glorietas “agilizan el trafico, permiten realizar el cambio de

sentido, reducen el tiempo de demora media respecto a una intersección regulada por

semáforos, provocan una moderación de la velocidad, y un aumento de la capacidad de

vehículos”. Es indudable que la cantidad de rotondas construidas en el mundo y en Colombia

han venido en aumento como respuesta a los cambios en las dinámicas de movilidad, casos

específicos como los de Francia, en donde solo de 1997 a 2003 este numero se duplicó

(Guichet B. 2005) y el de España en donde para 2008 se calculaban aproximadamente 24000

glorietas (según cifras de la EFE, como cita Xilques, 2015, p.11). Con una importancia tan

grande en la configuración y concepción de las vías, es necesario realizar una revisión de las

medidas que permitan mejorar las condiciones de diseño de las glorietas en Colombia, las

cuales, para 2015 eran la primer causante de accidentalidad vial en Medellín1 (El

Colombiano, 2015) y en la actualidad ocupan rangos similares en el resto del territorio. Esta

revisión supone también una interventoría de los documentos técnicos que sirven de guía a

los diseñadores en Colombia y que en el presente trabajo se llevara a cabo a través de un

análisis comparativo con la norma técnica estadounidense.

Estados unidos es un referente en materia de infraestructura vial a nivel mundial, de acuerdo

con el World economic fórum (2018)2 U.S.A. ocupa el puesto numero 10 en el ranking de

calidad vial (el mejor del continente americano), mientras que Colombia esta listado en el

1 Es decir, el lugar del trazado donde mas accidentes viales se presentaban, siendo destacable que dichos

accidentes generalmente no eran de severidad. 2 Datos tomados de world economic fórum, executive opinión survey


5

puesto 110 (tercero mas bajo de américa latina, solo por encima de Venezuela y Paraguay)

aunque este ranking mide la extensión y estado de las vías, nos permite hacernos una idea

general de la situación de ambos países en cuanto a la infraestructura vial, este contexto,

sumado a que en Colombia no existen referentes de estudios comparativos para el tema

propuesto, consolidan la metodología de trabajo del análisis comparativo.

Dicho lo anterior, se espera que el resultado del estudio permita hacer un balance general

(con observaciones y recomendaciones) de los criterios de seguridad, operación y diseño

geométrico de rotondas adoptados en Colombia, a partir de sus equivalentes

estadounidenses.

En síntesis, es acertado afirmar que las metodologías que se han adoptado en los Estados

Unidos de América para el diseño de rotondas son superiores a las consignadas actualmente

en el manual de diseño geométrico de carreteras del INVIAS y que, es pertinente una revisión

y actualización del mismo.

1.1 JUSTIFICACIÓN

En materia de infraestructura vial es de vital importancia elevar los estándares de diseño,

que en cierta medida, están relacionados con los niveles de desarrollo de la población.

Siguiendo este orden de ideas, el estudio que se plantea tiene como una de sus finalidades

determinar posibles aportes positivos al documento técnico colombiano de diseño de

rotondas, la importancia se ve elevada cuando se analizan las ventajas de las glorietas frente

a otros tipos de intersecciones a nivel, principalmente a nivel urbano por su versatilidad, (lo

que las convierten en un elemento deseable en el diseño de un trazado en donde se justifique

su uso).

Los aportes teóricos que puedan surgir del desarrollo del trabajo se fundamentarán en el

proceso cognoscitivo de establecer conexiones existentes entre los dos sujetos de


6

comparación, y en toda medida serán puramente técnicos y no tendrán carácter incluyente en

la normativa colombiana.

Por otra parte la traducción al español de los capítulos pertinentes de los capítulos 4, 5 y 6

del reporte 672 del programa nacional cooperativo de investigación de autopistas escrito por

transportation research board, (Roundabouts: an informational guide) se presentarán como

un anexo disponible para su consulta.

El estudio pretende ser un documento de referencia para la revisión del estado actual de la

normativa colombiana para el diseño de rotondas, siendo este un aporte que refuerza la

evolución de la infraestructura vial del país.

1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

La infraestructura vial en Colombia se encuentra objetivamente por detrás del grueso de

naciones de América. Por otra parte, el uso de rotondas para la solución de problemas de

trafico en intersecciones es una practica común y que puede generar condiciones beneficiosas

en las dinámicas de movilidad, por ende, el mejoramiento de las criterios de diseño de

rotondas planteados en los documentos técnicos del instituto nacional de vías es un asunto

relevante para la rama ingenieril Colombiana y de especial competencia para la ingeniería

topográfica.

SUBPROBLEMAS:

• Existe una diferencia en el lenguaje de los documentos técnicos que se pretenden

analizar

• Se requiere comprobar las similitudes procedurales (en los temas ya mencionados) de

los documentos técnicos para encontrar semejanzas y diferencias.

• Es necesario realizar una auditoria técnica a los documentos colombianos para

entender su estado actual.


7

Preguntas: La monografía pretende responder a las siguientes preguntas:

¿Se pueden realizar aportes positivos a los documentos técnicos de diseño de rotondas en

Colombia a partir de un análisis comparativo?

¿Cuál es el estado actual de los documentos técnicos de diseño de glorietas en Colombia al

compararlos con el referente estadounidense?

¿Cuál es el balance general de la normativa colombiana de diseño de rotondas?

Marco temporal: el problema, objeto de estudio a tratar en esta monografía es definible como

como actual, los documentos de referencia estudiados pertenecen a la ultima década (los más

actualizados) y los resultados obtenidos tendrán importancia en el presente.

Cundo se realiza el trabajo: el trabajo esta pensado para desarrollarse desde abril hasta

septiembre de 2018. (información ampliada en el cronograma)

2. OBJETIVOS

2.1 General:

Analizar comparativamente los criterios de seguridad, operación y diseño geométrico de

rotondas expuestos en los manuales del Trasnportation Research Board (Estados unidos de

america) y el Instituto nacional de vías (Colombia).

2.2 Específicos:

• Traducir al español los capítulos 4, 5 y 6 del reporte 672 del programa nacional

cooperativo de investigación de autopistas escrito por el Transportation Research

Board de Estados Unidos de America. (ver apéndice I)

• Hacer un balance general del estado técnico-normativo a nivel de seguridad,

operación y diseño geométrico en rotondas de la normativa colombiana con respecto

a la Estadounidense.


8

• Formular recomendaciones, aportes, criticas o comentarios al manual del INVIAS

para el diseño de rotondas.

3. MARCO DE REFERENCIA

3.1 ANTECEDENTES

El antecedente mas relevante que se puede mencionar en relación al tema a tratar en la

presente monografía corresponde al Estudio de los criterios de diseño geométrico de las

intersecciones a nivel según las AASHTO escrito por Ochoa Emilio (2009) y presentado a la

facultad de minas de la universidad nacional de Colombia sede Medellín.

El objetivo del trabajo fue realizar un análisis y verificación de los criterios de diseño

geométrico expuesto en el manual de la American Association of State Highway and

Transportation Officials AASHTO en una rotonda existente en la ciudad de Medellín. Dicho

objetivo perseguía fines similares que el presente trabajo.

Para esto se utilizó una metodología soportada por los siguientes procesos:

• Traducción de la norma estadounidense

• Identificación de los beneficios o inconvenientes expuestos en dicha norma.

• Estudio de caso: intersección a nivel ubicada en Medellín.

• Determinar empíricamente (bajo estudio practico) ventajas y desventajas de la norma.

Los resultados obtenidos por Ochoa comprueban que la norma colombiana era limitada,

mientras que su equivalente estadounidense presentaba contenidos mas robustos y detallados.

Luego, el proceso realizado es relevante en la presente monografía pues sienta un precedente

metodológico en el estudio comparativo de documentos técnicos de diseño geométrico de

intersecciones a nivel, con la especial mención que es un trabajo nacional y por ende confluye

en su marco espacial (general) con el de la presente monografía.

Finalmente se aclara que la normatividad usada por Ochoa data del 2004 y su estudio difiere

temporalmente del aquí expuesto, por otra parte el autor solo contempla elementos de diseño

geométrico y centra su atención en un caso especifico.


9

3.2 MARCO TEÓRICO

Glorieta: De acuerdo con el Transportation Research Board (2010, p.3), en adelante TRB,

una glorieta es una intersección de forma circular en la que el trafico circula en el sentido

contrario a las manecillas del reloj3 alrededor de una isla central y en la cual el trafico entrante

debe ceder al trafico circulante.

“De esta manera las trayectorias de los vehículos no se cruzan con trazadas secantes, sino

que convergen y divergen tangencialmente, aumentando la seguridad al disminuir los puntos

de conflicto.” (Darder victor 2005 p.15)

Elementos clave de la glorieta: De acuerdo con el TRB (2010, p.4) los elementos claves de

la glorieta son:

Tabla 1. Elementos claves de la glorieta.

Adaptado de key roundabots features (TRB 2010

Isla central

Es el área elevada en el centro de la glorieta

alrededor de la cual circula el trafico. La isla

central no debe ser necesariamente circular.

Isla direccional

Es un área elevada o pintada usada con el fin de

separar el trafico entrante y el saliente, desviar y

ralentizar el trafico entrante y permitir a los

peatones cruzar la vía en dos etapas.

Vía de circulación

Es el camino curvado usado por los vehículos

para viajar en sentido de las manecillas del reloj

alrededor de la isla central.

3 Depende del sentido en el cual se conduce y puede variar entre países.


10

Porción transitable o plataforma para camión

Porción transitable (por vehículos) de la isla

central, adyacente a la vía de circulación la cual

puede ser necesitada para acomodar el

seguimiento de las ruedas de vehículos largos.

Línea de entrada

Marca el punto de entrada a la vía de circulación,

esta línea es físicamente una extensión del borde

de la vía de circulación pero funciona como un

“ceda el paso”. Los vehículos entrantes deben

ceder al paso a cualquier vehículo circulante que

provenga de la izquierda antes de cruzar la línea

de entrada.

Cruces peatonales accesibles

Para las glorietas diseñadas con cruces

peatonales, el sitio de cruce se encuentra

normalmente retrasado de la línea de entrada y la

isla direccional se encuentra seccionada para

permitir el paso

Franja separadora

Separa el trafico vehicular y peatonal y ayuda a

guiar a los peatones a los cruces designados, es

particularmente importante para que los

individuos visualmente discapacitados

encuentren el cruce. También pueden mejorar la

estética de la glorieta

En la ilustración 1 se puede apreciar el esquema básico de una glorieta.


11

Ilustración 1. Esquema básico de una glorieta.

Fuente: INVIAS (2008)

Capacidad en la rotonda: De acuerdo con Darder Víctor (2005 p.30-33) “no existe una

correspondencia univoca entre la geometría de una rotonda y la capacidad global de la misma.

Esto se debe a que el comportamiento de los usuarios y la distribución del trafico influyen de

manera determinante en dicha capacidad.” Por lo anterior el concepto de capacidad global se

ha cambiado por el de capacidad de entrada4, cuyo calculo se puede basar en las caracteristcas

geometricas de la entrada y el trafico circulante por el anillo.

Darder también expone que para realizar la estimacion de la capacidad se han utilizado dos

metodologias principales: empiricas (observacion y estudio de diversas rotondas en

condiciones especificas) y probabilisticas (que toman en cuenta la probabilidad de que el

4 Aunque aun se aplican metodologías de calculo de capacidad global. En Colombia se utiliza la ecuación de

Wardrop como recomendación del INVIAS


12

vehiculo esperando en la linea de entrada encuentre el espacio necesario para circular entre

los vehiculos que ya estan dentro de la interseccion) . En la tabla 2 se exponen los principales

metodos de calculo de capacidad en glorietas.

Tabla 2. Métodos de calculo de capacidad en las rotondas

Fuente: Arangao, P. Como cita Darder (2005)

Seguridad en glorieta:

La seguridad en las glorietas es un apartado que puede abordarse desde distintos puntos de

vista, para efectos practicos se partira de la afirmacion que inequivocamente la seguridad5

para el usuario de automovil es superior en la rotonda con respecto a otras intersecciones a

nivel, para usuarios como motociclistas y peatones no se cuenta con medidas certeras en este

5 Aunque ligado con el numero de accidentes, No son conceptos sinónimos.


13

rubro. (Darder 2005 p.45) asi mismo, los factores que influyen en el aumento de la seguridad

en la rotonda son:

• La organizacion de la circulacion en un unico sentido giratorio entrana una

reduccion espectacular de los puntos de conflicto. No hay que olvidar que la

mayoría de accidentes que se producen en las intersecciones se deben a

maniobras relacionadas con los giros a la izquierda (que generalmente

implican cruces de trayectorias –puntos de conflicto secantes–), maniobras

que no tienen cabida en las intersecciones giratorias debido a la geometría y

funcionamiento de las mismas

• La moderacion de las velocidades impuesta, tanto en las entradas como en la

calzada anular y en las salidas, que tiende a la homogeneizacion y que

beneficia a los vehículos mas lentos (como los camiones), muchas veces

protagonistas de accidentes en las intersecciones convencionales.

• La perdida de prioridad de todas las entradas (en efecto, al no priorizar ningun

trafico la rotonda acaba con todo tipo de jerarquía en las vías que confluyen

en ella).

• Una mayor atencion por parte de todos sus usuarios. (Darder 2005 p.42)

Puntos de conflicto: De acuerdo con Diaz et al (2002 ) “En una interseccion todos los cruces

de trayectorias, tanto de los vehículos como de los peatones que la utilizan, se realizan a

nivel, produciéndose, por lo tanto, una coincidencia de movimientos en el tiempo y en el

espacio.” Esta coincidencia se denominada punto de conflicto y varia según las características

de la intersección.

Luego siguiendo la clasificación provista por Diaz et al (2002 p.5-6) tenemos que los

conflictos pueden ser:

Primarios.Son los que deben eliminarse siempre mediante la descomposicion en fases.

Tienen su origen en la coincidencia de dos trayectorias secantes (que se cortan) Ver

ilustración 2.


14

Ilustración 2. Conflictos primarios entre vehículos (derecha) y vehículos con peatones (izquierda)

Fuente: Diaz et al 2002

Representacion: los conflictos primarios se representan con un círculo negro o con un

cuadrado negro segun se trate de cruce de trayectorias de vehículos entre sí o de vehículos

con peatones respectivamente. El símbolo se situa en la interseccion de las trayectorias.

2 Secundarios.Tienen su origen en la interseccion de dos trayectorias o en su convergencia o

divergencia. Pueden permitirse bajo ciertas condiciones que garanticen la seguridad. En

cualquier caso, estos puntos de conflicto pueden clasificarse como primarios o secundarios

segun se privilegien las razones de seguridad o de fluidez del trafico. Ver ilustracion 3

Ilustración 3. Conflictos secundarios por giro a la izquierda entre vehículos (derecha) y por giro a la derecha entre

vehículos y peatones (izquierda).



15

Representacion: los conflictos secundarios se representan con una circunferencia o con un

cuadrado segun se trate de interaccion de vehículos entre sí o de vehículos con peatones. El

símbolo se situa en la interseccion de las trayectorias.

3 Terciarios. Las trayectorias no se cortan, pero las superficies ocupadas se superponen y

puede ser conveniente separar los movimientos en fases distintas. Para saber si hay que

eliminarlos o no hay que dibujar no solo las trayectorias sino tambien las zonas de barrido y

de solape sobre un plano a escala, y ademas estudiar a fondo cada caso concreto. Es el tipo

de conflictos que requiere un estudio mas exhaustivo, y en el que influye en mayor medida

la geometría de la interseccion. Ver ilustraciones 5 y 6.

Ilustración 4. Conflicto terciario por estrechamiento de la calzada


Ilustración 5. Conflicto terciario por escaso radio de giro disponible

Fuente: Díaz et al 2002

Representacion: los conflictos terciarios se representan con una elipse sobre la zona en la que

se produce el conflicto.

En una glorieta se eliminan los puntos de conflicto secantes a favor de trayectorias tangentes.

(Xilqués 2015 p.6), en la ilustración 6 se pueden apreciar los conflictos en intersecciones

convencionales y en rotondas. (primarios y secundarios entre vehículos)


16

Ilustración 6. Puntos de conflicto en una rotonda y en una intersección convencional.

Fuente: Departament d'Interior, Relacions Institucionals i Participacio. (como cita Xilqués 2015)

Ventajas y desventajas: En la tabla 3 se encuentra un resumen de las principales ventajas y

desventajas que posee una rotonda con respecto a otras intersecciones a nivel.

Tabla 3. Ventajas y desventajas de las rotondas respecto a otras intersecciones a nivel.

Adaptado de: Ventajas e inconvenientes de las rotondas (Darder 2005 p.46-47) y Advantages and

disadvantages (TRB 2010 c.2 p.12)

CRITERIO VENTAJAS INCOVENIENTES

SEGURIDAD

• El nivel medio de seguridad

es mas alto que en una

intersección convencional.

• La moderación de las

velocidades contribuye a

esta mejora de seguridad,

permitiendo a los usuarios

corregir errores o identificar

errores de otros usuarios.

• En una rotonda de nueva

implantación se pueden

presentar accidentes motivados

por la confusión de

conductores que no están

familiarizados con este tipo de

intersecciones

• Las rotondas multi carril

presentan mas dificultades para

individuos con discapacidad

visual.


17


• La integración del trafico

secundario al principal se

hace de manera mas segura.

ACCIDENTES

• Reducción en numero y

gravedad de accidentes

respecto a otras

intersecciones a nivel.

• Daños materiales menos

importantes

• Se evitan colisiones a 90º

• No permiten el giro a la

izquierda que suele

protagonizar los accidentes

mas graves

• Reducción de los puntos de

conflicto en la intersección

• Permite alejar los puntos de

conflicto

• Aumento relativo de las

colisiones por detrás

• Aumento relativo de las

colisiones por trayectorias

divergentes

EFICACIA

• En general reducen el

tiempo medio de espera

• Buena fluidez del trafico en

condiciones normales

• Facilitan los intercambios y

giros sin que la fluidez del

trafico se resienta

• Son el único tipo de

intersección que soluciona

satisfactoriamente el cruce

de mas de 4 ramas

• En general no son eficaces

cuando las diferencias entre el

trafico principal y el

secundario son mayores a un

orden de magnitud

• Pierden mucha eficacia cuando

se hallan cerca de su máxima

capacidad

CIRCULACIÓN • Se pueden realizar giros de

180º

• Menor confort de los usuarios:

perdida de prioridad, deflexión


18


• Permiten corregir errores en

la toma de decisiones sobre

el itinerario

• Facilitan (en la mayoría de

casos )los giros de los

vehículos más largos.

de las trayectorias, reducción

de la velocidad...

TRÁFICO

• Capacidad de

autorregulación

• Su elevada capacidad

permite disponer de una

reserva para acomodar

puntas de demanda, y evitar

en muchos casos el recurso

a la ordenación por

semáforos.

• Pueden utilizarse como una

medida para “calmar” el

trafico.

• No permiten una gestión

voluntaria del trafico

PEATONES

• Mayor seguridad en vías de

doble sentido gracias al

refugio que proporcionan las

isletas deflectoras.

• Aumento de la longitud de sus

itinerarios

• Los cruces por zonas no

destinadas a los peatones son

más peligrosos

• Perdida de atencion por parte

de los conductores

• Los vehículos no suelen

detenerse en los pasos de

peatones lo que provoca un

sentimiento de inseguridad por

parte de los peatones

• Dificultades para las personas

con problemas de vision


19


CICLISTAS

• Aumento de la longitud de sus

itinerarios

• Perdida de atencion por parte

de los conductores

• A menudo, los ciclistas se

comportan de manera indebida

en la calzada anular, lo que

aumenta el riesgo de accidente.

ESTRUCTURACIÓN

DEL ESPACIO

• Mejora de la estructuracion

y puesta en valor del espacio

circundante

• Posibilidad de introducir un

cambio en el caracter de las

vías que llegan.

• Perdida de la jerarquía de las

vías más importantes.

• En función del caso pueden

ocupar un espacio ligeramente

mayor que una intersección

convencional.

MEDIO AMBIENTE

• Disminución de la

contaminación acústica

• Menor polución por emisión

de gases

• Posibilidad de tratamiento

paisajístico

• Menor impacto visual

• Disminucion del consumo

de combustible

• Mayor ocupacion de suelo.

COSTOS

• En funcion del tamano

pueden ser mas baratas que

las intersecciones normales.

• Menos costes de

mantenimiento

• En funcion del tamano pueden

ser mas caras que las

intersecciones normales.

• Mayor repercusion del coste

del terreno.

OPERACIÓN • Crea la posibilidad de que

las señales adyacentes

• No puede proveer prioridad

explicita a usuarios específicos

(como ambulancias, trenes,


20


operen con una longitud de

ciclo mas eficiente

• Puede reducir los

requerimientos de carril

entre intersecciones

bomberos) a no ser que se

instalen dispositivos

complementarios de control de

trafico

• La igualdad en la prioridad

para todos los accesos puede

reducir la progresión para

accesos de alto volumen.

GESTIÓN DEL

ACCESO

• Los giros en U sustituyen

los giros dificultosos hacia

la izquierda

MANTENIMIENTO

• No requieren hardware de

control ni equipo de

mantenimiento

• Pueden requerir mantenimiento

paisajístico

ESTÉTICA

• Provee centros atractivos

para las comunidades

• Usado en áreas de compras

o turísticas para separar las

áreas comerciales de las

residenciales

• Provee oportunidades para

la mejora paisajística.

• Puede crear un riesgo para la

seguridad si objetos grandes en

la isla central enfrentando

directamente las entradas

4. METODOLOGÍA

Recolección de información: El proceso de recolección de información se realiza de forma

documental, primero se seleccionan los documentos necesarios, es decir, las normas que se

analizaran, luego la adquisición se realiza a través de los medios oficiales de divulgación de

este tipo de normas en ambos países, ambas son de carácter gratuito y disponibles a través de

la internet.


21

Traducción de la norma estadounidense: Siguiendo el orden propuesto en los objetivos, se

procederá a ejecutar la traducción (del ingles al español) de los capítulos 4,5 y 6 del

documento técnico de diseño de glorietas del Transportation Research Board. Este proceso

se realiza de manera concisa y rigurosa, teniendo en cuenta los lenguajes técnicos utilizados

en ambos idiomas y países. (VER APENDICE I)

Comparación de los documentos: con los datos listos para su análisis se procede a:

• Realizar una lectura completa de ambos textos con el fin de establecer ideas generales

respecto a ambos

• Releer de forma metódica, separando los aspectos relevantes a los temas de operación

seguridad y diseño geométrico de ambos documentos.

• Identificar en ambos documentos la metodología con la cual se aborda el diseño de

rotondas (en operación, seguridad y geometría)

• Construir diagramas de flujo que muestren el orden jerárquico y lógico del

procedimiento de diseño de rotondas (en operación, seguridad y geometría)

planteados en ambos documentos.

• Crear o extraer tablas que muestren criterios de diseño expuestos por ambos

documentos.

• Realizar tablas de similitudes y diferencias entre ambos documentos con respecto a

los parámetros planteados anteriormente.

Análisis de resultados: Con base en los procesos comparativos se procede a establecer la

rigurosidad del documento técnico colombiano evaluando los criterios de diseño que allí se

exponen y contrastándolos con los expuestos en el manual estadounidense. Para esto se

determinarán intervalos de divergencia de los valores cuantificables y se ubicara la norma

colombiana siguiendo la siguiente clasificación: Excelente, satisfactoria, aceptable,

insuficiente.

Planteamiento de aportes /comentarios/criticas: Una vez determinado el balance general de

la normativa colombiana con respecto a su equivalente estadounidense se procede a


22

determinar los posibles aportes que, de forma factible, podrían incluirse en el documento del

INVIAS, de la misma manera se realizaran las criticas y recomendaciones pertinentes

ajustadas al contexto nacional.

Elaboración de informe final: finalmente se espera realizar un informe completo y detallado

siguiendo los parámetros establecidos para dicho fin establecidos por la Universidad Distrital

Francisco José de Caldas, en el mismo se expondrán los procedimientos y resultados

obtenidos.

5. CRITERIOS DE OPERACIÓN, SEGURIDAD Y DISEÑO

GEOMÉTRICO EN LA CONCEPCIÓN DE ROTONDAS.

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS MANUALES

DEL TRANSPORTATION RESEARCH BOARD (U.S.A.) Y

EL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS (COLOMBIA)

7.1 METODOLOGÍAS POR CADA MANUAL.

En esta sección se presentan los diagramas de flujo de los procesos que plantea cada manual

en lo concerniente a análisis operacional, seguridad y diseño geométrico para rotondas. Los

flujogramas permiten identificar las metodologías recomendadas mediante algoritmos

sencillos. Estos algoritmos reflejan los criterios que se emplean en cada país al momento de

tratar temas relacionados con este tipo de intersecciones.

Los diagramas del 1 al 4 están basados en las recomendaciones que se encuentran en los

capítulos 4, 5 y 6 del reporte 672 del Transportation Research Board (2010) mientras que los

diagramas 5 y 6 exponen los criterios del manual de diseño geométrico de carreteras del

Instituto nacional de vías INVIAS (2008) (Todas las ecuaciones y figuras de las que se hace

referencia dentro de los diagramas se encuentran en los respectivos documentos guía).


23

Diagrama 1: Análisis operacional en rotondas TRB. El cual se entiende como el estudio

holístico de los elementos que componen la rotonda con el objetivo de cualificar y cuantificar

el rendimiento; a través de estimaciones de nivel de servicio y capacidad, propendiendo a su

mejoramiento y al constante refinamiento de la instalación. El TRB dedica un capítulo

completo al estudio de estos métodos, para los cuales se utilizan modelos matemáticos

basados en la experiencia de EEUU en este tipo de intersecciones. Este apartado se encuentra

relacionado con los estudios de ingeniería de tránsito y es uno de los primeros pasos a tener

en cuenta en el proceso de diseño, de aquí se pretenden obtener las características geometrías

básicas de la rotonda (como el número de carriles), así como los estimados de servicio.

Diagrama2: Calculo de choques esperados para una al año. TRB. En el reporte 672 la

seguridad se aborda desde dos enfoques, el primero es conceptual y está relacionado con la

teoría de reducción de choques en intersecciones giratorias. El segundo es el metodológico,

(del cual se desprende este primer diagrama) y está relacionado con la cuantificación de la

teoría mencionada anteriormente. Calcular los choques esperados en una rotonda existente

permite ejecutar análisis comparativos (o de red), y así determinar si una rotonda tiene fallas

que propician la ocurrencia de accidentes con respecto a intersecciones similares o en el

mismo área.

Diagrama 3: Predicción de choques por acceso y factores de modificación de accidentes

TRB. Siguiendo con el aspecto metodológico de la seguridad en la rotonda. Este algoritmo

predice choques por cada uno de los accesos de la rotonda (en oposición al anterior, que

estima cantidad de choques globales). Todos los modelos son derivados de la experiencia

medida a lo largo de los años en USA. Adicionalmente se presenta la metodología de AMFs

o factores de modificación de accidentes. Una serie de coeficientes que permiten refinar las

medidas obtenidas a partir de características geométricas de la intersección analizada.

Debe aclararse que ambos algoritmos presentados anteriormente se pueden utilizar en

procesos de planificación, en donde se esté considerando convertir una intersección

convencional a una rotonda. En este caso, el estimado de accidentes puede compararse con

las medidas de la intersección convencional a lo largo de los años, y de esta manera,

determinar si la construcción de la rotonda ofrecerá mejoras en el desempeño de la

intersección (que pueden traducirse en ahorros económicos). Es posible estimar los


24

accidentes que generaran daños a la propiedad únicamente y aquellos que generaran heridas

o muerte en las personas.

Diagrama 4: Proceso general de diseño. TRB. El proceso general de diseño que se expone en

este diagrama condensa los pasos a tener en cuenta para diseñar la glorieta. la información

contenida en el manual es incluye distintas posibilidades y situaciones con las que el

diseñador se puede enfrentar y no representa una norma inquebrantable para el diseñador. Se

resalta que el proceso se presenta como iterativo, es decir, que una vez terminado puede ser

mejorado al repetir el análisis desde el principio.

Diagrama 5: Diseño operacional de rotondas INVIAS. Aquí se expone la deducción del

proceso operacional recomendado por el INVIAS para una rotonda. Los métodos planteados

difieren bastante de los encontrados en el manual del TRB. Debe aclararse que la guía

INVIAS se centra en el diseño geométrico, por lo que no hace énfasis especial en los aspectos

relacionados a la ingeniería de tránsito. No obstante el algoritmo recomendado está basado

en conceptos que son en teoría, obsoletos (como se expone más adelante).

Diagrama 6 : Diseño geométrico de rotondas INVIAS : El diseño de rotondas para el

INVIAS es significativamente más sencillo. El algoritmo es una secuencia lineal de pasos

(es decir, no es iterativo), en la que no se pueden ver explícitamente muchas de las

características o recomendaciones propuestas por el TRB.

INICIO

Realizar aforo demovimientos en la rotonda

Leer volúmenes yporcentaje de

vehículos pesados

Calcular FHP y convertirvolúmenes a tasas de flujo.

Ajustar tasas de flujo usandoel factor de vehículos

pesados

Determinar tasas de flujoajustadas por entrada

Determinar tasas de flujoajustadas por salida

Determinar tasas de flujoajustadas circulantes

(conflictivas para cada entrada)

Calcular la capacidad de laentrada por carril (Ec. 4,4 a

4,6)

Calcular la capacidad de loscarriles de derivación (Ec.

4,7-4,8)

Calcular la relación devolumen-capacidad para cada carril

(Ec.4,9)

Calcular el retraso de control por carril,acceso y por intersección (Ec. 4,10)

Determinar el nivel de servicio NDS, enbase a la relación volumen-capacidad y

el retraso de control (Fg. 4-9)

Calcular la longitud de la colaen el percentil 95 para cadacarril de entrada (Ec. 4,13)

Fin

¿Existencarriles dederivaciónde giro?

¿Considera elanalista que se deben

realizar mejoras aldiseño?

Aumentar uncarril al diseño

propuesto oactual *

Si

No

No

Si

¿Son posiblesmejoras

geométricas?

Realizar lasmejoras pertinentesbasadas en análisis

detallado.

Si

No

¿El paso depeatones esrelevante?

Calcular factor de ajustede capacidad por paso

de peatones (Fg. 4-7,4-8)

No

Si

Análisis operacional en rotondas. Elaboración propia, adaptado de TRB

cap. 4 (2010)

*Las ecuaciones están en base al

número de carriles. No obstante se

señala que las rotondas de más de 3

carriles operan con mayor deficiencia.

INICIO

Fin

Leer número de ramas,carriles, y recuento dechoques por n años

Obtener o estimar el traficopromedio diario anual para

el periodo n

Seleccionar el modelo de estimación dechoques esperados basado el número

de carriles y ramas (Fg. 5-19, 5-20)

¿El modelo esrepresentativo

del lugar?

¿Existen datos derotondas que seanrepresentativas del

lugar?

Se recomienda usar unmetodo alternativo

Leer datos de al menos10 rotondas conmínimo 50 choques

Calcular factor derecalibración

Calcular la estimación dechoques (P) según el modelo,

recalibrar si es necesario

Calcular el número anualesperado de choques empiríco

de Bayes EB (Ec. 5,2 a 5,3)

Realizar los análisispertinentes

NoNo

Si Si

Calculo de choques esperados anuales para una rotonda. Elaboración

propia. Adaptado de TRB cap. 5 (2010)

INICIO

Fin

Obtener o estimar el traficopromedio diario anual para

el acceso

Seleccionar modelocirculante- saliente(Ec. 5,4) (Fg. 5-24)

Seleccionar modelocirculante- entrante(Ec. 5,5) (Fg. 5-26)

Seleccionar modelopara el acceso

(Ec. 5,6) (Fg. 5-26)

Calcular los choquesanuales para el acceso

usando modelos elegidos.

Realizar los análisispertinentes

Leer caracteristicasgeométricas de la

rotonda.

¿El analistaconsideranecesario

calcular AMFs?

Calcular AMFs (factores demodificación de accidentes)

según tabla 5-27.

Aplicar AMFs al modeloseleccionado previamente.

No

Si

Predicción de choques por acceso y factores modificadores de

accidentes AMFs. Elaboración propia. Adaptado de TRB cap. 5 (2010)

Proceso general de diseño. Adaptado de TRB (2010

pagina. )

INICIO

DeterminarFHMD

Leer ubicación ycondiciones iniciales

Determinarproyeccionesdel año meta

Predimensionamientode las alternativas

propuestas

Análisis decapacidad

Fin

Proponer sección deentrecruzamiento

compatible

Determinar la capacidad de cadasección propuesta mediante

ecuación de wardrop

Comparar con el volumen

¿La capacidad puedesuplir la demanda ?

Ejecutarestudios de Ing.

de transito

Si

No

Diseño operacional de rotondas. Elaboración propia. Adaptado de

INVIAS (2008)

Fin

INICIO

Leer numero decarriles y disposición

Leer criterios geometricosmínimos y optimos de la

tabla 6.5

Establecer dimensionesbasados en los criterios

geometricos leidos.

Diseñar isletasdireccionales (numeral

6.3.1.2)

Diseñar ramales deentrada y salida (ancho

del carril) (Tabla 6.3)

Diseño geométrico de rotondas. Elaboración propia. Adaptado de

INVIAS (2008)


31

7.2 COMPARACIÓN DE CRITERIOS

Esta sección permite comparar los criterios y valores, así como la inclusión o no de ciertos

temas dentro de los manuales de diseño de rotondas.

Las tablas expuestas sirven como referencia para entender la rigurosidad del proceso de

diseño, además de los distintos enfoques que se usan para concebir la glorieta.

5.2.1 ANÁLISIS OPERACIONAL

Tabla 4. Comparación entre criterios de análisis operacional. Elaboración propia.

ANÁLISIS OPERACIONAL

ITEM INVIAS (2008) TRB (2010)

1. Capacidad

Ecuación

de Wardrop

(global)

Qp=[160W(1+e/W)]/(1+W/L)

Modelo regresión

empírico simple

(Capacidad de

entrada)

C=1,130e^[(-1x10E-3)xV]

C=1,130e^[(-0.7x10E-3)xV]

C=1,130e^[(-0.75x10E-3)xV]

2. Capacidad

de carril de

derivación

No existe metodologia1 Modelo regresión empírico simple (Igual al del ítem

anterior)

3. Efecto

peatonal No existe metodologia1 Nomogramas para Factor de ajuste de capacidad

4. Niveles de

servicio No existe metodologia1,2

Método del retraso de control y la relación volumen-

capacidad

5. Calculo de

longitud de la

cola

No existe metodologia1 Ecuación de longitud del percentil 95

6. Métodos

alternativos No se recomiendan

Se recomienda el uso de Software determinístico o

probabilista

1: La publicación del INVIAS se centra en consideraciones geométricas.

2: para carreteras primarias se recomienda remitirse al manual de capacidad de capacidad de carreteras o al HCM

cuando el anterior no pueda ser usado.


32

5.2.2 DISEÑO GEOMÉTRICO

En la Siguiente tabla se comparan los valores de diseño y algunas características

recomendadas para la concepción de rotondas. Aunque el TRB incluye una sección sobre

mini-rotondas, estas se han dejado por fuera de la compasión, ya que el manual del INVIAS

no contempla este tipo de instalaciones.

Tabla 5. Comparación entre criterios de diseño geométrico. Elaboración propia

DISEÑO GEOMETRICO

ITEM INVIAS TRB

1. velocidades

recomendadas

Depende del tipo de carretera y tipo de terreno

(No existe especificaciones para intersecciones

circulares)

Para rotondas de un solo carril: 32 a 40 kph máx.1

Para rotondas multi-carril: 40 a 48 kph máx1

2.Disposición

de carriles No existe recomendación

Determina los giros permitidos para cada carril.

Debe ser coherente con el # de carriles de las

carreteras que se intersectan.

3. Vehículos

de diseño

Motorizados Motorizados

Incluye trayectorias de giro por tipo de vehículo No incluye las trayectorias de giro pero recomienda

examinarlas

No se tienen en cuenta dimensiones de vehículos

no motorizados

Incluye dimensiones de vehículos no motorizados y

peatones

4. Tamaño

posición y

alineamiento

de los accesos

No existe recomendación

Incluye tipos de alineaciones:

-a través del centro

-con desplazamiento a la izquierda

-a la derecha del centro

5. Diámetro

del circulo

inscrito

Mínimo 50m

Se encuentra en función del tipo de rotonda, el

número de carriles y el vehículo de diseño:

Configuración de

la rotonda

Vehículo de

diseño típico

Rango común

del diámetro

del circulo

inscrito

Mini rotonda SU-30 (SU-9) 14 a 27 m

B-40 (B-12) 27 a 46 m


33

DISEÑO GEOMETRICO

ITEM INVIAS TRB

Rotonda de carril

único

WB-50 (WB-

15) 32 a 46 m

WB-67 (WB-

20) 40 a 55 m

Rotonda de dos

carriles

WB-50 (WB-

15) 46 a 67 m

WB-67 (WB-

20) 50 a 67 m

Rotonda de tres

carriles

WB-50 (WB-

15) 61 a 76 m

WB-67 (WB-

20) 67 a 91 m

*Asume ángulos de 90 ° entre accesos y no más de

cuatro patas. La lista de posibles vehículos de diseño

no es exhaustiva

6. Plataforma

para camión No existe recomendación

Se incluye como posibilidad de diseño (se incluyen

medidas y recomendaciones)

7. Angulo de

entrada Ideal de entrada: 60º

Ideal de entrada: entre 20 y 40º aunque en ángulo de

entrada no es el método predilecto de diseño

8. Angulo de

salida Ideal de salida : 30º

No especifica: aunque el ángulo de salida no es el

método predilecto de diseño

9. Angulo

entre los

accesos

No existe recomendación Ideal de 90º

10. Islas

divisorias

El diseño está concebido para modificar la

dirección del vehículo, separar las corrientes y

prevenir al conductor de la rotonda que se

avecina.

El diseño se concibe para separar las corrientes de

tráfico opuestas, direccionar los vehículos, prevenir

al conductor de la rotonda que se avecina y albergar

peatones.

La comparación de medidas se expone en la tabla 3 del presente.

Se encuentra en función del radio del radio

interior.

No existe recomendación para anchos de salida, por

lo que solo se muestran anchos de entrada.


34

DISEÑO GEOMETRICO

ITEM INVIAS TRB

11.Ancho de

entrada y

salida

Radio interior

(m)

Ancho un

carril

sencillo (m)

Ancho de calzada

con un único carril

con espacio para

sobrepasar un

vehículo

estacionado (m)

30 5.00 8.00 Rotonda de carril único: Típico de 4.2m a 4.5 m

40 4.60 7.40 Rotonda multi-carril: Depende del número de

carriles y el vehículo de diseño, algunos valores

típicos:

-Entrada de 2 carriles: 7.3m a 9.1 m

-entrada de 3 carriles: 11.0m a 13.7m

En general se necesitan de 3.7m a 4.6m por carril.

50 4.50 7.00

75 4.50 6.50

100 4.50 6.20

150 4.50 6.10

12. Ancho de

calzada

circulatoria

(W)

Máximo 15 m

Rotonda de carril único: recomendado 4.9m a 6m

se debe proporcionar una separación mínima de 1

pie (0,3 m) y preferiblemente 2 pies (0,6 m) entre el

borde exterior del carril de la llanta del vehículo y la

línea de la acera.

Rotonda multi-carril: De 4.3 a 4.9 m por carril.

13. Diámetro

de la isla

central

Mínimo 25 m

El diseñador debe elegirlo en base al diámetro del

círculo inscrito y del ancho requerido de la calzada

circulatoria

14. Radios de

entrada Mínimo de 30 m

Rotonda de carril único: Típico de 15 a 30m, cuando

las velocidades son elevadas se recomienda usar

curvas compuestas.

Rotondas multi-carril: Debe exceder los 20m.

Recomienda el método de la curva tangente2

15. Radios de

salida Mínimo de 40m

Rotondas de carril único: No debe ser inferior a

15m, los valores recomendados van de 30m a 60m.

Dependiendo de la alineación de acceso este valor

se puede exceder. Para rotondas multi-carril la


35

DISEÑO GEOMETRICO

ITEM INVIAS TRB

elección del radio de salida debe ser criterio del

diseñador.

16. Relación

W/L* Entre 0.25 y 0.40 No se usa como parámetro de diseño

17. Chequeos

de

rendimiento

No existe recomendación Recomienda el método de la trayectoria natural y la

trayectoria más rápida

18. Distancias

de visibilidad

No es específico para las geometrías de las

rotondas pero la metodología planteada es

aplicable: incluye distancia de visibilidad de

parada, distancia de visibilidad de

adelantamiento y distancia de visibilidad de

cruce.

Específico para glorietas: incluye distancia de

visibilidad de parada, distancia de visibilidad de

cruce y ángulos de visibilidad. Recomienda el uso

de diagramas de visibilidad combinados

19. Criterios

de diseño

para peatones

y bicicletas


Criterios de diseño de aceras y cruces peatonales.

Criterios de diseño para que los ciclistas circulen

como peatones o como vehículos motorizados

20. Diseño

para accesos

de alta

velocidad


Incluye:

-Visibilidad

-Bordillos

-Islas divisorias

-Curvas de entrada.

21. Carriles

de derivación

de giro a la

derecha

No existe recomendación Diseños típicos de carriles de derivación de giro a la

derecha.

22. Diseño

vertical No existe recomendación específica a glorietas

Perfiles

-Diseño vertical de la calzada circulatoria en

rotondas de un solo carril y multi-carril


36

DISEÑO GEOMETRICO

ITEM INVIAS TRB

-Diseño vertical para plataformas de camión

-Drenaje

23. Otros

casos

especiales.


Recomendaciones para el diseño de

intercambiadores y rotondas dobles (o con poco

espacio entre si)

24. Expansión No existe recomendación Consideraciones para expandir el número de carriles

hacia afuera y hacia adentro.

1: Basados en la trayectoria más rápida

2: El método de la curva tangente consiste en diseñar la entrada de forma compuesta con un radio pequeño seguido de

uno muy grande que sea tangente al círculo inscrito.

Tabla 6. Comparación de criterios de diseño de islas divisorias. Elaboración propia

DISEÑO DE ISLAS DIVISORIAS

ITEM INVIAS TRB

Longitud total Min: 30m, deseable: 100m Mín.: 15m, deseable: >30m

Ancho No especifica Mín. : 1.8m

Superficie mínima 4.5m2, deseable: 7m2 No aplica

Lado mínimo de triangulo Mín. : 2.40m, deseable: 3.6m No aplica

¿Considera paso peatonal? No Si

Radio del borde 0.5m a 1m 1m a 2m


37

Ilustración 7. Medidas recomendadas para isla divisoria (derecha) y Detalle isla direccional (izquierda). Tomado de TRB (2010)

Ilustración 8. Medidas de diseño recomendadas para isleta direccional, tomado de INVIAS (2008)


38

Ilustración 9. Medidas de diseño recomendadas para islas divisoras ,tomado de INVIAS (2008)

5.2.3 SEGURIDAD Para el tema de seguridad es difícil realizar una comparación puesto que muchos de los criterios

de diseño del INVIAS no son explícitos para rotondas, y están pensados para las carreteras en

general. De igual manera dentro del TRB se exponen metodologías relativas a seguridad que son

de especial interés para procesos de planeación y determinación de los factores de accidentalidad

por parte del diseñador (no existen homólogos de estas metodologías en el manual del INVIAS).

Algunos de los temas que pueden encontrarse dentro del TRB y que el manual de INVIAS no

contempla se enumeran a continuación:

• Análisis de la seguridad en rotondas. Experiencia estadounidense y referencia

internacional.

• Análisis de los conflictos entre vehículos peatones y ciclistas en intersecciones

convencionales y en rotondas.

• Metodología para predicción de colisiones (diagramas de flujo 2 y 3 del presente

documento)

-Rendimiento de una rotonda existente (modelación empírica)

-Estimación de beneficio al convertir la intersección en una rotonda


39

-Predicción de accidentes a nivel de acceso (circulantes-entrantes, circulantes salientes y

totales en el acceso) Modelación empírica

-Uso de los factores de modificación de accidentes (AMFs) para refinar las predicciones

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los avances en estudios de ingeniería de transito de las últimas décadas han probado que el cálculo

de la “capacidad global” dentro de la rotonda (por lo demas un concepto complejo) es irrelevante

e inconsistente para determinar niveles de operación6 dentro de la misma, por lo que, ecuaciones

como la de wardrop se consideran obsoletas en tanto determinan capacidades globales de forma

univoca en función de condiciones geométricas y de trafico. De acuerdo con Darder (2005 p)

“El calculo de la capacidad de las rotondas modernas se presenta como un nuevo problema, ahora

ya no interesa tanto conocer la capacidad global de una rotonda como la capacidad de sus

entradas. La formula de Wardrop, vigente durante muchos anos, deja de ser util”

En 1978 un estudio realizado por Ashworth y Laurence en representación del transportation and

road research laboratory en el reino unido comprobó que ni la ecuación original de wardrop ni

sus modificaciones eran válidas para estimar capacidades dentro de las glorietas analizadas, este

tipo de antecedentes ayudan a comprender la insuficiencia de esta metodología y la posterior

migración hacia el cálculo de capacidades de entrada en lugar de capacidades globales. No

obstante el Manual de diseño geométrico de carreteras del INVIAS (2008) Indica el uso de la

fórmula de wardrop para calcular capacidades (que, como ya se ha expuesto corresponden a

estimaciones globales de la intersección) y por ende para considerar las características de diseño

principales de la glorieta.

En oposición a esta metodología, el TRB (EE.UU) propone realizar la estimación de la capacidad

en las entradas mediante un modelo de regresión empírico simple, que, basado en medidas tomadas

en diferentes ubicaciones dentro de los Estados Unidos pretende relacionar matemáticamente la

capacidad como producto de la geometría de la entrada y la tasa de flujo de la calzada

circulatoria (implícitamente también involucra el comportamiento de los conductores). Este tipo

6 Relaciones de volumen-capacidad y niveles de servicio


40

de metodología es ciertamente más precisa que la recomendada por el INVIAS, su limitante radica

en que los modelos pueden no ser representativos para un sitio en específico (inclusive dentro de

los Estados Unidos), si las condiciones de comportamiento del conductor son radicalmente

diferentes. Cabe recordar que existen diferentes tipos de variables dentro de la glorieta7, en caso

tal que la capacidad dependiera únicamente de las variables estáticas y dinámicas, es decir, la

geometría y el trafico respectivamente, su calculo seria función de las dimensiones y los

volúmenes y seria representativo sin importar el sitio de estudio. No obstante, en la realidad el

comportamiento particular del conductor juega un papel determinante en las capacidades, este

tipo de variables son complejas de cualificar y cuantificar, pero deben ser consideradas por el

analista para lograr abstraer la realidad de la forma más precisa posible al plantear un modelo.

El TRB aclara que las capacidades medidas en los Estados Unidos son ligeramente más bajas que

aquellas medidas por la experiencia internacional; producto posiblemente de la relativamente

“nueva” implementacion de este tipo de intersecciones, ademas de otro tipo de factores como la

composición de la flota vehicular y la predominancia de las intersecciones semaforizadas.

En relación al análisis operacional se puede decir que el manual del TRB es significativamente

más completo que el INVIAS y que, aparte del cálculo de las capacidades, no existe otro ítem que

ambos documentos tengan en común.

En cuanto al diseño geométrico ambos manuales tratan las glorietas de forma diferente, aunque

la guía del TRB es considerablemente más completa, los parámetros básicos de diseño se pueden

encontrar en la guía del INVIAS.

La deficiencia más prominente del manual del INVIAS es que NO diferencia entre rotondas de

un solo carril y rotondas multicarril (las rotondas de un solo carril, dos carriles o n carriles se

diseñan igual según esta metodología INVIAS), lo que se traduce en una generalización y

simplificación de los criterios de diseño.

7 como expone xiques(2015 p )


41

• De acuerdo con el TRB la velocidad para una intersección giratoria nunca debe exceder

los 50km/h (dentro de la guía se presentan las metodologías que el diseñador debe seguir

para conseguir este fin), en el manual del INVIAS la velocidad de diseño es independiente

de la intersección, lo cual genera fallos de seguridad y operación.

• El proceso de diseño INVIAS es lineal, no se tienen en cuenta metodologías para chequear

el rendimiento geométrico de la intersección. En oposición el proceso TRB es iterativo y

permite al diseñador identificar ciertas fallas mediante los métodos de trayectoria natural y

más rápida.

• El INVIAS no considera a los peatones (ni los cruces peatonales, ni las aceras) debido a

que las intersecciones no están concebidas para servir a estos actores. Es decir, en la

metodología colombiana los peatones no deben cruzar la intersección cerca de la calzada

circulatoria, además, los diseños colombianos tienden a encontrarse en lugares con caos

vehicular que dificultan el paso de peatones.

• El TRB no considera la relación W/L ya que este parámetro es una derivación de la

ecuación de Wardrop (se supone que garantiza un buen rendimiento en cuanto a capacidad)

y por tanto también es obsoleto.

• Los ángulos de entrada y de salida no son el parámetro de diseño predominante del TRB

pero si del INVIAS (la guía TRB recomienda diseñar en base a los radios). Sobre estos

ángulos debe decirse lo siguiente:

o Los ángulos de entrada son comúnmente usados para el diseño de rotondas, pero

los de salida no. Esto se debe a que el ángulo de entrada está asociado a la deflexión

del vehículo y a la visibilidad que el conductor tiene sobre la calzada circulatoria y

el acceso inmediatamente anterior. Cuando se controlan estos parámetros a la

entrada, no es imperativo controlarlos a la salida8.

o En rotondas de diseño moderno, los ángulos de entrada y salida son el mismo,

cuando la trayectoria de salida diverge de la trayectoria circulante antes que la

8 Entendiendo que el diseño de la rotonda es convencional. El vehículo que sale no debe tener visibilidad del acceso

inmediatamente anterior.


42

trayectoria entrante converja con la circulante. (es decir, cuando las tangentes

entrante y saliente se intersectan dentro de la calzada circulatoria).

Ilustración 10. Medición del ángulo de entrada cuando las tangentes entrante y saliente se intersectan en la calzada circulatoria.

(fuente: Rodel software User manual)

o En rotondas multi-carril debe calcularse el ángulo de entrada por carril y para la

entrada en general, cuando un diseño tiene 3 carriles o más, el ángulo general suele

variar significativamente de los ángulos calculados para cada carril. (Rodel

software User manual s.f.)

• Existen valores dentro del manual del INVIAS que son conflictivos con los objetivos de

diseño. Un ejemplo claro es el diámetro del circulo inscrito y el de la isla central. Con un

mínimo de 50 metros de circulo inscrito, si se desea construir una rotonda de un solo carril,

el diámetro de la isla central debe ser aproximadamente de 40 m, lo que es excesivo para

los efectos de aprovechamiento del espacio, además genera una deflexión muy grande para

los vehículos que realizan el movimiento a través de la intersección .

• El manual del TRB presenta situaciones mucho más específicas de diseño, en donde se

tienen en cuenta diferentes variables de las que el diseñador se puede valer para decidir los

elementos geométricos. En el manual INVIAS no existe ningún tipo de recomendación.

• Las islas divisoras en el manual del INVIAS, aunque menos rigurosas, tienen un diseño

satisfactorio que puede ser repensado para los casos en los cuales deban albergarse


43

peatones (y sea posible hacerlo). Esto debe ser producto de un análisis exhaustivo del

trafico vehicular y peatonal del sitio.

• De acuerdo con el TRB radios de entrada y salida son parámetros que están pensados en

función del numero de carriles y la priorización de los objetivos de diseño.

En cuanto a seguridad se encontró que los enfoques abordados por la guía TRB no se encuentran

contemplados en el manual de INVIAS, esto no significa que en Colombia se ignoren criterios de

seguridad geométrica si no que, para el TRB la seguridad se trabaja desde una perspectiva que en

Colombia es novedosa. Los resultados de dichos enfoques propuestos por el TRB son de gran

importancia para los procesos de planeación y evaluación de seguridad de la intersección.

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

A manera de conclusión se puede afirmar que el método de cálculo de la capacidad de la rotonda

usado por el INVIAS se encuentra obsoleto y es muy proclive a generar estimaciones erradas que

luego afectaran los procesos subsecuentes de diseño de la intersección. Dicho esto, no es

aconsejable adoptar algún tipo de modelo concebido en otro lugar, por ejemplo, el que emplea el

TRB en Estados Unidos, debido a que estos pueden no ser representativos para Colombia (aunque

puede desarrollarse un factor de calibración). Un estudio que permita estimar la capacidad de

entrada mediante un modelo empírico es recomendable en este caso. También es posible que el

analista utilice otros medios para estimar la capacidad como programas informáticos o softwares

de tipo determinístico o probabilístico. En cualquier caso, la simple migración al cálculo de

capacidades de entrada mediante cualquiera de las formulaciones usadas9 actualmente sería una

mejora significativa sobre los estudios de capacidad en Colombia.

“hay que tener en cuenta que el concepto de capacidad por sí mismo no describe el funcionamiento

de la interseccion”( Rubio Juan, s.f.)), por esto tambien es importante que se adopten metodologías

necesarias para un correcto e íntegro análisis operacional de la intersección.

9 Kimber, Harders, Setra, CETUR etc.


44

Una de las principales diferencias entre los criterios establecidos por ambos manuales, radica en

que el TRB deja explícitamente claro desde sus primeras páginas que el ejercicio de diseño de las

rotondas es un proceso iterativo que implica muchas variables y cuya correcta ejecución, así como

la ponderación de importancia de las variables implicadas, recae en la capacidad del diseñador o

analista para priorizar los requerimientos de operación, seguridad y diseño con los factores

económicos, geográficos y sociales. Con esta premisa se puede afirmar que no existe un diseño

perfecto ni tampoco un algoritmo de diseño que produzca resultados satisfactorios sin

consideraciones adicionales, esto es cierto, no solo para el caso de diseño de glorietas, si no para

el diseño de infraestructura vial en general. Por esto, El reporte 672 del TRB actúa como una

herramienta para dotar al diseñador de los conocimientos necesarios para determinar las

características de la intersección en vez de una ser una norma estricta que requiera un seguimiento

minucioso para generar diseños eficientes. En este sentido el manual del INVIAS es

considerablemente inferior, ya que ha simplificado radicalmente este proceso, y lo ha convertido

en un método linear controlado por valores mínimos u óptimos establecidos.

Por otro lado, es importante recalcar que en Colombia el manual de diseño geométrico de carreteras

es de obligatorio cumplimiento para los ingenieros, caso contrario de la guía del TRB.

Dentro de las consideraciones geométricas más relevantes para un diseño eficiente se encuentran

el número y disposición de los carriles de las carreteras que se intersectan y de la calzada

circulatoria, de acuerdo con la experiencia internacional el diseño de glorietas con un solo carril

presenta ventajas considerables de seguridad en comparación con un diseño multi-carril, siempre

que la geometría pueda servir la demanda vehicular.(TRB 2010 pg ), aunque la mayoría de

consideraciones generales de diseño son aplicables para ambos casos, el TRB presenta

recomendaciones geométricas separadas para el diseño de carril único, multi carril y de mini-

rotondas. Esta discriminación de los parámetros esta soportada por la necesidad de refinar al

máximo la instalación equilibrando los requerimientos de operación y seguridad. El manual del

INVIAS ha caído en la peligrosa generalización de tratar estos tipos de rotonda de la misma manera

(en la teoría, ya que en la practica el diseño también está en función de las condiciones inherentes

del lugar, como el tipo de tráfico y el espacio disponible). La ausencia de este tipo de información


45

propicia los diseños ineficientes (especialmente para un analista inexperto), un diseño ineficiente

puede ser peligroso, costoso, y no cumplir con las expectativas de operación.

Las rotondas interurbanas, cuyo diseño suele estar más condicionado que el de otros tipos de

intersecciones giratorias, son un claro ejemplo de la ineficiencia de los parámetros de diseño

impuestos por el INVIAS, que proponen tratar a todos los tipos de intersecciones giratorias de la

misma manera.

El método de diseño propuesto por el INVIAS también carece de un elemento indispensable para

asegurar que los diseños propuestos tengan un nivel de rendimiento apropiado para los

conductores, (o ciclistas y peatones), y es la evaluación o chequeo a través de alguna metodología

que permita determinar posibles comportamientos errantes de un conductor al navegar por la

intersección, (como es el método de la trayectoria más rápida y la trayectoria natural propuesto

por el TRB). En ausencia de este tipo de metodologías, el ejercicio de diseño se ve reducido a

cumplir los parámetros consignados en el manual sin considerar posibles fallos de los conductores,

o del diseño en sí, al permitir que los vehículos circulen de manera problemática. La tarea del

diseñador no puede soportarse en la posibilidad ideal de que los actores involucrados en los

procesos de movilidad se comporten siguiendo todas la normas de tránsito y sean cuidadosos

entre sí, la realidad es que si así fuera, los accidentes serian un evento esporádico y en cualquier

caso, nunca contarían con responsabilidad humana directa. Dicho esto, una de las

responsabilidades que enfrenta el ingeniero al diseñar una rotonda, radica en que debe obligar a

los usuarios (motorizados y no motorizados) a circular de la forma más segura y eficiente sin

depender de la obediencia de los dispositivos de control y tráfico y esto se logra mediante la

geometría de los elementos que componen la glorieta. Al ser el manual del INVIAS el documento

técnico de consulta al que los profesionales se remiten en materia de infraestructura y normatividad

vial, es recomendable que los métodos de evaluación de rendimiento se incluyan, de modo que los

analistas tengan la posibilidad (además de sentirse en la obligación) de diseñar cumpliendo la

mayor cantidad de requerimientos que garanticen una instalación segura y eficiente.

Colombia es un país en donde la importancia de los vehículos no motorizados y particularmente

de la bicicleta ha venido en aumento constante durante la última década. Según un estudio de la

universidad libre (2018) en Bogota “actualmente 835 mil habitantes usan la bicicleta para


46

movilizarse, consolidándose la capital del país como la primera ciudad en Latinoamérica con

mayor número de ciclorrutas, con mas de 410 kilometros (kms)” . Esto representa un reto

importante para los ingenieros en materia de infraestructura vial, porque conciliar un volumen tan

elevado de vehículos motorizados y no motorizados debe estar dentro de las prioridades de las

rotondas construidas en Colombia, especialmente aquellas que son interurbanas. El manual del

TRB es claro al determinar las consideraciones de diseño para permitir que los ciclistas naveguen

la intersección de forma segura ya sea que decidan circular como peatones o mezclados con la

corriente de tráfico motorizado. Por otra parte, la normativa Colombiana no contempla alguno de

estos aspectos.

Propendiendo a la mejora de la infraestructura vial que permita un aumento en la calidad de los

viajes para los ciclistas, es recomendable que el diseñador contemple los viajes en bicicleta en el

sitio de instalación de la glorieta y que, otorgue a los usuarios la capacidad de navegar

seguramente la intersección a través de la infraestructura10 y la señalización.

La inclusión por parte del TRB de actores no motorizados en el diseño de la rotonda es una de las

ventajas más significativas que tiene sobre el manual Colombiano. Los diseñadores que se acoplen

a las recomendaciones del INVIAS están diseñando únicamente para el parque automotor,

ignorando una parte significativa de los usuarios viales.

La visibilidad en temas de glorietas es indispensable para asegurar que los vehículos circulen de

manera segura y eficiente, las recomendaciones del INVIAS en cuanto a visibilidad y distancias,

pueden ser transferibles a las intersecciones giratorias, no obstante la ausencia de un análisis

específico para visibilidad en glorietas es un fallo considerable en la metodología INVIAS.

10 En este sentido la experiencia internacional dictamina que para los usuarios de bicicleta es más recomendable

navegar la intersección como cualquier otro vehículo motorizado, evitando la circulación por el borde externo ( que

es un comportamiento típico de los ciclistas) e ingresando a la calzada circulatoria como lo haría un automóvil. Para

esto se recomienda finalizar la bici carriles (si los hay) antes del acceso.


47

En general, debe decirse que la normativa colombiana debe re-pensarse, de forma que se adopten

nuevos criterios y se amplié la gama de recomendaciones sobre intersecciones giratorias. La

actualización de los conceptos de diseño es el primer paso para optimizar este tipo de

construcciones dentro del país.

9.1 BALANCE GENERAL DE LA NORMATIVIDAD INVIAS

Es necesario señalar que, a pesar de la gran cantidad de variables de diseño que el manual del

INVIAS omite o simplifica, la normativa colombiana no puede asumirse como errada ya que es el

resultado de la evolución en el diseño de este tipo de infraestructuras viales en el país. No obstante,

aún se encuentra en un estado bastante prematuro y en ciertos aspectos precario. Para los efectos

de alcanzar diseños de glorietas óptimos, se requiere una re-evaluación de los presentes criterios

que se encuentran consignados en el manual, así como la inclusión de diversos escenarios de diseño

que deben tomarse en cuenta por el analista para lograr mejores instalaciones cuyo nivel de servicio

sea adecuado. En comparación con la guía del TRB, el manual INVIAS se queda corto en la

concepción de la intersección giratoria

• Análisis operacional: en este ítem puede afirmarse que el manual INVIAS es obsoleto, por

el simple hecho de usar una ecuación de capacidad que no produce medidas fiables. Deben

incluirse los NDS

• Seguridad: Aquí el manual del INVIAS es precario, pues no tiene en cuenta las

metodologías para cuantificar la seguridad en las rotondas

• Diseño geométrico: en cuanto a diseño geométrico el manual del INVIAS es ineficiente,

puesto que los parámetros establecidos no son consistentes, y en cuentas generales no son

garantía de un buen diseño geométrico.


48

10. BIBLIOGRAFÍA

Giuchet B. (2005). Evolution of roundabouts in France and new uses. Transp Res. Circular

(E-C083): 7p. Disponible desde:

https://www.safetylit.org/citations/index.php?fuseaction=citations.viewdetails&citationIds[]=citj

ournalarticle_181148_34

Xiqués Jordi. (2015). Variables Definitorias De Las Glorietas Y Su Incorporación A Las

Especialidades Científicas, Disponible desde:

https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/96321/TJXT1de2.pdf?sequence=1&isAllowe

d=y

Vargas Víctor. (Agosto 2015). Las glorietas siguen como los puntos de mayor

accidentalidad. EL Colombiano. [Prensa digital].Disponible desde:

http://www.elcolombiano.com/antioquia/movilidad/las-glorietas-siguen-como-los-puntos-de-

mayor-accidentalidad-EY2540969

Ochoa Emilio. (2009. ESTUDIO DE LOS CRITERIOS DE DISENO GEOMETRICO DE

LAS INTERSECCIONES A NIVEL SEGUN LA AASHTO, (tesis de especialización)

Universidad nacional de Colombia, Disponible desde:

http://www.bdigital.unal.edu.co/2469/1/8105491.2009_1.pdf

Darder Victor. (2005). Funciones de las rotondas urbanas y requerimientos urbanísticos de

organización, Disponible desde: https://upcommons.upc.edu/handle/2099.1/3375

Transportation Research Board. (2010), NCHRP report 672: Roundabouts: an

informational guide [Rotondas: una guía informacional], New York. ISSN: 0077-5614

https://www.safetylit.org/citations/index.php?fuseaction=citations.viewdetails&citationIds%5b%5d=citjournalarticle_181148_34

https://www.safetylit.org/citations/index.php?fuseaction=citations.viewdetails&citationIds%5b%5d=citjournalarticle_181148_34

https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/96321/TJXT1de2.pdf?sequence=1&isAllowed=y

https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/96321/TJXT1de2.pdf?sequence=1&isAllowed=y

http://www.elcolombiano.com/antioquia/movilidad/las-glorietas-siguen-como-los-puntos-de-mayor-accidentalidad-EY2540969

http://www.elcolombiano.com/antioquia/movilidad/las-glorietas-siguen-como-los-puntos-de-mayor-accidentalidad-EY2540969

http://www.bdigital.unal.edu.co/2469/1/8105491.2009_1.pdf

https://upcommons.upc.edu/handle/2099.1/3375


49

Instituto Nacional de Vías. (2008), Manual de diseño geométrico de carreteras. Colombia,

Ministerio de transporte.

Diaz et al. (2002). INFLUENCIA DE LA GEOMETRIA EN LA DETERMINACION DE

LOS PUNTOS DE CONFLICTO EN UNA INTERSECCION DE VIALES, España. Disponible

desde: https://personal.ua.es/es/roberto-tomas/documentos/influencia-de-la-geometria-en-puntos-

de-conflicto-de-intersecciones-ingegraf-badajoz.pdf

Rubio Juan. (s.f.). Capacidad en Glorietas, disponible desde:

https://glorietas.com/glorietas/capacidad/

Rodel Software. (s.f.). User manual: entry angle phi, disponible desde:

https://docs.rodel-interactive.com/Phi.htm

Universidad libre. (2018). Estudio de la Universidad Libre revela completa radiografía del

uso de la bicicleta en Bogotá, disponible desde:

http://www.unilibre.edu.co/bogota/ul/noticias/noticias-universitarias/3651-estudio-de-la-

universidad-libre-revela-completa-radiografia-del-uso-de-la-bicicleta-en-bogota

https://personal.ua.es/es/roberto-tomas/documentos/influencia-de-la-geometria-en-puntos-de-conflicto-de-intersecciones-ingegraf-badajoz.pdf

https://personal.ua.es/es/roberto-tomas/documentos/influencia-de-la-geometria-en-puntos-de-conflicto-de-intersecciones-ingegraf-badajoz.pdf

https://glorietas.com/glorietas/capacidad/

https://docs.rodel-interactive.com/Phi.htm

NCHRP

R E P O R T E 6 7 2

P R O G R A M A N A C I O N A L C O O P E R A T I V O D E I N V E S T I G A C I Ó N E N A U T O P I S T A S

Rotondas: Una guía informativa

En Cooperación con :

APENDICE I. CAPITULOS 4,5 Y 6 TRADUCIDO POR: DANIEL FERNANDO SILVA

APENDICE I TRADUCCIÓN DE LOS CAPITULOS 4,5 Y 6 DEL REPORTE 672 DEL PROGRAMA

NACIONAL COOPERATIVO DE INVESTIGACIÓN DE AUTOPISTAS ESCRITO POR EL TRANSPORTATION RESEARCH BOARD DE ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Traducido por: Daniel Fernando Silva1 como parte del trabajo de grado titulado: criterios de operación seguridad y diseño geométrico en la concepción de rotondas. Análisis comparativo entre el Transportation Research Board y el Instituto Nacional de Vías. (propósito únicamente académico)

4 ANÁLISIS OPERACIONAL.

CONTENIDOS 4.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 4-2 4.2 PRINCIPIOS. ..................................................................................................................................... 4-3

4.2.1 EFECTO DEL FLUJO DEL TRAFICO Y EL COMPORTAMIENTO DEL CONDUCTOR. ......................... 4-3 4.2.2 EFECTO DE LA GEOMETRÍA ......................................................................................................... 4-5

4.3 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN Y ANÁLISIS ................................................................................ 4-5 4.3.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN EN CAMPO ............................................................................ 4-5 4.3.2 DETERMINACIÓN DE LAS TASAS DE FLUJO DE LA ROTONDA .................................................... 4-6

4.4 TÉCNICAS DE ANÁLISIS. ................................................................................................................. 4-11 4.5 MÉTODO HCM ............................................................................................................................... 4-12

4.5.1 AJUSTE POR MEZCLA EN LA FLOTA DE VEHÍCULOS .................................................................. 4-12 4.5.2 Capacidad de entrada ............................................................................................................... 4-13 4.5.3 CARRILES DE DERIVACIÓN DE GIRO DERECHO......................................................................... 4-14 4.5.4 EFECTO DE LOS PEATONES EN LAS OPERACIONES VEHICULARES EN LA ENTRADA ................. 4-15 4.5.5 RELACIÓN DE VOLUMEN A CAPACIDAD ................................................................................... 4-16 4.5.6 RETRASO DE CONTROL .............................................................................................................. 4-17 4.5.7 CALIDAD DEL SERVICIO Y NIVEL DE SERVICO (NDS) .................................................................. 4-18 4.5.8 RETRASO GEOMETRICO ............................................................................................................ 4-19 4.5.9 LONGITUD DE LA COLA ............................................................................................................. 4-19 4.5.10 REPORTE DE RESULTADOS .................................................................................................... 4-20

4.6 METODOS DE SOFTWARE DETERMINISTAS ................................................................................. 4-20 4.7 METODOS DE SIMULACIÓN .......................................................................................................... 4-21 4.8 REFERENCIAS ................................................................................................................................. 4-22

4.1 INTRODUCCIÓN. Este capítulo presenta métodos para analizar el funcionamiento de una rotonda, ya sea existente o planificada. Dichos métodos permiten al analista evaluar el rendimiento de la instalación, a partir de la información sobre el uso de la misma y sus elementos de diseño geométrico. Un análisis operacional produce dos tipos de estimaciones: (1) la capacidad de una instalación (es decir, la capacidad de la rotonda para acomodar varias corrientes de usuarios) y (2) el nivel de rendimiento, a menudo utilizando una o más medidas de efectividad, como retraso y colas. El Manual de Capacidad de Carreteras “Highway Capacity Manual” (En adelante HCM) (1) define la capacidad de una instalación como "la tasa horaria máxima a la que se puede esperar razonablemente que personas o vehículos atraviesen un punto o sección uniforme de un carril o 1 La herramienta google translator ha sido usada para traducir de forma preliminar el presente documento.


Capitulo 4: Análisis operacional

4-3

camino durante un período de tiempo dado bajo condiciones predominantes de tráfico y control." Si bien la capacidad es una medida específica que se puede definir y estimar, el nivel de servicio (NDS) es una medida cualitativa que caracteriza las condiciones operacionales dentro de un flujo de tráfico y su percepción por parte de conductores y pasajeros." Para cuantificar el NDS, el HCM define medidas específicas de efectividad para cada uno de los tipos de autopistas. El retraso de control es la medida de efectividad que se usa para definir el nivel de servicio en las intersecciones tal como lo perciben los usuarios. Además del retraso de control, todas las intersecciones hacen que algunos conductores también incurran en retraso geométrico al realizar giros. Un análisis de sistemas de una red vial puede incluir un retraso geométrico debido a las rutas de vehículos más lentas necesarias para pasar por las intersecciones. Si bien un análisis operativo se puede utilizar para evaluar el rendimiento de una rotonda existente durante un año base o en un año futuro, su función más común en los Estados Unidos es la de evaluar nuevos diseños de glorietas. Este capítulo: • presenta los principios operacionales de las rotondas, • Presenta un método para estimar la capacidad de cinco de las seis configuraciones básicas de rotondas presentadas en esta guía, • Describe las medidas de efectividad utilizadas para determinar el rendimiento de una rotonda y un método para estimar estas medidas, y • Describe brevemente los paquetes de software disponibles para implementar los procedimientos de análisis de capacidad y rendimiento.

4.2 PRINCIPIOS. El rendimiento operativo de las rotondas es relativamente simple, aunque las técnicas utilizadas para modelar dicho rendimiento pueden ser bastante complejas. Algunas características son comunes a las técnicas de modelado empleadas por todas las herramientas de análisis:

• Los conductores deben ceder el paso a vehículos circulantes y aceptar espacios vacíos en la corriente de tráfico circulante. Por lo tanto, el rendimiento operativo de una rotonda está directamente influenciado por los patrones de tráfico y las características de aceptación de los espacios vacíos por parte de los usuarios.

• Al igual que con otros tipos de intersecciones, el rendimiento operativo de una rotonda está directamente influenciado por su geometría. El grado en que esta influencia se ve afectada en el agregado (por ejemplo, número de carriles) o por detalles de diseño (por ejemplo, diámetro). Esto se analiza con más detalle en esta sección.

Las siguientes secciones discuten estos principios más detalladamente 4.2.1 EFECTO DEL FLUJO DEL TRAFICO Y EL COMPORTAMIENTO DEL CONDUCTOR. La capacidad de una entrada en una rotonda disminuye a medida que aumenta el flujo conflictivo. En general, el flujo primario conflictivo es el flujo circulante que pasa directamente frente a la entrada de la rotonda. Cuando el flujo conflictivo se acerca a cero, el flujo máximo de entrada está dado por 3.600 segundos por hora dividido entre la continuidad del avance, que es análogo a la tasa de flujo de saturación para un movimiento que recibe una indicación verde en una intersección señalizada. Esto define el modelo de capacidad en la intersección. Se producen diversas condiciones del mundo real que pueden afectar la precisión de una determinada técnica de modelado. Se advierte al analista que considere estos efectos y determine si son



4-4

significativos para el tipo de análisis que se realiza. Por ejemplo, el nivel de precisión necesario para la planeación de un dimensionamiento aproximado de una rotonda es considerablemente menor que el necesario para determinar la probabilidad de que se produzca un "spillback"2 entre las intersecciones. Algunas de estas condiciones incluyen (1):

• Efecto de vehículos salientes. Si bien el flujo circulante entra en conflicto directamente con el flujo de entrada, el flujo de salida también puede afectar la decisión del conductor sobre cuándo ingresar a la rotonda. Este fenómeno es similar al efecto de la corriente que intenta girar a la derecha y que se acerca desde el lado izquierdo de una intersección de control de parada bidireccional. Hasta que estos conductores completen su maniobra de salida o giro a la derecha, puede haber cierta incertidumbre en la mente del conductor en la línea de “ceda el paso” o parada sobre las intenciones del vehículo que sale o gira.

• Cambios en la prioridad efectiva. Cuando tanto los volúmenes de flujo entrantes como los conflictivos son altos, de prioridad limitada (donde el tráfico circulante ajusta sus avances para permitir la entrada de vehículos), la reversión de prioridad (donde el tráfico entrante fuerza el tráfico circulante para ceder) y otros comportamientos pueden ocurrir, y una simplificación el modelo de aceptación de vacíos puede no dar resultados confiables.

• Restricción de capacidad. Cuando un acceso opera por encima de la capacidad durante el período de análisis, puede ocurrir una condición conocida como restricción de capacidad. Durante esta condición, el flujo de circulación real en la corriente de la entrada restringida será menor que la demanda. La reducción en el flujo circulante real puede, por lo tanto, aumentar la capacidad de las entradas mas adelante en las corrientes afectadas.

• Patrones de origen y destino Los patrones de origen y destino pueden influir en la capacidad de una entrada determinada.

Como se señaló en el HCM, las capacidades medidas en los Estados Unidos han sido en general más bajas que las observadas en otros países. Las prácticas de diseño de glorietas y el uso público de rotondas aún están madurando en los Estados Unidos. Gran parte de la información disponible al momento de la publicación del HCM 2010 data de 2003, cuando había menos rotondas operando a toda capacidad disponibles para estudiar en los Estados Unidos. Por lo tanto, es probable que las capacidades aumenten con el tiempo a medida que los conductores se familiaricen y la demanda en las rotondas existentes obligue a los conductores a mejorar la eficiencia de su uso. La medida en que ocurrirá este aumento, y si este aumento causará que las capacidades en los Estados Unidos coincidan con las observaciones internacionales, es una pregunta abierta. Se ha argumentado que las capacidades en los Estados Unidos a lo largo del tiempo pueden ser diferentes de las observadas en otros países debido a una variedad de factores: • Uso limitado de indicadores de giro en las salidas de rotonda, • Diferencias en las composiciones de la flota de vehículos, y • Uso mucho más común de intersecciones controladas por semáforos o paradas en los Estados Unidos.

2 N. Del T.: Spillback hace referencia al bloqueo de una intersección por los vehículos que circulan en alguno de los sentidos.



4-5

4.2.2 EFECTO DE LA GEOMETRÍA La geometría desempeña un papel importante en el rendimiento operativo de una rotonda de varias maneras clave:

• Afecta la velocidad de los vehículos a través de la intersección, lo que influye en su tiempo de viaje en virtud de la geometría sola (retraso geométrico).

• Dicta la cantidad de carriles por los que viajan los vehículos que entran y circulan. El ancho de la vía de acceso e ingreso determinan el número de corrientes de vehículos que pueden formarse lado a lado en la línea de “ceder el paso” y regulan la velocidad a la que los vehículos pueden ingresar a la calzada circulatoria.

• Puede afectar el grado en que se facilita o restringe el flujo en un carril determinado. Por ejemplo, el ángulo en el que entra un vehículo afecta la velocidad de ese vehículo, con entradas que son más perpendiculares y requieren velocidades más lentas y, por lo tanto, mayores avances. Del mismo modo, la geometría de las entradas de varios carriles puede influir en el grado en que los conductores se sienten cómodos al entrar uno al lado del otro.

• Puede afectar la percepción del conductor de cómo navegar la rotonda y su correspondiente elección de carril acercándose a la entrada. La alineación incorrecta del carril puede aumentar la fricción entre carriles adyacentes y reducir así la capacidad. Carriles desequilibrados en una entrada puede aumentar el retraso y la cola en la misma a pesar de que la entrada opere por debajo de su capacidad teórica.

Por lo tanto, los elementos geométricos de una rotonda, junto con el volumen de tráfico que desea circula en un momento dado, pueden determinar la eficiencia con la que esta ópera. Estos elementos forman el núcleo de los modelos comúnmente utilizados, incluido el modelo Kimber del Reino Unido (2). Investigaciones recientes en EE. UU. Han sugerido que, si bien los cambios agregados en la geometría son estadísticamente significativos, los cambios menores en la geometría están enmascarados por la gran variación en el comportamiento de conductor a conductor (3). Como resultado, la medida en que se modela la geometría depende de los datos disponibles y la técnica de modelado empleada.

4.3 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN Y ANÁLISIS 4.3.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN EN CAMPO El análisis operativo de rotondas requiere la recolección o proyección de los volúmenes de giro-movimiento en el período pico. Para las intersecciones convencionales existentes, estas se pueden determinar usando técnicas estándar (4). Para las rotondas existentes, los movimientos de giro se pueden recoger utilizando una variedad de técnicas:

• Determinación en vivo de patrones de giro- movimiento usando observadores de campo. Esto solo es factible en condiciones de bajo volumen donde toda la rotonda es visible desde un solo lugar.

• Grabación de video de toda la intersección, seguida de extracción manual de los movimientos de giro del video. Esta técnica es factible bajo cualquier condición de volumen, pero generalmente requiere que todos los movimientos de giro sean visibles desde una ubicación. Se pueden usar múltiples ubicaciones de video, pero se deben sincronizar cuidadosamente para una extracción de datos exitosa.

• Observadores de campo en cada una de las salidas, registrando manualmente los vehículos que se aproximan a la salida.



4-6

• Contadores ubicados a través de cada entrada, cada salida y el carril (en frente de cada isla divisora), además del recuento manual de los movimientos de giro a la derecha.

• Técnicas de encuesta de origen y destino. Esto es generalmente más efectivo cuando múltiples intersecciones se están estudiando simultáneamente.

El rendimiento operacional de una rotonda también se puede medir directamente en el campo usando una variedad de técnicas:

• El retraso de control puede estimarse midiendo el tiempo promedio que tardan los vehículos en viajar entre un punto de control en la corriente vehicular de la cola máxima en un carril y un punto inmediatamente en la corriente de la entrada. El retraso de control es la diferencia entre este tiempo de viaje medido y el tiempo de viaje que necesita un vehículo sin restricciones (uno que no hizo cola o que no tuvo que ceder en la entrada).

• El retraso geométrico se puede estimar comparando el tiempo de viaje de un vehículo sin restricciones que pasa por una rotonda con el que necesita un vehículo sin restricciones que no pasa por las características geométricas de la rotonda (ya sea antes de la construcción o estimada). La demora geométrica es de particular importancia cuando se comparan los tiempos de viaje a lo largo de un corredor.

Teniendo en cuenta que la medición de campo de las medidas de rendimiento puede requerir grandes tamaños de muestra debido a la gran variabilidad inherente en las medidas de retardo. 4.3.2 DETERMINACIÓN DE LAS TASAS DE FLUJO DE LA ROTONDA La técnica manual presentada en este documento requiere el cálculo de la tasa de flujo entrante, circulante y saliente para cada tramo de rotonda. Aunque las siguientes secciones presentan una metodología numérica para una rotonda de cuatro tramos, esta metodología se puede extender a cualquier número de tramos. La tasa de flujo circulante que se opone a una entrada dada se define como el flujo que entra en conflicto con el flujo de entrada de esa rama. Los movimientos que contribuyen a la tasa de flujo circulante hacia el norte se ilustran en la figura 4-1. En esta figura, Vc NB es la tasa de flujo circulante frente a la entrada en dirección norte, y los movimientos contribuyentes son: línea recta (movimiento a través) desde la entrada que va al este (EBT), el giro hacia la izquierda desde la entrada que va al este (EBL), el U desde la entrada que va al este (UER) , el giro hacia la izquierda desde la entrada que va al sur (SBL), el giro en U desde la entrada que va al sur (SBU), y el U en desde la entrada que va al oeste (WBU).



4-7

Figura 4-1 Calculo del flujo circulante

La tasa de flujo de salida para una rama dada se usa principalmente en el cálculo de flujo conflictivo para carriles de derivación de giro a la derecha y en la determinación de colas vehiculares en los cruces peatonales del lado de la salida. El cálculo del flujo de salida para la salida sur se ilustra en la figura 2. Si hay un carril de derivación en la entrada ascendente inmediata, el flujo de giro a la derecha que utiliza la línea de derivación se deduce del flujo de salida. En esta figura, Vex SB es la tasa de flujo de salida hacia el sur, y los movimientos de contribución son el giro hacia la derecha desde la entrada que va al este (EBR), movimiento a través desde la entrada que va hacia el sur (SBT), giro a la izquierda desde la entrada que va oeste (WBL) y giros en U desde la entrada que va al norte (NBU).



4-8

Figura 4-2 Calculo del flujo de salida

A continuación se provee un cálculo de ejemplo.

Conversión de Volúmenes de Movimientos de Giro a Volúmenes de Rotonda. Antes de realizar un análisis de rotonda, los volúmenes de giro se deben convertir primero a volúmenes de rotonda. Datos de movimiento giratorio • Porcentaje de vehículos pesados para todos los movimientos = 2% • Factor de hora pico (PHF) = 0.97

Paso 1: Convertir volúmenes de demanda de movimiento a tasas de flujo



4-9

Cada volumen de giro de movimiento dado en el problema se convierte a un índice de flujo de demanda dividiendo por el factor de hora punta. Como ejemplo, el volumen de giro a la izquierda desde la entrada que va al norte se convierte a un índice de flujo en vehículo de pasajeros (o liviano) por hora de la siguiente manera:

𝑣𝑁𝐵𝐿 =

𝑉𝑁𝑙𝐵𝐹𝐻𝑃 =

1450.97 = 149 𝑣𝑒ℎ 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑗𝑒𝑟𝑜𝑠/ℎ

Paso 2: Ajuste las tasas de flujo por vehículos pesados La tasa de flujo de cada movimiento puede ajustarse para tener en cuenta las características del trafico vehícular de la siguiente manera (se ilustra el giro hacia la izquierda desde la entrada que va hacia el norte):

𝑓𝐻𝑉 =

11 + 𝑃𝑇

(𝐸𝑇 − 1)

=

11 + 0.02(2 − 1) = 0.980

𝑣𝑁𝐵𝐿, 𝑝𝑐𝑒 =

𝑣𝑁𝐵𝐿𝑓𝐻𝑉

=149

0.980 = 152 𝑣𝑒ℎ 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑗𝑒𝑟𝑜𝑠/ℎ

Las tasas de flujo ajustadas resultantes para todos los movimientos tras ejecutar los Pasos 1 y 2 se presentan a continuación:

Paso 3: Determine las tasas de flujo de entrada por carril El índice de flujo de entrada se calcula sumando los índices de flujo de movimiento que entran en la rotonda. Para rotondas de carril único, todos los volúmenes de aproximación se suman. Para las rotondas de varios carriles se requieren cálculos de uso de carril adicionales. Las tasas de flujo de entrada se calculan de la siguiente manera para el tramo sur (entrada en dirección norte):



4-10

ve,NB, pce = vNBU , pce + vNBL, pce + vNBT , pce + vNBR,e, pce = 0 + 152 + 220 + 79 = 451 veh/h

Paso 4: Determine las tasas de flujo circulante El flujo circulante se calcula para cada tramo (o rama). Los volúmenes circulantes son la suma de todos los volúmenes que entrarán en conflicto con el ingreso de vehículos. Para el tramo sur (entrada en dirección norte), el flujo circulante se calcula de la siguiente manera:

vc,NB,pce =vWBU,pce +vSBL,pce +vSBU,pce +vEBT,pce +vEBL,pce +vEBU,pce = 0 + 268 + 0 + 315 + 258 + 0 = 841 veh/h

Paso 5: determinar las tasas de flujo de salida El flujo de salida se calcula para cada tramo al sumar todo el flujo que saldrá de la rotonda en un tramo en particular. Para el tramo sur (entrada hacia el norte), el volumen que sale se calcula de la siguiente manera:

vex, pce,NB = vNBU , pce + vWBL, pce + vSBT , pce + vEBR,e, pce = 0 +105 +100 +110 = 315 veh/h

Resultado La siguiente figura ilustra los volúmenes finales convertidos en tasas de flujo de entrada, salida y flujo circulante para la rotonda en cuestión.

Figura 4-3 Calculo de volúmenes de movimientos



4-11

4.4 TÉCNICAS DE ANÁLISIS. Unas variedades de metodologías están disponibles para analizar el rendimiento de rotondas. Todas son aproximaciones, y la responsabilidad recae en el analista para usar la herramienta adecuada para realizar el análisis. La decisión sobre el tipo de método de análisis operacional a emplear debe basarse en una serie de factores:

• ¿Qué datos están disponibles? • ¿Puede el método satisfacer los requisitos fijados para el proyecto?

La figura 3 presenta un resumen, en lugar de una lista exhaustiva, de las aplicaciones comunes de las herramientas de análisis operacional, junto con el resultado generalmente deseado y los tipos de datos de entrada generalmente disponibles. Se debe tener en cuenta que el resultado deseado es diferente del resultado de la herramienta de análisis. Por ejemplo, la configuración del carril se determina comúnmente a través de un proceso iterativo de asignación de configuraciones de carriles como entradas a la herramienta de análisis y luego se evalúa la aceptabilidad de las medidas de desempeño resultantes.

Aplicación Resultado Deseado típico

Información de entrada disponible

Herramienta de análisis

recomendada

Dimensionamiento a nivel de planificación Numero de carriles Volúmenes de trafico

Sección 3.5 de la presente guía3, HCM,

software determinístico

Diseño preliminar de rotondas con hasta

dos carriles

Configuración de carril detallada

Volúmenes de tráfico, geometría

HCM, software determinístico

Diseño preliminar de rotondas con tres

carriles y / o con carriles cortos / diseños acampanados

Configuración de carril detallada

Volúmenes de tráfico, geometría

software determinístico

Análisis de tratamientos peatonales

Retraso vehicular, colas vehiculares, retraso peatonal

Tránsito de vehículos y volúmenes de

peatones, diseño de paso de peatones

HCM, software determinístico, Simulaciones

Análisis del sistema Tiempo de viaje,

retrasos y colas entre intersecciones

Volúmenes de tráfico, geometría HCM, Simulaciones

Participación pública

Animación de condiciones sin construcción y

alternativas propuestas

Volúmenes de tráfico, geometría Simulaciones

3 N del T: Sección no incluida en la presente traducción.



4-12

Figura 4-4 Selección de la herramienta de análisis.

Además del método de planificación en la Sección 3.5 de esta guía, se sugieren tres tipos básicos de análisis en la tabla anterior: método HCM, software determinístico y el uso de simulaciones. Estos se presentan en detalle en las siguientes secciones.

4.5 MÉTODO HCM El método analítico presentado en el HCM del año 2010 representa una actualización importante del método presentado en la edición de 2000. Se basa en gran medida en un estudio reciente de rotondas (y su operación) para las condiciones de EE. UU. El estudio se realizo en 31 sitios diferentes. (1, 3). los procedimientos permiten evaluar el rendimiento operacional de una rotonda de un carril o de dos carriles existente o planificada dados los niveles de demanda de tráfico. Esta sección presenta una descripción general de los elementos clave, pero no una representación completa del método HCM; los detalles específicos y algunos problemas de muestra se pueden encontrar en el HCM (1). El método del HCM y las subsecuentes interpretaciones, correcciones y cambios posteriores aprobados por el Comité de la Junta de Investigación de Transporte sobre la Capacidad de Carreteras y la Calidad de Servicio deberán tener prioridad sobre el contenido de este capítulo. 4.5.1 AJUSTE POR MEZCLA EN LA FLOTA DE VEHÍCULOS La tasa de flujo de cada movimiento puede ajustarse para tener en cuenta las características de la corriente del vehículo utilizando los factores que se muestran en la figura 4. Tenga en cuenta que las ecuaciones de capacidad dadas en este capítulo incorporan implícitamente estos factores. Como resultado, los ajustes a estos factores deben realizarse solo junto con la revisión del efecto de esos ajustes en otros factores (por ejemplo, el avance crítico y el tiempo de seguimiento).

Tipo de vehículo Factor de conversión a vehículo pasajeros ET

Automóvil (Vehículo liviano) 1 Vehículo pesado 2

Bicicleta 0.5 Figura 4-5 Equivalencias a vehículos livianos

El calculo para involucrar estos valores esta dado por las ecuaciones 4-1 y 4-2: 𝑣𝑖 𝑃𝑐𝑒 =

𝑣𝑖𝑓𝐻𝑉

𝑓𝐻𝑉 =

11 + 𝑃𝑇

(𝐸𝑇 − 1)

Donde: i Pce =Tasa de flujo para el movimiento i Veh/h i = Volumen horario para el movimiento i Veh/h fHv = Factor de ajuste por vehículos pesados PT = Porcentaje de camiones y buses ET = Factor de equivalencia entre vehículos livianos y vehículos pesados.



4-13

4.5.2 Capacidad de entrada Basado en investigaciones nacionales, el HCM emplea una serie de modelos de regresión empíricos simples para reflejar la capacidad de rotondas con hasta dos carriles. La capacidad de un carril de entrada opuesto a un carril circulante [por ejemplo, una entrada de un carril a una rotonda de un carril, o bien un carril de una entrada de dos carriles en conflicto por un carril circulante) se basa en el flujo conflictivo. La ecuación 4-3 para estimar la capacidad está dada por:

𝐶𝑒,𝑝𝑐𝑒 = 1,130𝑒(−1.0𝑥10−3)𝑣𝑐,𝑝𝑐𝑒 Donde: 𝐶𝑒,𝑝𝑐𝑒=capacidad de carril, ajustada para vehículos pesados, veh / h 𝑣𝑐,𝑝𝑐𝑒 =Flujo conflictivo veh/h La ecuación siguiente (4-4) permite determinar la capacidad de una entrada en una rotonda de un carril opuesta por dos carriles en conflicto de la siguiente manera:

𝐶𝑒,𝑝𝑐𝑒 = 1,130𝑒(−0.7𝑥10−3)𝑣𝑐,𝑝𝑐𝑒 Con las mismas variables expuestas anteriormente Las ecuaciones 4-5 y 4-6 dan la capacidad de los carriles derecho e izquierdo, respectivamente, de una entrada de rotonda de dos carriles opuesta por dos carriles en conflicto:

𝐶𝑒,𝑅,𝑝𝑐𝑒 = 1,130𝑒(−0.7𝑥10−3)𝑣𝑐,𝑝𝑐𝑒

𝐶𝑒,𝐿,𝑝𝑐𝑒 = 1,130𝑒(−0.75𝑥10−3)𝑣𝑐,𝑝𝑐𝑒 Donde: 𝐶𝑒,𝑅,𝑝𝑐𝑒 =capacidad del carril de entrada derecho, ajustado para vehículos pesados, veh / h; 𝐶𝑒,𝐿,𝑝𝑐𝑒= capacidad del carril de entrada izquierdo, ajustado para vehículos pesados, veh / h; La figura 5 presenta un gráfico que muestra la ecuación 4-3, la ecuación 4-5 y la ecuación 4-6. Las líneas discontinuas representan partes de las curvas que se encuentran fuera del rango de datos de campo observados.



4-14

Figura 4-6 Capacidad de entrada al carril

Cada uno de los modelos de capacidad indicados anteriormente refleja las observaciones realizadas en las rotondas de EE. UU. En 2003. Como se indicó anteriormente, es probable que la capacidad de rotonda de EE. UU. Aumente hasta cierto punto con el tiempo con una mayor familiaridad del conductor. Además, las comunidades con mayor densidad de rotondas y / o conductores generalmente más agresivos pueden experimentar capacidades superiores. Por lo tanto, se recomienda la calibración local de los modelos de capacidad para reflejar mejor el comportamiento del conductor local. Esto se discute más en el HCM. 4.5.3 CARRILES DE DERIVACIÓN DE GIRO DERECHO Los carriles de derivación de giro a la derecha son carriles de giro a la derecha que no comparten la misma línea de entrada con los carriles designados para los vehículos de paso y de giro a la izquierda. Se usan dos tipos comunes de carriles de derivación a la derecha en rotondas de carriles individuales y multidireccionales: (1) donde el tráfico de derivación cede a vehículos que entran en conflicto (a veces denominado carril de derivación parcial), y (2) donde el carril de derivación se une la vía de intersección como una vía adicional o en una operación de fusión en la corriente vehicular mas adelante. La capacidad para un carril de derivación de “ceda el paso” opuesto por un carril de salida se puede aproximar utilizando la ecuación 4-7.

𝐶𝑏𝑦𝑝𝑎𝑠𝑠,𝑝𝑐𝑒 = 1,130𝑒(−1.0𝑥10−3)𝑣𝑒𝑥,𝑝𝑐𝑒 La capacidad para un carril de derivación de “ceda el paso” opuesto por dos carriles de salida se puede aproximar utilizando la ecuación 4-8.

𝐶𝑏𝑦𝑝𝑎𝑠𝑠,𝑝𝑐𝑒 = 1,130𝑒(−0.7𝑥10−3)𝑣𝑒𝑥,𝑝𝑐𝑒



4-15

Donde: 𝐶𝑏𝑦𝑝𝑎𝑠𝑠,𝑝𝑐𝑒=capacidad de la línea de derivación, ajustada para vehículos pesados, veh / h 𝑣𝑐,𝑝𝑐𝑒=Flujo conflictivo existente veh /h La capacidad de una vía de derivación que se fusiona en un ángulo bajo con el tráfico que sale o forma un carril nuevo adyacente al tráfico que sale (vía de derivación sin “ceda el paso”) no se ha evaluado en los Estados Unidos. Se espera que su capacidad sea relativamente alta debido a una operación de fusión entre dos flujos de tráfico a velocidades similares. 4.5.4 EFECTO DE LOS PEATONES EN LAS OPERACIONES VEHICULARES EN LA

ENTRADA El tráfico peatonal puede reducir la capacidad vehicular de una entrada a la rotonda si hay suficientes peatones presentes y afirman el derecho de paso que normalmente se otorga a los peatones en la mayoría de las jurisdicciones. Bajo flujos altamente conflictivos vehiculares, los peatones generalmente pasan entre los vehículos en cola al entrar, lo que resulta en un impacto adicional insignificante a la capacidad de entrada de vehículos. Sin embargo, bajo flujos conflictivos vehiculares bajos, los peatones pueden funcionar efectivamente como vehículos conflictivos adicionales y reducir la capacidad vehicular de la entrada. El efecto de los peatones es más pronunciado con el aumento del volumen peatonal. Para las entradas de rotonda opuestas por una línea circulante, el modelo que se muestra en la Figura 6 se puede usar para aproximar este efecto (2); para las entradas opuestas por dos carriles circulantes, se puede usar el modelo que se muestra en la Figura 7. Estas ecuaciones se basan en la suposición de que los peatones tienen prioridad absoluta. Se pueden encontrar ecuaciones de soporte en HCM. Independientemente del método de análisis utilizado, las tasas en la que los vehículos ceden el paso varían según el tratamiento de cruce, el número de carriles, el límite de velocidad publicado y dentro de sitios individuales (5). Esto hace que el modelado de las interacciones peatonales sea impreciso. Como resultado, los modelos para analizar los efectos de los peatones en la capacidad vehicular o los efectos vehiculares en el desplazamiento de peatones deberían reconocer la naturaleza aproximada del ajuste. Para ubicaciones con altos volúmenes de peatones o donde se desean estimaciones más precisas de los efectos de capacidad, una comparación con otros métodos de análisis puede ser apropiada.



4-16

Figura 4-7 Factor de ajuste de capacidad de entrada para peatones que cruzan una entrada de un carril (asumiendo

prioridad de peatones)

Figura 4-8 Factor de ajuste de capacidad de entrada para peatones que cruzan una entrada de dos carril (asumiendo

prioridad de peatones)

4.5.5 RELACIÓN DE VOLUMEN A CAPACIDAD La relación volumen-capacidad es una comparación de la demanda en la entrada de la rotonda con la capacidad de la entrada y proporciona una evaluación directa de la suficiencia de un diseño dado.



4-17

Para un carril determinado, la relación volumen-capacidad, x, se calcula dividiendo la capacidad calculada del carril en su índice de flujo de demanda, como se muestra en la ecuación 4-9. Ambos valores de entrada están en vehículos por hora.

𝑋 =𝑣𝑐

Si bien el HCM no define un estándar para la relación volumen-capacidad, la experiencia internacional y doméstica sugiere que las relaciones de volumen a capacidad en el rango de 0.85 a 0.90 representan un umbral aproximado para un funcionamiento satisfactorio. Cuando el grado de saturación excede este rango, la operación de la rotonda entra en un rango más inestable en el que las condiciones pueden deteriorarse rápidamente, especialmente en períodos cortos de tiempo. Las colas que se transfieren de un período de 15 minutos a otro pueden formarse, y la demora comienza a aumentar exponencialmente. Una relación volumen-capacidad de 0,85 no debe considerarse un umbral absoluto; de hecho, las operaciones aceptables se pueden lograr en proporciones más altas. Cuando un análisis operacional encuentre que la relación volumen-capacidad es superior a 0,85, se recomienda realizar un análisis de sensibilidad adicional para evaluar si los incrementos relativamente pequeños de volumen adicional tienen un impacto dramático en el retraso o en las colas. También se alienta al analista a observar más de cerca las suposiciones utilizadas en el análisis (es decir, la precisión de los volúmenes previstos). Una mayor relación volumen-capacidad durante los períodos pico puede ser una mejor solución que los impactos físicos y ambientales potenciales del exceso de capacidad que no se usa la mayor parte del día. 4.5.6 RETRASO DE CONTROL El retraso es un parámetro estándar utilizado para medir el rendimiento de una intersección. El HCM identifica el retraso de control como la medida de servicio primaria para las intersecciones señalizadas y no señalizadas, con el nivel de servicio determinado a partir de la estimación del retraso de control. Los datos de demora recopilados para las rotondas en los Estados Unidos sugieren que los retardos de control pueden predecirse de manera similar a la utilizada para otras intersecciones no señalizadas. La ecuación 4-10 muestra el modelo que se debe usar para estimar el retraso de control promedio para cada carril en una rotonda. El HCM solo incluye el retraso de control, que es el retraso atribuible al dispositivo de control. El retraso de control es el tiempo que un conductor pasa decelerando a una cola, , esperando una brecha aceptable en el flujo de circulación mientras se encuentra al frente de la cola, y acelerando fuera de la misma.

𝑑 =3600

𝑐 + 900𝑇 [𝑥 − 1 + √(𝑥 − 1)2 +(3600

𝑐 ) 𝑥450𝑇 ] + 5. 𝑚𝑖𝑛[𝑥, 1]

Donde: d: Retraso de control promedio s/veh x: relación de volumen-capacidad para el carril en cuestión c: Capacidad del carril en cuestión veh/h T: Periodo de tiempo h (T=1 cuando el análisis es de una hora, T=0.25 cuando en análisis es de 15 minutos)



4-18

El retraso de control promedio para un carril determinado es una función de la capacidad del carril y del grado de saturación. El modelo analítico utilizado anteriormente para estimar el retraso promedio de control supone que no hay cola residual al inicio del período de análisis. Si el grado de saturación es mayor que aproximadamente 0,9, el retraso de control promedio se ve significativamente afectado por la duración del período de análisis. En la mayoría de los casos, el período de análisis recomendado es de 15 minutos. Si la demanda excede la capacidad durante un período de 15 minutos, los resultados de retraso calculados por el procedimiento pueden no ser precisos debido a la posible presencia de una cola al comienzo del período de tiempo. Además, la demanda conflictiva de movimientos en el flujo subsecuente del movimiento que opera sobre la capacidad puede no ser plenamente realizada (en otras palabras, el flujo no puede pasar de la entrada sobresaturada y, por lo tanto, no puede entrar en conflicto con una entrada en posterior). En estos casos, se puede utilizar un enfoque iterativo que tenga en cuenta este efecto y el remanente de colas de un período de tiempo al siguiente, como la formulación de Kimber-Hollis documentada en otro lugar (6). Para hacer comparaciones con otros tipos de intersecciones, puede ser útil calcular el retraso de control promedio para el acceso de la rotonda o la intersección como un todo. El retraso de control para un acceso se halla calculando el promedio ponderado del retraso para cada carril en el acceso, ponderado por el volumen en cada carril. El cálculo se muestra en la ecuación 4-11. Tenga en cuenta que el volumen en el carril de derivación debe incluirse en el cálculo de retraso para el acceso.

𝑑𝑎𝑐𝑐𝑒𝑠𝑜 =𝑑𝐿𝐿𝑣𝐿𝐿 + 𝑑𝑅𝐿𝑣𝑅𝐿 + 𝑑𝑏𝑦𝑝𝑎𝑠𝑠𝑣𝑏𝑦𝑝𝑎𝑠𝑠

𝑣𝐿𝐿 + 𝑣𝑅𝐿 + 𝑣𝑏𝑦𝑝𝑎𝑠𝑠

El retraso de control para la intersección en su conjunto se calcula de manera similar calculando un promedio ponderado del retraso para cada acceso, ponderado por el volumen en cada acceso. Esto se muestra en la ecuación 4-12.

𝑑𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 =∑𝑑𝑖𝑣𝑖

∑𝑣𝑖

Donde dintersection = retraso de control para la intersección completa s/veh di =retraso de control para el acceso i s/veh vi = Tasa de flujo para el acceso i veh/h 4.5.7 CALIDAD DEL SERVICIO Y NIVEL DE SERVICO (NDS) El HCM define la calidad del servicio según cuán bien funciona una instalación o servicio de transporte desde la perspectiva del viajero (1, Capítulo 5). Además, el HCM define NDS como una estratificación cuantitativa de una medida de desempeño o medidas que representan esa calidad de servicio. Para las rotondas, NDS se ha definido utilizando el retraso de control (consulte la Sección 4.5.6) con los criterios que figuran en el Anexo 4-9. Como se observa en la figura, NDS F se asigna si la relación volumen-capacidad de un carril excede 1.0 independientemente del retraso de control. Para la evaluación del NDS en los niveles de acceso e intersección, NDS se basa únicamente en el retraso de control. Los umbrales dados en la ilustración 4-8 son los mismos que se definen en el HCM para intersecciones controladas por parada. Todas las metodologías de HCM para intersecciones no señalizadas comparten una forma de ecuación similar para estimar el retraso de control, y por lo tanto, relaciones similares de volumen a capacidad producen retrasos de control similares. Además, los conductores en las rotondas deben hacer juicios acerca de ingresar en espacios similares a los que se



4-19

experimentaron en las intersecciones de dos vías controladas por paradas; estos juicios se vuelven más desafiantes a mayores relaciones de volumen a capacidad. Como resultado, los conductores pueden no percibir la misma cantidad de retraso de control de la misma manera en las rotondas que en las intersecciones señalizadas. Como con cualquier evaluación de intersección, NDS es una de varias medidas (junto con relaciones de volumen a capacidad, retraso de control, longitud de cola y otras medidas) que deberían usarse en la comparación de rotondas con otros tipos de intersecciones.

Retraso de control Nivel de servicio por relación de volumen-capacidad* v/c <= 1 v/c>1

0-10 A F >10-15 B F >15-25 C F >25-35 D F >35-50 E F

>50 F F Figura 4-9 Criterio de Nivel de servicio.

*Para los accesos y la evaluación de intersección, el LOS se define únicamente por el retraso de control. 4.5.8 RETRASO GEOMETRICO El retraso geométrico es un componente del retraso que está presente en las rotondas, pero no se tiene en cuenta en los procedimientos típicos de HCM. El retraso geométrico es el tiempo adicional que un solo vehículo sin flujos en conflicto pasa mientras desacelera a la velocidad de negociación4, avanzando a través de la intersección y acelerando nuevamente a la velocidad de operación normal. La demora geométrica puede ser una consideración importante en la planificación de la red (lo que posiblemente afecte los tiempos y elecciones del recorrido de la ruta) o cuando se comparen operaciones de tipos de intersección alternativos. Si bien el retraso geométrico a menudo es insignificante para los movimientos pasantes (es decir seguir en el mismo sentido sin realizar giros) en una intersección señalizada o con parada controlada, puede ser más que significativo en los movimientos de giro en esas intersecciones y lo es para todos los movimientos a través de una rotonda. El cálculo de la demora geométrica requiere el conocimiento de la geometría de la glorieta ya que afecta las velocidades del vehículo durante la entrada, la negociación y la salida. Los procedimientos se dan en la guía de diseño australiana (7). Para los cálculos de NDS, no se necesita demora geométrica, ya que el HCM define NDS únicamente en función del retardo de control. Sin embargo, si el software determinista o las herramientas de simulación se utilizan para estimar el tiempo de viaje a lo largo de un corredor, el retraso geométrico se incluye intrínsecamente en la estimación del tiempo de viaje. Se debe ser cuidadoso al comparar resultados entre modelos. 4.5.9 LONGITUD DE LA COLA La longitud de la cola es importante cuando se evalúa la adecuación del diseño geométrico de los accesos de la rotonda. La longitud estimada de una cola también puede proporcionar información

4 N del T. La velocidad de negociación es aquella con la que el vehículo puede entrar a la rotonda de manera segura y que permite la maniobrabilidad durante los giros.



4-20

adicional sobre el rendimiento operativo de una rotonda en comparación con otros tipos de intersección. La interacción de la cola con intersecciones adyacentes o entradas de vehículos es otra consideración importante. La cola del percentil 95 para un carril determinado en un acceso se calcula utilizando la ecuación 4-13

𝑄95 = 900𝑇 [𝑥 − 1 + √(𝑥 − 1)2 +(3600

𝑐 ) 𝑥150𝑇 ] (

𝑐3600)

Donde: Q95 = percentil 95 de la cola en vehículos X= proporción de volumen-capacidad del carril en cuestión C= capacidad del carril en veh/h T= periodo de tiempo en horas (T=1 cuando el análisis es de una hora, T=0.25 cuando en análisis es de 15 minutos) La longitud de la cola calculada para cada carril se debe comparar con el almacenamiento disponible. La cola en cada carril puede interactuar con carriles adyacentes de una o más maneras: • Si las colas en los carriles adyacentes exceden el almacenamiento disponible, la cola en el carril en cuestión puede ser más larga de lo anticipado debido a las colas adicionales del carril adyacente. • Si las colas en el carril en cuestión exceden el espacio de almacenamiento disponible para carriles adyacentes, el carril adyacente puede vaciarse de automóviles debido a la cola en el carril en cuestión. En caso de que ocurran una o más de estas condiciones, el analista puede realizar un análisis de sensibilidad utilizando la metodología variando la demanda en cada carril. El analista también puede usar una herramienta alternativa que sea sensible a los efectos carril por carril, como se discutió en la Sección 4.6 de este capítulo. 4.5.10 REPORTE DE RESULTADOS Cada una de las medidas de rendimiento descritas anteriormente proporciona una perspectiva única sobre la calidad del servicio en la que una rotonda funcionará bajo un conjunto determinado de tráfico y condiciones geométricas. Siempre que sea posible, el analista debe estimar tantos de estos parámetros como sea posible para obtener la evaluación más amplia posible del rendimiento de un diseño de rotonda dado. En todos los casos, se debe obtener una estimación de capacidad para una entrada a la rotonda antes de poder calcular una medida de rendimiento específica. El analista debe tener especial cuidado de no enmascarar características de rendimiento deficientes de accesos o carriles individuales mediante el uso de medidas agregadas potencialmente engañosas. Se alienta al lector a consultar el HCM para una discusión adicional sobre este importante tema.

4.6 METODOS DE SOFTWARE DETERMINISTAS Existe una variedad de métodos de software determinísticos que están anclados en la investigación y la práctica internacional. Estos métodos modelan los flujos del vehículo como tasas de flujo y son comúnmente sensibles a diversas características de flujo y de geometría de la rotonda, incluidos los números de carril y las disposiciones y / o dimensiones geométricas específicas (por ejemplo, ancho de entrada, diámetro del círculo inscrito). Algunas implementaciones de software pueden incluir más de un modelo y emplear extensiones más allá de la investigación fundamental original. Desde 1990,



4-21

los métodos determinísticos de software más comúnmente empleados en los Estados Unidos se han basado en investigaciones y prácticas australianas y británicas, aunque los métodos desarrollados en Francia y Alemania han tenido un uso limitado. Por ejemplo, la investigación británica sugiere una correlación mucho más fuerte entre la capacidad y las graduaciones finas de la geometría que la investigación en algunos otros países, incluido Estados Unidos (2). Por ejemplo, la investigación indica que el ancho de acceso, el ancho de entrada y la longitud de giro efectiva tienen los efectos más significativos en la capacidad. Además, la investigación británica encontró que el ángulo de entrada y el radio de entrada tienen un efecto combinado significativo y que el diámetro tiene un efecto pequeño, que solo se vuelve significativo con altos volúmenes circulantes. Por el contrario, la investigación australiana ha encontrado efectos más significativos relacionados con el flujo de tráfico, incluidas las evaluaciones de carril por carril y la sensibilidad a los patrones de origen-destino. Aunque la investigación en los Estados Unidos no necesariamente ha confirmado estos hallazgos en las rotondas estadounidenses, los principios incorporados en estas herramientas pueden ser útiles para guiar a un diseñador en la toma de decisiones sobre posibles compensaciones en el rendimiento operacional debido a cambios en los flujos de tráfico o modificaciones geométricas. Al igual que con cualquier procedimiento de análisis, se debe tener cuidado para garantizar que el procedimiento se aplique de manera apropiada. Los items comunes para verificar incluyen los siguientes: • Calibración del comportamiento del conductor local. Para los modelos analíticos, esto puede implicar el uso de valores medidos localmente para parámetros de aceptación de espacios (para ingresar al circulo central) o la aplicación de factores globales que dan forma al modelo de capacidad. Para los modelos basados en regresión, esto puede implicar el ajuste de la intersección para que coincida con los valores medidos en el campo de los tiempos de seguimiento. • Calibración a geometría efectiva. Para modelos basados en regresión que emplean variables continuas para dimensiones principales (por ejemplo, ancho de entrada en pies / metros en lugar de en número de carriles), se deben considerar los ajustes para la geometría efectiva. Esto es particularmente cierto para las entradas de carril único que tienen grandes anchos de acera a acera para acomodar vehículos grandes. Los modelos basados en regresión no reconocen que una entrada grande de una sola fila solo tiene un carril y, por lo tanto, se puede modelar como una entrada de dos carriles. Un ajuste común utilizado en estos casos es suponer que una entrada de una sola vía tiene un ancho de entrada máximo de 15 pies (4,5 m) independientemente del ancho real de la acera al bordillo. • Uso y asignación de carriles. Algunos modelos son sensibles al uso y la asignación de carriles; otros no lo son Se deben hacer ajustes para tener en cuenta las configuraciones de carril o los efectos del sistema (por ejemplo, destinos posteriores) que podrían hacer que el tráfico favorezca un carril sobre otro, lo que influye en la capacidad y las medidas de rendimiento.

4.7 METODOS DE SIMULACIÓN Unas variedades de paquetes de software de simulación están disponibles para modelar redes de transporte. Varios de estos son capaces de modelar rotondas, y las características que usualmente cambian en ellas. Estos modelos muestran vehículos individuales y, por lo tanto, son sensibles a los factores en ese nivel: comportamiento de seguimiento del automóvil, comportamiento de cambio de carril y toma de decisiones en uniones (por ejemplo, aceptación de espacio para ingresar). Desde 1990, los métodos de simulación más comúnmente empleados en los Estados Unidos se basan en investigaciones y prácticas estadounidenses, británicas y alemanas.



4-22

Al igual que con los métodos de software deterministas descritos anteriormente, se debe tener cuidado para garantizar que el modelo de simulación se aplica de manera adecuada. Los items comunes para verificar incluyen los siguientes: • Calibración hacia el comportamiento del conductor local. La calibración de modelos estocásticos es más desafiante que para los modelos determinísticos porque algunos factores de calibración, como los relacionados con la agresividad del conductor, a menudo se aplican globalmente a todos los elementos de la red y no solo a las rotondas. En otros casos la codificación específica del modelo se puede ajustar para reflejar el comportamiento del conductor localizado, incluidos los puntos de anticipación para la aceptación de hueco y las ubicaciones para los cambios de carril discrecionales y obligatorios. • Comprobación del patrón de volumen. Para los modelos de red con asignación dinámica de tráfico, los volúmenes de tráfico en una unión determinada pueden no coincidir con lo que se ha medido o proyectado. Se puede encontrar más información sobre la aplicación de modelos de simulación en FHWA Traffic Analysis Toolbox (8).

4.8 REFERENCIAS 1. 2010 Highway Capacity Manual. Transportation Research Board of the National Academies,

Washington, D.C., forthcoming. 2. Kimber, R. M. The Traffic Capacity of Roundabouts. TRRL Laboratory Report LR 942.

Transport and Road Research Laboratory, Crowthorne, England, 1980. 3. Rodegerdts, L., M. Blogg, E. Wemple, E. Myers, M. Kyte, M. Dixon, G. List,

A. Flannery, R. Troutbeck, W. Brilon, N. Wu, B. Persaud, C. Lyon, D. Harkey, and D. Carter. NCHRP Report 572: Roundabouts in the United States. Transporta- tion Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2007.

4. Robertson, H. D., J. E. Hummer, and D. C. Nelson, eds. Manual of Transportation Engineering Studies. ITE, Washington, D.C., 2000.

5. Fitzpatrick, K., S. Turner, M. Brewer, P. Carlson, B. Ullman, N. Trout, E. S. Park, J. Whitacre, N. Lalani, and D. Lord. TCRP Report 112/NCHRP Report 562: Improving Pedestrian Safety at Unsignalized Crossings. Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2006.

6. Kimber, R. M. and E. M. Hollis. Traffic Queues and Delays at Road Junction. Labo- ratory Report LR 909, TRRL, Crowthorne, England, 1979.

7. Guide to Traffic Engineering Practice, Part 6: Roundabouts. Austroads, Sydney, Australia, 1993.

8. FHWA. Traffic Analysis Toolbox. ops.fhwa.dot.gov/trafficanalysistools/index. htm. Accessed August 2009.


Capitulo 5: seguridad

5-1

5 SEGURIDAD

CONTENIDOS 5.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 5-1 5.2 PRINCIPIOS ...................................................................................................................................... 5-3

5.2.1 CONFLICTOS VEHICULARES EN UNA ROTONDA DE UN SOLO CARRIL ........................................ 5-3 5.2.2 CONFLICTOS VEHICULARES EN ROTONDAS MULTICARRIL ......................................................... 5-5 5.2.3 CONFLICTOS PEATONALES .......................................................................................................... 5-8 5.2.4 CONFLICTOS DE BICICLETAS ...................................................................................................... 5-11

5.3 RENDIMIENTO DE SEGURIDAD OBSERVADO ............................................................................... 5-13 5.3.1 COMPARACIONES CON PREVIAS FORMAS DE TRATAR LAS INTERSECCIONES ......................... 5-13 5.3.2 TIPOS DE COLISION ................................................................................................................... 5-15 5.3.3 PEATONES ................................................................................................................................. 5-17 5.3.4 CICLISTAS ................................................................................................................................... 5-19

5.4 METODOLOGIA PARA LA PREDICCIÓN DE COLISIONES EN INTERSECCIONES A NIVEL................ 5-21 5.4.1 METODOLOGIA PARA EVALUAR EL RENDIMIENTO DE SEGURIDAD EN UNA ROTONDA EXISTENTE............................................................................................................................................... 5-21 5.4.2 APLICACIÓN A LA PROYECCIÓN DE LA RED ............................................................................... 5-23

5.4.2.1 COMPARACIÓN CON LA FRECUENCIA PROMEDIO DE COLISIONES ESPERADAS DE ROTONDAS SIMILARES 5-23 5.4.2.2 COMPRACIÓN CON OTROS SITIOS ESPECIFICOS ............................................................................. 5-23

5.4.3 ESTIMACIÓN DEL BENEFICIO DE SEGURIDAD PARA UNA INTERSECCIÓN EXISTENTE LA CUAL SE CONTEMPLA CONVERTIR EN UNA ROTONDA. ....................................................................................... 5-25

5.4.3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ACCESO RECOMENDADO ................................................................... 5-26 5.5 METODOLOGÍA DE PREDICCIÓN DE ACCIDENTES A NIVEL DE ACCESO ....................................... 5-27

5.5.1 EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DE SEGURIDAD A NIVEL DE ACCESO ................................... 5-31 5.5.2 CONSIDERACIÓN DE LOS RESULTADOS DEL MODELO DE ACCESO PARA LA APLICACIÓN DE TIPO HSM 5-31

5.6 REFERENCIAS ................................................................................................................................. 5-33

5.1 INTRODUCCIÓN El uso de rotondas es una estrategia comprobada para mejorar la seguridad de las intersecciones al eliminar o alterar los tipos de conflictos, reducir la severidad de las colisiones y hacer que los conductores reduzcan las velocidades a medida que avanzan hacia las intersecciones y a través de ellas. La disminución de la velocidad del vehículo también disminuirá las diferencias de velocidad con otros usuarios de la carretera. Comprender la sensibilidad de la seguridad de los diversos elementos de diseño geométrico y la exposición al tránsito ayudará al diseñador a optimizar la seguridad de todos los usuarios, peatones ciclistas y conductores. Además, el uso de modelos de seguridad facilitará la planificación y el diseño de rotondas evaluando su seguridad en comparación con otros tipos de intersecciones y cuantificando las implicaciones de seguridad de las decisiones de diseño. Muchos estudios han encontrado que uno de los beneficios de la instalación de una rotonda es la mejora en el desempeño general de seguridad. Varios estudios en los Estados Unidos, Europa y Australia han encontrado que las rotondas funcionan mejor en términos de seguridad que otras formas de intersección (1-4). Investigaciones recientes usando datos en los Estados Unidos (2) encontraron que a excepción de conversiones de intersecciones controladas por paradas, donde los datos limitados



5-2

sugieren que la experiencia de choque permanece estadísticamente sin cambios, las rotondas han reducido las frecuencias de choque para una amplia gama de configuraciones (urbanas, suburbanas y rurales) y formas previas de control de tráfico (parada de dos vías y señal). Esto es especialmente evidente con accidentes de lesiones menos frecuentes. El beneficio de seguridad es mayor para las rotondas de capacidad pequeña y mediana que para las rotondas grandes o de varios carriles (1, 2, 5). Si bien se han reducido las frecuencias generales de colisiones, las reducciones de colisiones son más pronunciadas para los vehículos automotores, menos pronunciadas para los peatones y equívocas para ciclistas y motociclistas, según los tratamientos de estudio y diseño de bicicletas (4-6). Las razones del aumento del nivel de seguridad en las rotondas son: • Las rotondas tienen menos puntos de conflicto vehicular en comparación con las intersecciones convencionales. El potencial de conflictos de alta gravedad, como los choques frontales en ángulo recto y giro a la izquierda, se reduce enormemente con el uso de rotondas. • Las bajas velocidades absolutas generalmente asociadas con las rotondas permiten a los conductores más tiempo para reaccionar ante conflictos potenciales, lo que también ayuda a mejorar el rendimiento de seguridad de las rotondas. Las bajas velocidades del vehículo ayudan a reducir la gravedad de las colisiones, lo que hace que las muertes y las lesiones graves sean poco comunes en las rotondas. • Dado que la mayoría de los usuarios de la carretera viajan a velocidades similares a través de rotondas (es decir, tienen velocidades relativas bajas), la gravedad del choque se puede reducir en comparación con algunas intersecciones tradicionalmente controladas. • Los peatones solo necesitan cruzar una dirección de tráfico a la vez en cada acceso cuando atraviesan rotondas (es decir, cruzan en dos etapas), en comparación con muchas intersecciones tradicionales. Los puntos de conflicto peatonal-vehículo se reducen en las rotondas; desde la perspectiva del peatón, los vehículos en conflicto provienen de menos direcciones. Además, las velocidades de los automovilistas que entran y salen de una rotonda se reducen con un buen diseño, lo que aumenta el tiempo disponible para que los automovilistas reaccionen y reduce la posible severidad del choque. Mientras que los cruces de varios carriles aún presentan un desafío de amenazas múltiples para los peatones, el entorno general de menor velocidad ayuda a reducir la probabilidad de colisiones. Al igual que con otros cruces que requieren la aceptación de espacios y brechas para cruzar, las rotondas presentan a peatones con discapacidad visual desafíos únicos, como se describe en el Capítulo 6. El Informe 572 (2) del NCHRP presenta datos de EE. UU. Utilizados para desarrollar modelos de predicción de seguridad para análisis a nivel de intersección y de nivel de acceso. Los modelos de nivel de intersección se desarrollaron para colisiones totales y con lesiones; este último incluyó lesiones fatales y definidas pero excluyó posibles colisiones con lesiones (es decir, incluyen colisiones KAB en la escala KABCO5). Los modelos de nivel de acceso se desarrollaron para todas las severidades combinadas para varios tipos de colisión: entrada / circulación, salida / circulación y acceso. Estos modelos tienen una forma adecuada para su eventual inclusión en los procedimientos de predicción de colisiones del Manual de seguridad vial (HSM), aunque no están incluidos en la primera edición de ese documento. Los modelos de nivel de intersección se pueden usar para evaluar el rendimiento de seguridad de una rotonda existente y en la estimación de los cambios de seguridad esperados si se contempla una rotonda para la construcción en una intersección convencional existente. Los modelos de nivel de acceso se presentan como herramientas para evaluar opciones de diseño o evaluar el desempeño de seguridad de accesos específicos. Con respecto a la geometría de la rotonda, las siguientes observaciones se refieren a los datos de EE. UU. Analizados: • Las colisiones de entrada / circulación aumentan con un ancho de entrada aumentado. • Las colisiones de entrada / circulación disminuyen con un aumento en el diámetro de la isla central.

5 NdT: La escala KABCO define niveles de severidad para colisiones.



5-3

• Las colisiones de entrada / circulación disminuyen a medida que aumenta el ángulo entre las ramas de la rotonda. • Las colisiones de salida / circulación aumentan con un diámetro creciente del círculo inscrito. • Las colisiones de salida / circulación aumentan con un diámetro de isla central creciente. • Los choques de salida / circulación aumentan con un ancho de circulación creciente. • Los choques en el acceso aumentan al aumentar el ancho de carril.

5.2 PRINCIPIOS La frecuencia de choques en una intersección está relacionada con el número de puntos de conflicto en la misma, así como con la magnitud de los flujos conflictivos en cada punto de conflicto. Un punto de conflicto es un lugar donde las rutas de dos vehículos a motor, o un vehículo y una bicicleta o camino peatonal, divergen, se fusionan o se cruzan. Los conflictos pueden surgir tanto de maniobras legales como ilegales; muchos de los accidentes más graves son causados por la falta de observación de los dispositivos de control de tráfico. Las siguientes secciones presentan una variedad de conflictos entre vehículos, bicicletas y peatones. Tanto los conflictos legales (hacer colas en una intersección, fusionarse en una corriente de tráfico) como los conflictos prohibidos por ley o por dispositivos de control de tráfico (no ceder el paso a los peatones, pasarse una señal de alto) se han incluido para mostrar una visión completa. Aunque los dispositivos de control de tráfico pueden reducir significativamente muchos conflictos, no pueden eliminarlos por completo debido a las violaciones de dichos dispositivos. Muchos de los accidentes más graves son causados por tales violaciones. Al igual que con los análisis de choques, los análisis de conflicto son más que la simple enumeración de la cantidad de conflictos. Un análisis de conflicto debe tener en cuenta los siguientes factores: • Existencia de punto de conflicto; • Exposición, medida por el producto de los dos volúmenes de flujo conflictivos en un punto de conflicto dado; • Gravedad, basada en las velocidades relativas de las corrientes en conflicto (velocidad y ángulo); y • Vulnerabilidad, basada en la capacidad de un miembro de cada flujo en conflicto para sobrevivir a un choque. 5.2.1 CONFLICTOS VEHICULARES EN UNA ROTONDA DE UN SOLO CARRIL La figura 5-1 presenta un diagrama de los puntos de conflicto vehículo-vehículo para una intersección tradicional de tres piernas (T) y una rotonda de tres piernas. Como se muestra en la figura, el número de puntos de conflicto vehículo-vehículo para rotondas disminuye de nueve a seis para intersecciones de tres ramas. Tenga en cuenta que estos diagramas no tienen en cuenta la capacidad de separar conflictos en el espacio (mediante el uso de carriles de giro izquierdo o derecho) o el tiempo (mediante el uso de dispositivos de control de tráfico, como señales de alto o semáforos).



5-4

Figura 5-1. Puntos de conflicto de vehículos para intersecciones en T con accesos de un solo carril

La figura 5-2 presenta diagramas similares para una intersección convencional de cuatro patas (X o cruz) y una rotonda de cuatro patas. Como se muestra en la figura, el número de puntos de conflicto vehículo-vehículo para rotondas disminuye de treinta y dos a ocho con intersecciones de cuatro piernas. Los conflictos se pueden dividir en cuatro categorías básicas, en las cuales el grado de severidad varía, de la siguiente manera: 1. Conflictos en cola. Estos conflictos son causados por un vehículo que se dirige a la parte trasera de la cola de un vehículo en un acceso. Este tipo de conflictos pueden ocurrir en la parte posterior de una cola de movimiento o donde los vehículos que giran a la izquierda se ponen en cola a la espera de brechas. Estos conflictos suelen ser los menos graves de todos los conflictos porque las colisiones involucran las partes más protegidas del vehículo y la diferencia de velocidad relativa entre los vehículos suele ser menor que otros conflictos. 2. Conflictos divergentes. Estos conflictos son causados por la separación de dos flujos de tráfico. Los ejemplos incluyen giros a la derecha que divergen de los movimientos pasantes (que continúan en una misma dirección sin girar) o que salen de los vehículos que divergen de los vehículos circulantes. Si la velocidad de un movimiento es significativamente diferente de la del otro movimiento, la diferencia de velocidad resultante aumenta el riesgo de una colisión por alcance. 3. Conflictos por unión. Estos conflictos son causados por la unión de dos flujos de tráfico. Los tipos más comunes de choques debido a conflictos de fusión son colisiones laterales y colisiones en la parte trasera. Los conflictos de fusión pueden ser más graves que los conflictos divergentes debido a la posibilidad más probable de colisiones al costado del vehículo, que generalmente está menos protegido que la parte delantera y trasera del vehículo. 4. Conflictos de cruce. Estos conflictos ocurren cuando las rutas de dos flujos de tráfico se cruzan. Estos son los conflictos más graves y los más propensos a involucrar lesiones o muertes. Los tipos de choques típicos son colisiones en ángulo recto y colisiones frontales.



5-5

Figura 5-2. Comparación de punto de conflicto de vehículos para intersecciones con accesos de un solo carril

Como se muestra en la figura 5-1 y en la figura 5-2, una rotonda elimina los conflictos de cruce vehicular para las intersecciones de tres y cuatro piernas. Los carriles de viraje independientes y el control del tráfico (señales de parada o señalización) a menudo pueden reducir, pero no eliminar, el número de conflictos de cruce en una intersección tradicional al separar los conflictos en espacio y / o tiempo. Sin embargo, los choques más graves en las intersecciones señalizadas ocurren cuando hay una violación del dispositivo de control de tráfico diseñado para separar los conflictos por tiempo (por ejemplo, una colisión en ángulo recto debido a una luz roja y colisiones entre vehículos y peatones). Por lo tanto, se ha demostrado que la capacidad de las rotondas de un solo carril para reducir conflictos mediante funciones físicas y geométricas es más efectiva que la dependencia de la obediencia del conductor de los dispositivos de control de tráfico. 5.2.2 CONFLICTOS VEHICULARES EN ROTONDAS MULTICARRIL Las rotondas de varios carriles tienen algunas de las mismas características de desempeño de seguridad que sus contrapartes sencillas de carril único. Sin embargo, debido a la presencia de carriles de entrada adicionales y la necesidad de proporcionar vías circulatorias y de salida más anchas, las rotondas de varios carriles introducen conflictos adicionales que no están presentes en las rotondas de un solo carril. Esto hace que sea importante usar la cantidad mínima de carriles de entrada, circulación y salida sujetos a consideraciones de capacidad. Por ejemplo, la Figura 5-3, preparada a partir de modelos de choque desarrollados con datos de EE. UU. (2), ilustra que las frecuencias de colisión aumentan con el número de carriles circulantes. Sin embargo, las tasas de accidentes por lesiones son mucho menores para las rotondas de uno y dos carriles



5-6

Figura 5-3.Experiencia total de lesiones por accidentes en rotondas con cuatro accesos de EE. UU y por número de

carriles y AADT

El número de puntos de conflicto vehicular y peatonal tanto en las intersecciones convencionales como en las rotondas aumenta considerablemente cuando hay carriles de acceso adicionales. Se alienta al diseñador a determinar gráficamente los conflictos de una ubicación en particular, ya que esta información puede generar conciencia sobre los problemas de diseño y puede ser útil en presentaciones públicas. Los conflictos que ocurren en las rotondas de varios carriles que no ocurren en las rotondas de un solo carril se pueden clasificar en tres tipos básicos: • Los conductores no mantienen la posición del carril (Figura 5-4), • Los conductores ingresan al lado de un vehículo que sale (ilustración 5-5), y • Los conductores giran desde el carril incorrecto (ilustración 5-6). Si bien estos conflictos también pueden estar presentes en las intersecciones convencionales, pueden ser más frecuentes entre los conductores que no están familiarizados con la operación de las rotondas. Los primeros dos tipos de conflictos, en particular, pueden ser el resultado de una geometría incorrecta de la rotonda como se discute en el Capítulo 6, y el último tipo de conflicto puede ser el resultado de dispositivos de control de tráfico incorrectos. La educación apropiada del conductor también puede ayudar a reducir este tipo de accidentes.



5-7

Figura 5-4. No mantener la posición del carril en una rotonda de varios carriles

Figura 5-5. Entrar al lado de un vehículo que sale en una rotonda de varios carriles



5-8

Figura 5-6. Conflictos de giro incorrectos en rotondas de varios carriles

Al igual que en las rotondas de carriles individuales, los conflictos de cruce vehicular más severos son eliminados y reemplazados por conflictos de fusión menos severos. Los conflictos adicionales exclusivos de las rotondas de varios carriles son generalmente conflictos de desplazamiento lateral de baja velocidad que generalmente tienen baja gravedad. Por lo tanto, aunque el número de conflictos aumenta en rotondas de varios carriles en comparación con rotondas de carril único, la gravedad general (y a menudo el número) de conflictos suele ser menor que otras alternativas de intersección. 5.2.3 CONFLICTOS PEATONALES Los conflictos peatón-vehículos pueden estar presentes en cada intersección, incluso aquellos con un volumen mínimo de peatones. La siguiente sección examina los conflictos peatonales en las intersecciones señalizadas y en las rotondas. En las intersecciones convencionales, un peatón enfrenta cuatro posibles conflictos vehiculares, cada uno de los cuales proviene de una dirección diferente: • Movimientos de giro a la izquierda, a través y a la derecha que provienen de la rama de la intersección que el peatón está cruzando; • Movimientos a través que vienen del lado opuesto de la intersección; • Giros a la derecha desde la calle transversal; y • Giros a la izquierda desde la calle transversal. La cantidad de exposición y el nivel de severidad para cada uno de estos conflictos depende significativamente del tipo de control de tráfico utilizado: • Intersecciones de control de parada bidireccional. En las intersecciones de este tipo, el conflicto peatonal más importante es el de los peatones que cruzan la calle principal y que tienen conflictos potencialmente graves con los vehículos en la calle principal. También experimentan conflictos menos graves con los vehículos que hacen giros a la izquierda o a la derecha desde o hacia la calle



5-9

principal. Los peatones que cruzan la calle menor generalmente enfrentan conflictos menos severos, pero los conflictos aún ocurren. Estos incluyen aquellos causados por conductores de vehículos que hacen giros a la izquierda desde la calle principal. En estos casos, los conductores están buscando espacios (para ingresar a la corriente principal) en los vehículos que se aproximan y es posible que no vean a los peatones cruzar la calle secundaria. Además, los conductores que se dirigen hacia o cruzan la calle principal se enfocan principalmente en los vehículos en la calle principal y pueden no ver a los peatones. Esto es especialmente cierto para los conductores que doblan a la derecha desde la calle secundaria y que pueden mirar solo hacia la izquierda para ver los vehículos y no observar a los peatones que vienen de la derecha. • Intersecciones de control de parada total. Debido a que se requiere que todos los vehículos se detengan, los accidentes peatonales generalmente son menos severos en este tipo de intersecciones. Los conflictos peatonales en el lado cercano de los conductores que ingresan son bastante benignos. Sin embargo, a medida que los conductores aceleran a través de la intersección, el peligro para los peatones es mayor en el otro extremo de la intersección, ya sea que los conductores estén yendo directo o girando. Además, muchos conductores violan las señales de alto en las intersecciones de este tipo una vez que han percibido que no hay conflictos inminentes con el vehículo. Es posible que ocasionalmente estos conductores no vean a los peatones que cruzan en la intersección. • Intersecciones señalizadas. Las señales de tráfico pueden reducir potencialmente la probabilidad de conflictos entre peatones y vehículos a través del uso de la fase de señal que permite solo unos pocos movimientos legales en un momento dado. Sin embargo, hay cuatro movimientos de vehículos en las intersecciones señalizadas que crean conflictos potenciales con los peatones bajo esquemas de sincronización de señales comunes (ver Figura 5-7)

❖ Luz roja en funcionamiento (ilegal): incluye movimientos, giros a la izquierda y giros a la derecha. Estos movimientos, particularmente los movimientos pasantes, tienen la mayor severidad potencial debido a las altas velocidades vehiculares y la posibilidad de sorpresa para el peatón.

❖ Giros a la derecha en verde (legal). Estos movimientos ofrecen el mayor potencial para la visibilidad entre conductores y peatones, pero los conductores ocasionalmente pueden no notar a los peatones que cruzan en la intersección.

❖ Giro a la izquierda en verde (legal para la permisividad protegida o permisiva del giro a la izquierda). Esto representa un riesgo significativo para los peatones, ya que un conductor que realiza un giro a la izquierda permisivo desde la calle principal está mirando principalmente hacia adelante las brechas en el tráfico que se aproxima y puede no ver a los peatones cruzando la calle menor.

❖ Giros a la derecha en rojo (legal en la mayoría de los Estados Unidos y Canadá). Estos tienen un potencial moderado de severidad debido a que el conductor mira hacia la izquierda buscando una brecha y no ve el cruce peatonal frente al conductor parado desde la derecha. En algunos casos, los conductores que doblan a la derecha en rojo se mueven hacia el cruce de peatones para mejorar sus líneas de visión hacia la izquierda y hacer que los peatones pasen al frente o detrás de ellos.



5-10

Figura 5-7.Conflictos vehículo-peatones para un paso de peatones en intersecciones señalizadas

Los peatones en las rotondas, por otro lado, enfrentan dos movimientos vehiculares conflictivos en cada acceso, como se muestra en la Figura 5-8: • Conflicto con el ingreso de vehículos y • Conflicto con los vehículos que salen. En las intersecciones convencionales rotondas con múltiples carriles de acceso, se agrega un conflicto adicional con cada carril adicional que un peatón debe cruzar.



5-11

Figura 5-8. Conflictos vehículo-peatones en rotondas de carril único

5.2.4 CONFLICTOS DE BICICLETAS Los ciclistas se enfrentan a conflictos similares a los de los vehículos de motor en las intersecciones señalizadas y las rotondas. Sin embargo, debido a que los ciclistas generalmente viajan en el lado derecho de la carretera entre las intersecciones, enfrentan conflictos adicionales cuando necesitan fusionarse con el flujo del tráfico de vehículos motorizados o cuando los vehículos automotores se cruzan en su camino. Los conflictos exclusivos de los ciclistas ocurren en cada acceso a las intersecciones convencionales de cuatro ramas, y los conflictos típicos vehículo-vehículo dentro de la intersección pueden ser más significativos para los ciclistas. Los conflictos experimentados por los ciclistas varían ampliamente dependiendo de cómo elijan negociar la intersección: • Muchos ciclistas que cruzan la intersección sin realizar giros continuarán viajando en el lado derecho de la carretera al ingresar a una intersección convencional; esta acción da como resultado un punto de conflicto con los automovilistas que están girando a la derecha (el tipo de colisión del "gancho de la derecha"). • Los ciclistas experimentados a menudo se fusionan con el flujo del tráfico de vehículos automotores antes de ingresar a la intersección, lo que reduce la probabilidad de choques de gancho de derecha y se vuelven más visibles para otros conductores en la intersección. Esta acción da como resultado un posible punto de conflicto de fusión antes de la intersección. Los ciclistas experimentados prefieren este punto de conflicto porque son capaces de controlar la ubicación y la dinámica de la fusión • Los ciclistas que hacen giros a la izquierda de estilo vehicular necesitan fusionarse con el tráfico de otros vehículos y, a veces a través de carriles de viaje si hay múltiples carriles de circulación a través y / o un carril de giro a la izquierda. Esta maniobra resulta en al menos uno y posiblemente múltiples conflictos de fusión. • Algunos ciclistas pueden optar por realizar giros a la izquierda de estilo peatonal en la carretera, cruzando directamente la intersección en el lado derecho, deteniéndose en la esquina más alejada, girando la bicicleta 90 ° hacia la izquierda y viajando en línea recta como si venían de la derecha.



5-12

Estos ciclistas experimentan los conflictos típicos vehículo-vehículo, así como dos conflictos de derecho de acceso, uno para cada uno de sus movimientos a través. • Algunos ciclistas (por lo general, niños o ciclistas adultos menos experimentados) eligen viajar a través de las intersecciones utilizando las aceras y los cruces de peatones. Estos ciclistas experimentan los mismos puntos de conflicto que los descritos para los peatones en la Sección 5.2.3. Si estos ciclistas optan por andar en bicicleta a través de cruces peatonales, la probabilidad de un choque es generalmente más alta debido a su velocidad y su capacidad reducida para reaccionar ante un posible conflicto. Estos ciclistas también experimentan conflictos potenciales con los peatones en las aceras o en los cruces de peatones. De manera similar a las intersecciones convencionales, los conflictos que experimentan los ciclistas en las rotondas dependen de cómo eligen negociar la rotonda. El principal cuestionamiento es si los ciclistas eligen viajar a través de las rotondas como otros vehículos o como peatones. Algunas rotondas incluyen características de diseño que facilitan la elección de los ciclistas. Si los ciclistas viajan a través de una rotonda como vehículo, experimentan varios conflictos exclusivos de los ciclistas: • Se produce un conflicto de fusión en el punto en que el ciclista se fusiona con la corriente de tráfico. • En las rotondas de varios carriles, se recomienda que los ciclistas viajen a través de la rotonda de la misma manera que otros vehículos. Por lo tanto, los ciclistas que hacen giros a la izquierda pueden encontrar múltiples conflictos de fusión a medida que cambian a un carril designado para los movimientos de giro a la izquierda. • En las rotondas donde hay un carril de giro a la derecha o un carril de derivación a la derecha, los ciclistas que realizan movimientos a través (siguiendo la dirección en la que vienen) o giros a la izquierda también pueden experimentar conflictos de fusión adicionales. • Los ciclistas no deben elegir viajar en la parte exterior de la carretera al circular la rotonda, incluso en las rotondas de varios carriles. Sin embargo, algunos ciclistas pueden optar por viajar en esta posición después de una salida, donde se enfrentan a un conflicto potencial con los vehículos que salen. • Cuando circulan en una rotonda, los ciclistas son menos visibles y, por lo tanto, más vulnerables a los conflictos de fusión y de salida que ocurren en las rotondas de varios carriles. Esto es especialmente cierto si los ciclistas se sitúan cerca a la acera como se describió anteriormente, porque los automovilistas que están más a la derecha están más fuera de las líneas de visión principales de los conductores que ingresan. Además, dado que los ciclistas generalmente viajan un poco más lentos que otros vehículos en las rotondas, es posible que los automovilistas pasen a los ciclistas y les corten el paso al salir. • Como se describió anteriormente, los ciclistas deben doblar a la izquierda de la misma manera que los vehículos. Sin embargo, su velocidad más lenta hace posible que los automovilistas los pasen por la derecha, lo que resulta en otro posible conflicto cuando los ciclistas que doblan a la izquierda salen de la rotonda. Si los ciclistas viajan a través de una rotonda como peatones, entonces experimentan los conflictos típicos de peatones y vehículos como se describe en la Sección 5.2.3, así como varios conflictos exclusivos de los ciclistas: • Se produce un conflicto entre ciclistas y peatones en el punto donde el ciclista se sube a la acera o al camino de uso compartido. • En las rutas de uso compartido o en las aceras de las rotondas, si los ciclistas continúan conduciendo, se producen conflictos adicionales entre ciclistas y peatones dondequiera que se cruzan los peatones y las bicicletas.



5-13

• Si los ciclistas eligen usar sus bicicletas en los cruces de peatones, la probabilidad de un choque es generalmente mayor debido a su velocidad y a su capacidad reducida para reaccionar ante un posible conflicto con los vehículos. • Existe un conflicto de fusión con otros ciclistas y posiblemente vehículos de motor en el punto donde los ciclistas vuelven a entrar en la carretera después de viajar a través de la rotonda como peatón.

5.3 RENDIMIENTO DE SEGURIDAD OBSERVADO Esta sección resume el rendimiento general de seguridad de las rotondas en los Estados Unidos y los tipos detallados de colisiones experimentados. Las estadísticas de accidentes de peatones y bicicletas se discuten por separado utilizando datos internacionales. 5.3.1 COMPARACIONES CON PREVIAS FORMAS DE TRATAR LAS INTERSECCIONES El conocimiento más actualizado sobre los efectos de seguridad de las conversiones a rotondas en los Estados Unidos se resume en el Informe 572 (2) del NCHRP. Antes y después de la conversión, se recopilaron datos de 55 ubicaciones con variaciones en el tratamiento previo de intersección (parada bidireccional, parada total o de señalización), entorno (urbano y rural) y número de carriles circulantes. La figura 5-9 presenta los resultados de este estudio para los accidentes totales y lesiones, incluida la reducción porcentual esperada y el error estándar asociado. Los accidentes de lesiones se definen como aquellos que implican una lesión definitiva o la muerte. En otras palabras, el daño a la propiedad solamente (Propety damage only) y los posibles accidentes con lesiones (C en la escala KABCO) no están incluidos. Los resultados se muestran por separado para varios grupos lógicos para los que los tamaños de muestra fueron lo suficientemente grandes como para facilitar un análisis desagregado. La reducción porcentual se puede aplicar a la frecuencia de choque esperada antes de la conversión para estimar la frecuencia de colisiones esperada de una rotonda contemplada o la reducción esperada en choques después de la conversión.

Control anterior Sitios Configuración Carriles

Reducción estimada de choques en porcentaje (y error estándar) Todos Lesión + fatal

Todos los sitios 55 Todas Todos 35.4% (3.4)

75.8% (3.2)

Señalizados

9 Todas Todos 47.8% (4.9)

77.7% (6.0)

4 Sub-urbanas 2 66.7% (4.4)

Muestra muy pequeña para

analizar

5 Urbanas Todos Efectos insignificantes

60.1% (11.6)

Parada total 10 Todas Todos Efectos insignificantes

Efectos insignificantes

Parada Bidireccional

36 Todas Todos 44.2% (3.8)

81.8% (3.2)

9 Rural 1 71.5% (4.0)

87.3% (3.4)



5-14

17

Urbana

Todos 29.0% (9.0)

81.2% (7.9)

12 1 39.8% (10.1)

80.3% (10.0)

5 2 Muestra muy pequeña para

analizar

Muestra muy pequeña para

analizar

10

Sub-Urbana

Todos 31.8% (6.7)

71.0% (8.3)

4 1 78.2% (5.7)

77.6% (10.4)

6 2 19.3% (9.1)

68.0% (11.6)

27

Urbana /Suburbana

Todos 30.8% (5.5)

74.4% (6.0)

16 1 56.3% (6.0)

77.7% (7.4)

11 2 17.9% (8.2)

71.8% (9.3)

Figura 5-9. Comparación con anteriores tratamientos en los Estados Unidos

En general, se observa una reducción del 35% y del 76% en el total y los accidentes con lesiones, respectivamente, después de la conversión a una rotonda. Estos valores son consistentes con los resultados de estudios internacionales, como se muestra en la figura 5-10. Los hallazgos de estos estudios muestran que los accidentes de lesiones se reducen más dramáticamente que los accidentes que involucran solo daños a la propiedad. Esto se debe, en parte, a la configuración de las rotondas, que eliminan colisiones graves como giros a la izquierda, choque de frente en ángulo de 90 grados. Otras conclusiones específicamente extraídas del estudio de EE. UU. (2) son las siguientes: • Tipo de control antes. Existen grandes ventajas de seguridad altamente significativas al convertir las intersecciones con señales y el control de paradas bidireccionales en rotondas. Los beneficios son mayores para los accidentes con lesiones que para todos los tipos de choque combinados. Para las conversiones del control de parada total, no hay un efecto de seguridad aparente. • Número de carriles. El beneficio de seguridad es mayor para las rotondas de un solo carril que para los diseños de dos carriles para las rotondas urbanas y suburbanas que anteriormente eran controladas por una parada bidireccional. • Configuración. Los beneficios de seguridad para las instalaciones rurales, que eran todos de una sola vía, fueron mayores que para las rotondas urbanas y suburbanas de carriles sencillos. • ideas adicionales. El análisis adicional proporcionó las siguientes ideas: - El beneficio de seguridad parece disminuir con el aumento de AADT6, independientemente del tipo de control anterior, el número de carriles y la configuración. - Para varias combinaciones de ajustes, tipo de control anterior y número de carriles para los que había muestras suficientemente grandes, no había relación aparente con el diámetro del círculo inscrito o el diámetro de la isla central. - La reducción de todo tipo de choques y colisiones de lesiones es particularmente notable en entornos rurales donde las velocidades de aproximación son altas. 6 NdT: AADT Anual average daily traffc: Trafico diario promedio anual



5-15

País Reducción media Todas las colisiones Colisiones con lesiones

Australia 41-61% 45-87% Francia - 57-78%

Alemania 36% - Holanda 47% -

Reino Unido - 25-39% Estados unidos 35% 76%

Figura 5-10. Reducción media de colisiones en varios países.

5.3.2 TIPOS DE COLISION Es instructivo para los diseñadores examinar los detalles de los tipos de colisiones y la ubicación en rotondas La Figura 5-11 muestra el porcentaje de los principales tipos de accidentes encontrados en los datos de EE. UU. En un análisis de 39 rotondas donde se revisaron los informes detallados de colisiones (2). Como se puede ver en la figura, más de la mitad de los choques ocurre entre dos vehículos e involucran entrar o salir de la rotonda. Se puede hacer una distinción adicional entre los accidentes circulantes entrantes y circulantes salientes entre las rotondas de carril único y de varios carriles. Para las rotondas de carril único, el 80% de estos dos tipos de accidentes eran circulantes-entrantes, con un 20% de circulantes-salientes. Sin embargo, para las rotondas de varios carriles, el tipo de colisión predominante es el opuesto : el 64% era circulante-saliente, con el 36% circulante-entrante.

Tipo de colisión Porcentaje Circulante-entrante 23 Circulante-saliente 31

Colisiones traseras en la rama 31 Perdida de control en la rama 13

Peatonal 1 Bicicleta 1

Figura 5-11. Tipos de colisión en rotondas de USA.

Datos adicionales compilados por el IIHS (9) proporcionan un resumen de los tipos de colisiones en 29 rotondas de un solo carril y 9 rotondas de varios carriles en Maryland. El estudio representa 149 choques en los sitios de carril único y 134 en los sitios de varios carriles para los que se disponía de al menos 2 años de datos. Seis de las rotondas de un solo carril representaron el 59% de todos los choques en las rotondas de un solo carril estudiadas, y dos rotondas representaron más del 80% de todos los choques en las rotondas de varios carriles. Los resultados del tipo de choque del estudio del IIHS se presentan en la figura 5-12 junto con datos internacionales para comparar. La figura 5-13 ilustra los tipos de colisión identificados en la figura 5-12. La figura 5-12 muestra que una variedad de tipos de colisiones distintivas puede tener lugar en las rotondas. Un diseñador debe tener en cuenta estos tipos de choques al tomar decisiones sobre la alineación y la ubicación de objetos fijos. Estos tipos de colisión se sugieren como tipos de conflictos al informar colisiones en glorietas y realizar análisis de conflictos de tráfico.

Tipo de colisión Francia Queensland, Australia

Reino Unido1

Estados Unidos Carril único

Doble carril

1.Fallo al ceder el paso en la entrada (circulante-entrante) 36.6% 50.8% 71.1% 13% 17%



5-16

2.Un vehículo se sale de la sección de circulación 16.3% 10.04% 8.2%2 50%2 28%2

3. Un vehículo pierde control en la entrada 11.4% 5.2% 2

2 19%

4. Colisión trasera en la entrada 7.4% 16.9% 7.0%3 34% 4% 5.Circulante-saliente 5.9% 6.5% 4%

6. Peatón en cruce peatonal 5.9% 3.5%4 7. Un vehículo pierde el control en la

salida 2.5% 2.6% 2

8.Saliente-Entrante 2.5% 1% 9. Colisión trasera en la sección

de circulación 0.5% 1.2%

10. Colisión trasera en la salida 1.0% 0.2% 11. Pasando una bicicleta a la

entrada 1.0%

12. Pasando una bicicleta a la salida. 1.0%

13. Culebreando en la sección de circulación 2.5% 2.0%

14. En contravía por la sección de circulación 1.0%

15. Peatón en la sección de circulación 3.5% 4

16. Peatón por fuera del cruce peatonal. 1.0% 4

Otros tipos de colisiones 2.4% 10.2% 2.0% 3.0% Otros choques laterales 1.6% 24%6

Figura 5-12. Comparación de tipos de colisión en rotondas.

Notas: 1: Los datos corresponden a rotondas "pequeñas" [islas centrales encerradas> 13 pies (4 m) de diámetro, relación relativamente grande entre el diámetro del círculo inscrito y el tamaño de la isla central] 2: Los hallazgos reportados no distinguen entre los choques de un solo vehículo. 3: Los hallazgos reportados no distinguen entre los accidentes por acceso. 4. Los hallazgos reportados no distinguen entre los accidentes de peatones. 5: Los hallazgos reportados combinan los accidentes de peatones y ciclistas 6: Los hallazgos reportados no distinguen entre accidentes de barrido lateral.



5-17

Figura 5-13. Representación gráfica de los tipos de choques en las rotondas (los números corresponden a los de la figura

5-12).

5.3.3 PEATONES Como se describió anteriormente, las colisiones vehiculares que involucran lesiones normalmente disminuyen cuando se instalan rotondas en una intersección existente. Se ha descubierto que los



5-18

beneficios de seguridad de las rotondas también se transfieren a los peatones, como se muestra en las estadísticas británicas de la figura 5-14. Esto puede deberse a las velocidades reducidas en las rotondas en comparación con las formas de intersección previas.

Tipo de intersección Choques con peatones cada millón de viajes. Mini-rotonda 0.31

Rotonda convencional (diseño antiguo) 0.45 Rotonda acampanada (diseños modernos) 0.33

señales 0.67 Figura 5-14. . Tasas de accidentes británicos para peatones en rotondas e intersecciones señalizadas

Para los peatones, el riesgo de verse involucrado en una colisión severa es menor en las rotondas que en otras formas de intersecciones debido a las velocidades más lentas del vehículo. Del mismo modo, la cantidad de puntos de conflicto para peatones es menor en las rotondas que en otras intersecciones, lo que puede reducir la frecuencia de los accidentes. La isla divisora entre la entrada y la salida también permite a los peatones resolver los conflictos con vehículos que entran y salen de la rotonda por separado. Para los peatones, la velocidad juega un papel importante en si un accidente vehicular-peatonal resultará en una fatalidad. La figura 5-15 muestra que un peatón tiene una probabilidad 8 veces mayor de morir cuando es golpeado a 30 mph (50 km / h) que a 20 mph (32 km / h) -una diferencia de solo 10 mph (13). Por lo tanto, la diferencia en la velocidad de diseño es crítica para todos los usuarios que no están dentro del cuerpo protector de un vehículo motorizado. La demora adicional para los conductores que circulan en rotondas con una velocidad de diseño baja (en comparación con los diseños de rotondas de mayor velocidad) se compensa con el beneficio sustancial de seguridad para los peatones (y ciclistas). Los conductores mayores (de mayor edad) pueden beneficiarse del tiempo adicional para percibir, pensar, reaccionar y corregir los errores (como todos los usuarios). Se debe aclarar que no se han llevado a cabo investigaciones específicas sobre conductores mayores, peatones de mayor edad y ciclistas de mayor edad en las rotondas. También se debe tener en cuenta que a los peatones con discapacidad visual no se les proporcionan las señales audibles de las corrientes de vehículos que están disponibles en una intersección controlada por señal. Por ejemplo, en las salidas de la rotonda puede ser difícil discernir el sonido de los vehículos que continuarán circulando de aquellos de los que salen de la rotonda. Por lo tanto, se debe proporcionar información a estos usuarios a través de varias características de diseño apropiadas para que puedan ubicar y navegar de manera segura los cruces en las rotondas.

Figura 5-15. Posibilidad de muerte del peatón si ocurre es golpeado por un vehículo motorizado.



5-19

Un estudio holandés de 181 intersecciones convertidas en rotondas (4) encontró reducciones del 73% en todos los accidentes peatonales y del 89% en accidentes de peatones con heridas. En este estudio, todos los modos compartieron los beneficios de seguridad para mayores (automóviles de pasajeros) o menores extensiones (bicicletas), como se muestra en la figura 5-16.

Modo Todos los choques Choques con heridos Vehículo de pasajeros 63 95

Ciclomotor 34 63 Bicicleta 8 30 Peatón 73 89 Total 51 72

Figura 5-16.Reducción porcentual en el número de choques por modo en un estudio holandés

Un análisis de riesgo de 59 rotondas y 124 intersecciones señalizadas se llevó a cabo en datos de choques en Noruega entre 1985 y 1989. En total, 33 accidentes con lesiones personales se registraron en las 59 rotondas. Solo uno de estos accidentes involucró a un peatón, en comparación con las intersecciones señalizadas donde los peatones estuvieron involucrados en el 20% de los accidentes de lesiones personales (57 de 287 accidentes con lesiones) (15) 5.3.4 CICLISTAS Los estudios de seguridad sobre los ciclistas en las rotondas tienen resultados mixtos. Como se muestra en la figura 5-17, en Gran Bretaña, a los ciclistas les va peor en términos de choques en las rotondas que en las intersecciones señalizadas.

Tipo de intersección Choques de ciclistas por millón de viajes

Choques de motociclistas por millón de viajes

Mini-rotonda 3.11 2.37 Rotonda convencional (diseño

antiguo) 2.91 2.67

Rotonda acampanada (diseños modernos) 7.85 2.37

señales 1.75 2.40 Figura 5-17. Tasas británicas de choques para bicicletas y motocicletas en rotondas e intersecciones señalizadas.

Un estudio francés (5) comparó los accidentes en 1988 en 15 ciudades del oeste de Francia en intersecciones señalizadas y rotondas, como se muestra en la figura 5-18. Las conclusiones del análisis fueron: • Hubo el doble de accidentes de lesiones por año en las intersecciones señalizadas que en las rotondas. • Los vehículos de dos ruedas estuvieron involucrados en accidentes con lesiones más a menudo (+ 77%) en intersecciones señalizadas que en rotondas. • Las personas murieron con más frecuencia y resultaron gravemente heridas por accidente (+ 25%) en las rotondas que en las intersecciones señalizadas. • Proporcionalmente, los usuarios de vehículos de dos ruedas estuvieron más a menudo involucrados en choques (+ 16%) en las rotondas que en las intersecciones señalizadas. Además, las consecuencias de tales accidentes fueron más serias.

Intersecciones señalizadas Rotondas

Numero de intersecciones 1238 179



5-20

Numero de lesiones personales 794 59 Numero de choques que involucran vehículos de 2 ruedas 278 28

Choques con lesiones personales/año/intersección 0.64 0.33 Choques de vehículos de 2 ruedas/año/intersección 0.23 1.14 Choques a vehículos de 2 ruedas por 100 choques 35 40.7

Choques serios/año/ intersección 0.14 0.089 Choques serios a vehículos de 2 ruedas/año/intersección 0.06 0.045

Choques serios/100 choques 21.9 27.1 Choques serios a vehículos de 2 ruedas/100 choques a

vehículos de dos ruedas 27 33.3 Figura 5-18. Una comparación de accidentes en Francia entre intersecciones señalizadas y rotondas

Todos los países europeos informan que es necesario un diseño más cuidadoso para mejorar la seguridad de los ciclistas. El tipo de colisiones de bicicleta depende de las instalaciones para bicicletas provistas en la rotonda. Si no hay instalaciones para bicicletas, o si hay un bici-carril en el área exterior de la carretera, los accidentes ocurren típicamente entre los autos que entran y los ciclistas circulantes, así como entre los autos que salen y los ciclistas que circulan por el borde exterior de la carretera. Las señales colocadas incorrectamente en la isla divisora también pueden ser un factor contribuyente. Como resultado, la mayoría de los países europeos tienen políticas: • Para evitar carriles para bicicletas en el borde exterior de la carretera circulatoria; • Para permitir que los ciclistas se mezclen con el tráfico vehicular sin ninguna instalación separada en la carretera, cuando el volumen de tráfico es bajo, en rotondas de un solo carril que operan a velocidades más bajas [por ejemplo, hasta 8,000 vehículos por día en los Países Bajos (4)]; y • Para introducir instalaciones para bicicletas separadas fuera de la carretera circulatoria cuando los volúmenes de vehículos y bicicletas son altos. Estas instalaciones separadas para bicicletas cruzan las salidas y las entradas al menos a un automóvil de distancia desde el borde de la vía de acceso circulatorio, adyacente a los pasos de peatones. En algunos países (por ejemplo, Alemania), los ciclistas tienen prioridad sobre los vehículos entrantes y salientes, especialmente en las zonas urbanas. Otros países (por ejemplo, los Países Bajos) prefieren dar prioridad al tráfico de automóviles, mostrando un signo de ceder el paso a los ciclistas. La última solución (es decir, las instalaciones para bicicletas separadas con prioridad de tráfico vehicular en los puntos de cruce) es la solución estándar para las zonas rurales en la mayoría de los países europeos. La extrapolación de la experiencia europea de ciclismo a los Estados Unidos se debe hacer con precaución ya que los conductores en Europa están más acostumbrados a interactuar con los ciclistas. La velocidad es un factor de riesgo fundamental en la seguridad de los ciclistas. Las velocidades típicas de los ciclistas en ruta están en el rango de 12 a 20 mph (20 a 30 km / h), y los diseños que limitan las velocidades de los vehículos a valores similares minimizarán las velocidades relativas y de ese modo mejorarán la seguridad. Las características de diseño que disminuyen la velocidad del tránsito se consideran seguras para los ciclistas (16). Estos pueden incluir el ajuste de la curvatura de entrada, el ancho de entrada y la alineación radial de las ramas de una rotonda, como con el diseño compacto urbano. Además, las rotondas de varios carriles no deberían usarse donde no se necesiten por motivos de capacidad en el corto plazo, ya que las rotondas de un solo carril son mucho más seguras para los ciclistas.



5-21

5.4 METODOLOGIA PARA LA PREDICCIÓN DE COLISIONES EN INTERSECCIONES A NIVEL.

Los modelos de predicción de choques a nivel de intersección se pueden usar para evaluar el rendimiento de seguridad de una rotonda existente en relación con sus pares y en la estimación de los cambios de seguridad esperados si se contempla una rotonda para la construcción en una intersección convencional existente. Una condición clave es el requisito de que los modelos puedan asumirse como representativos de la jurisdicción pertinente o pueden recalibrarse utilizando datos representativos de esa jurisdicción. Para una rotonda existente, la estimación del rendimiento de seguridad se puede utilizar en un proceso de selección de red para examinar el rendimiento de esa rotonda en relación con otras rotondas u otras intersecciones. Para rotondas que rinden por debajo de la media desde una perspectiva de seguridad, los procedimientos de diagnóstico pueden usarse para aislar cualquier problema y desarrollar medidas correctivas. La metodología proporciona un medio para combinar las predicciones del modelo y las frecuencias de accidentes observadas en una única estimación refinada de la frecuencia de choque esperada, de modo que el historial de choques observado de un sitio se pueda considerar en el proceso de estimación. Esta metodología empírica de Bayes (EB) reconoce que la frecuencia de choque observada, por sí misma, es una estimación deficiente del rendimiento de seguridad debido a la aleatoriedad de los conteos de colisiones. Los modelos a nivel de intersección para las rotondas en los Estados Unidos están documentados en el Informe 572 (2) del NCHRP y se muestran en la Prueba documental 5-19 y en la Prueba documental 5-20. El parámetro de dispersión en estas tablas se estimó en el proceso de calibración del modelo y se utiliza en la metodología EB como se ilustra a continuación. 5.4.1 METODOLOGIA PARA EVALUAR EL RENDIMIENTO DE SEGURIDAD EN UNA

ROTONDA EXISTENTE Paso 1: Reúna los datos, incluidos el número de accesos, el número de carriles de circulación y el recuento de choques por lesiones totales y KAB (es decir, excluyendo posibles choques con lesiones) para la rotonda de interés durante un período de n años (hasta 10 años). Para el mismo período de tiempo, obtenga o calcule un total que ingrese al representante de AADT de ese período de tiempo. Paso 2: Seleccione el modelo de nivel de rotonda apropiado de la Figura 5-19 o la Figura 5-20 y úselo para estimar el número anual de choques (P) que se esperarían en rotondas con volúmenes de tráfico y otras características similares a la que se está evaluando. Si se puede suponer que el modelo seleccionado representa la jurisdicción, se puede usar directamente. Si, como es más probable el caso, no se puede suponer que el modelo representa la jurisdicción, primero se debe estimar un multiplicador de calibración utilizando datos (similares a los datos adquiridos en el Paso 1) de una muestra de rotondas representativas de las jurisdicciones. Como mínimo, se necesita un conjunto de datos de al menos 10 rotondas con un mínimo de 50 choques. El multiplicador de recalibración es la suma de los choques registrados en este conjunto de datos dividido por la suma de los choques pronosticados por el modelo para este conjunto de datos. El modelo de la figura 5-19 o de la figura 5-20 se aplica luego con el multiplicador de recalibración para estimar el número anual de choques (P). Paso 3: combine la estimación del modelo (P) con el recuento de choques (x) en los n años de datos observados para obtener una estimación del número anual esperado de choques (m) en la rotonda. Esta estimación de m se calcula como:

𝑚 = 𝑤1𝑥 + 𝑤2𝑃



5-22

𝑤1 =𝑃

(1𝑘) + 𝑛𝑃

𝑤2 =(1

𝑘)

(1𝑘) + 𝑛𝑃

Donde: m= Frecuencia anual de choques esperada x= Choques totales observados P=Numero de choques anuales previstos n= años de datos observados k= Parámetro de dispersión para un modelo dado (dado en la figura 5-19 o 5-20) Se pueden obtener estimaciones para accidentes de todas las intensidades combinadas (choques totales) o solo para choques con lesiones KAB.

Modelo para predecir la frecuencia total de choques esperados al año por numero de accesos carriles 3 ramas 4 ramas 5 ramas

1 0.0011(AADT)0.7490 0.0023(AADT)0.7490 0.0049(AADT)0.7490 4000 a 31000 AADT 4000 a 37000 AADT 4000 a 18000 AADT

2 0.0018(AADT)0.7490 0.0038(AADT)0.7490 0.0073(AADT)0.7490 3000 a 20000 AADT 2000 a 35000 AADT 2000 a 52000 AADT

3 o 41 No disponible 0.0126(AADT)0.7490 No disponible 25000 a 59000 AADT Parametro de dispersión k=0.90

Figura 5-19. Modelos de rendimiento de seguridad de nivel de intersección y rangos de validez: choques totales

1: El modelo esta basado en una pequeña muestra de rotondas que presentaban frecuencias de choques altas. Debe ser usado con precaución.

Modelo para predecir la frecuencia total de choques con lesiones KAB esperados al año por numero de accesos

carriles 3 ramas 4 ramas 5 ramas

1 o 2 0.0008(AADT)0.5923 0.0013(AADT)0.5923 0.0029(AADT)0.5923 3000 a 31000 AADT 2000 a 37000 AADT 2000 a 52000 AADT

3 o 41 No disponible 0.0119(AADT)0.5923 25000 a 59000 AADT Parametro de dispersión k=0.946

Figura 5-20. Modelos de rendimiento de seguridad de nivel de intersección y rangos de validez- choques con lesiones tipo KAB

1: El modelo esta basado en una pequeña muestra de rotondas que presentaban frecuencias de choques altas. Debe ser usado con precaución.



5-23

5.4.2 APLICACIÓN A LA PROYECCIÓN DE LA RED En la proyección de redes, la estimación del rendimiento de seguridad refinado, m, puede utilizarse para evaluar qué tan bien está funcionando una rotonda existente en relación con otras rotondas similares o con intersecciones de otros tipos. Se pueden hacer comparaciones con la frecuencia promedio de colisiones esperadas de una colección de otros sitios o sitios específicos. Si el (los) otro (s) sitio (s) son también rotondas, los modelos apropiados se seleccionarán de la Figura 5-19 o la Figura 5-20 y se recalibrarán si es necesario. Si los otros sitios son otros tipos de intersección, entonces se deben ensamblar modelos similares específicos a esos tipos de sitios. Muchas jurisdicciones pueden haber calibrado sus propios modelos para otros tipos de intersecciones; de lo contrario, los modelos de otras fuentes se pueden adaptar estimando un multiplicador de recalibración usando el procedimiento descrito en la Sección 5.4.2.1. En el HSM y en la documentación del software SafetyAnalyst de FHWA (17), se encuentra disponible información más detallada sobre los métodos de proyección en la red. 5.4.2.1 COMPARACIÓN CON LA FRECUENCIA PROMEDIO DE COLISIONES ESPERADAS DE

ROTONDAS SIMILARES La comparación de la frecuencia de choque esperada de una rotonda particular con la frecuencia promedio esperada implica comparar la estimación EB de ese sitio con la estimación del modelo para rotondas con números similares de accesos y carriles circulantes. Por ejemplo, del Anexo 5-21 un analista podría concluir que el rendimiento de seguridad para esa rotonda es peor que el de rotondas similares ya que su frecuencia de choque esperada, 3.94, es mayor que la estimación del modelo para rotondas similares, 3.39. 5.4.2.2 COMPRACIÓN CON OTROS SITIOS ESPECIFICOS Esta comparación implica comparar la estimación EB del sitio con la estimación EB para los otros sitios. Estos sitios podrían ser rotondas o todas las intersecciones en una jurisdicción (otras rotondas y otras intersecciones convencionales). Una aplicación útil de estas estimaciones es clasificar los sitios en orden descendente de la estimación de EB de la frecuencia de choque esperada para priorizar los sitios para una investigación más detallada del desempeño de seguridad. Un método alternativo es clasificar los sitios por la diferencia entre la estimación de EB y la estimación del modelo de predicción. Usando el Anexo 5-21, las medidas de clasificación descritas arriba proporcionarían los siguientes resultados: (1) para el primer método, se usaría un valor de 3.94, o (2) para el segundo método, un valor de (3.94 - 3.39 = 0.55) sería utilizado.

EJEMPLO: Calculo de los choques totales Parámetros de entrada: Numero de accesos = 4 Numero de carriles circulantes= 1 Años de datos observados=n=3 Choques totales observados =x=12 AADT total entrante= 17000 Paso 1 El modelo apropiado de rendimiento de seguridad y parámetro de dispersión k tomados de la figura 5-19, dados 4 accesos y un carril circulante son los siguientes:



5-24

Total, de choques /año = 0.0023(AADT)0.7490; K=0.8986 Asuma para propósitos del ejemplo, que el modelo es representativo para la intersección en su jurisdicción y que no necesita re calibrarse, el P estimado es entonces: P=0.0023(17000)0.7490=3.39 choques/año Paso 2 Calule las ponderaciones y el m estimado, la frecuencia anual de choques esperada:

𝑤1 =𝑃

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=3.39

( 10.8986) + 3 ∗ 3.39

= 0.30

𝑤2 =(1

𝑘)

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=( 1

0.8986)

( 10.8986) + 3 ∗ 3.39

= 0.10

𝑚 = 𝑤1𝑥 + 𝑤2𝑃 = 0.30 ∗ 12 + 0.10 ∗ 3.39 = 3.94 𝑐ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠/𝑎ñ𝑜

Discusión El estimado del modelo de predicción ha sido refinado a un estimado empírico de Bayes de 3.94 después de considerar la frecuencia anual de choques observada (12) en 3 años, de los cuales 4 presentaron lesiones KAB, igualmente la frecuencia observada de 12/3=a choques por año ha sido refinada a un valor ligeramente mas bajo.

Figura 5-21. Calculo de los choques totales.

Estas medidas se pueden calcular para los choques totales y los choques por lesiones y, a partir de las diferencias entre las dos estimaciones, para los choques sin lesiones. Se puede derivar una medida de clasificación ponderada por la gravedad aplicando ponderaciones a los choques con lesiones y los choques sin lesiones que reflejen su gravedad relativa. (Al estimar una medida de clasificación de gravedad para el segundo método, una diferencia negativa en la frecuencia de choques se convierte en un valor de cero). Por lo tanto, continuando la figuara 5-21, utilizando los pesos EB por sí mismos, el modelo de rendimiento de seguridad apropiado y el parámetro de dispersión k de la figura 5-20, dados cuatro accesos y un carril de circulación, se calculan los accidentes con lesiones y se muestran en la figura 5 22.

EJEMPLO: Calculo de los choques totales Parámetros de entrada: Numero de accesos = 4 Numero de carriles circulantes= 1 Años de datos observados=n=3 Choques totales observados =x=12 AADT total entrante= 17000 Numero total de accidentes con lesiones=4 Paso 1



5-25

El modelo apropiado de rendimiento de seguridad y parámetro de dispersión k tomados de la figura 5-20, dados 4 accesos y un carril circulante son los siguientes: Total de choques con lesiones/año =0.0013(AADT)0.5923; K=0.9459 Asuma para propósitos del ejemplo, que el modelo es representativo para la intersección en su jurisdicción y que no necesita re calibrarse, el P estimado es entonces: P=0.0013(17000)0.5923=0.42 choques con lesiones/año Paso 2 Calule las ponderaciones y el m estimado, la frecuencia anual de choques esperada:

𝑤1 =𝑃

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=0.42

( 10.9459) + 3 ∗ 0.42

= 0.18

𝑤2 =(1

𝑘)

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=( 1

9459)

( 10.9459) + 3 ∗ 0.42

= 0.46

𝑚 = 𝑤1𝑥 + 𝑤2𝑃 = 0.18 ∗ 4 + 0.46 ∗ 0.42 = 0.91𝑐ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠/𝑎ñ𝑜

Paso 3 Luego, la frecuencia esperada de choques no KAB es estimada y la ponderación de severidad es considerada, por ejemplo, que los pesos relativos son 1.0 para los choques no KAB y 10.0 para los choques KAB Choques no KAB/año=choques totales/año -choques con lesiones/año= 3.94-0.91=3.03 Ponderación de severidad estimado=3.03(1.0)+0.91(10.0)=12.12 Discusión Este valor es usado para clasificación con el primer método.

Figura 5-22 Calculo de choques con lesiones

5.4.3 ESTIMACIÓN DEL BENEFICIO DE SEGURIDAD PARA UNA INTERSECCIÓN EXISTENTE LA CUAL SE CONTEMPLA CONVERTIR EN UNA ROTONDA.

El objetivo de este procedimiento es proporcionar a los diseñadores y planificadores una herramienta para estimar el cambio en la frecuencia de colisiones que se espera con la instalación de una rotonda en una intersección controlada existente. Se requiere un modelo de rendimiento de seguridad representativo de la intersección existente. Esto, de nuevo, requerirá que exista uno para la jurisdicción o que los datos estén disponibles para permitir una re calibración de un modelo calibrado para otra jurisdicción utilizando el procedimiento descrito anteriormente. El modelo para la intersección existente se usaría, junto con el historial de choques de la intersección, en el procedimiento empírico de Bayes para estimar la frecuencia de colisiones esperada con el status quo en su lugar. Esta estimación de EB luego se compararía con la frecuencia esperada en caso de que se construyera una rotonda para estimar el beneficio de convertir la intersección en una rotonda. La frecuencia esperada en caso de que se construya una rotonda se estima a partir de un modelo a nivel de intersección. Como antes, esto requiere que sea posible recalibrar modelos a nivel de intersección o que los modelos existentes se consideren adecuados para la jurisdicción. Donde no



5-26

existe un modelo aplicable a nivel de intersección para la jurisdicción, se puede usar un enfoque alternativo. En esto, los resultados del estudio antes-después presentado en la figura 5-9 se pueden aplicar como factores de modificación de accidentes (AMF) a la frecuencia de choque esperada con el status quo establecido para encontrar el beneficio esperado. Se proporcionan más detalles sobre este enfoque alternativo en el HSM. El primer enfoque es preferible al alternativo y es más conveniente porque no es probable que esté disponible un conjunto completo de factores de modificación de accidentes para un gran número de condiciones, incluidos los niveles de AADT, que serían necesarios para aplicar correctamente el segundo enfoque. 5.4.3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ACCESO RECOMENDADO Este ejemplo supone que se está considerando una intersección controlada por parada para la conversión a una rotonda. Paso 1: Reúna los datos y los modelos de predicción de accidentes para intersecciones controladas por paradas y rotondas. 1. Durante los últimos 5 años (si es posible), obtenga el recuento de accidentes totales y accidentes para la intersección controlada por la parada bajo revisión. 2. Para el mismo período, obtenga o estime el promedio total de AADT entrante. 3. Calcule los AADT promedio anuales que prevalecerán para el período inmediatamente posterior a la instalación de la rotonda. 4. Reúna modelos de predicción de colisiones requeridos para intersecciones controladas por parada y rotondas para choques totales y choques de lesiones KAB. Si no se puede asumir que los modelos son representativos de la jurisdicción, primero se debe estimar un multiplicador de calibración utilizando los datos de una muestra de rotondas representativas de esa jurisdicción y el procedimiento descrito anteriormente Paso 2: Use el procedimiento EB documentado en la Sección 5.4.1 con los datos del Paso 1 y el modelo de intersección controlada por parada para estimar el número anual esperado de choques de lesiones totales y KAB que ocurrirían sin conversión (es decir, si la intersección permaneciera detenido por control). La estimación de EB para los accidentes que no son de KAB se deriva como la estimación de EB para los choques totales, menos la estimación de EB para los accidentes de lesiones. Paso 3: Use el modelo de intersección apropiado del Anexo 5-19 o Anexo 5-20 y los AADT del Paso 1 para estimar el número esperado de choques totales y lesiones que ocurrirían si la intersección se convirtiera en una rotonda. La estimación de los choques que no son KAB se deriva como la estimación del modelo para el total menos la estimación del modelo para la lesión. Paso 4: obtenga, para choques con lesiones por KAB y choques que no sean de KAB, la diferencia entre la estimación EB del Paso 2 y la estimación del modelo del Paso 3. Paso 5: Aplique valores en dólares adecuados para daños de choques KAB y choques no KAB a las estimaciones del Paso 4, obtenga el beneficio de seguridad neto estimado de convertir la intersección en una rotonda. Una fuente útil de estos valores en dólares son los estimados de costos accidentales de FHWA (18). Paso 6: Compare el beneficio estimado de seguridad neta del Paso 5 con los costos de conversión rotativos anuales, teniendo en cuenta otros impactos, si lo desea, y el uso de herramientas



5-27

convencionales de análisis económico. Cómo y si esto se hace es muy específico de la jurisdicción. Los métodos convencionales de análisis económico pueden aplicarse después de obtener estimaciones de los valores económicos de los cambios en la demora, el consumo de combustible y otros impactos. Los resultados del análisis anterior pueden indicar que la conversión indirecta está justificada en función de una consideración de los beneficios de seguridad. Este resultado se puede considerar en contexto con otros factores como los siguientes: • Otras medidas de mejora en la intersección existente pueden ser más rentables. • Es posible que sea necesario evaluar otros impactos (retraso, consumo de combustible, etc.). • En un contexto de sistema, otros lugares pueden ser más merecedores de una rotonda. En otras palabras, los resultados del análisis anterior deben considerarse en el contexto de un proceso más amplio de asignación de recursos de seguridad operacional para todo el sistema. Consulte la figura 5-23 para ver un ejemplo que calcula el cambio esperado en los choques al convertir una intersección en una rotonda.

5.5 METODOLOGÍA DE PREDICCIÓN DE ACCIDENTES A NIVEL DE ACCESO

En el nivel de acceso, los modelos se utilizan para predecir por separado tres tipos de colisiones (Circulante- entrante, circulante-saliente y choques en el acceso) como una función del AADT y las características de diseño. Unas gamas de modelos alternativos están disponibles dependiendo de las características de diseño de interés. Los accidentes circulantes-entrantes se calculan usando la ecuación 5-4.

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = 𝑎0(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒)𝑎1(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑐𝑖𝑟𝑐)𝑎2𝑒[𝑏1(𝑉𝑎𝑟1)+⋯+𝑏5(𝑉𝑎𝑟5)]

Las variables se definen en la figura 5-24 Los accidentes circulantes-salientes se calculan usando la ecuación 5-5

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = 𝑎0(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒)𝑎1(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑐𝑖𝑟𝑐)𝑎2𝑒[𝑏1(𝑉𝑎𝑟1)+⋯+𝑏5(𝑉𝑎𝑟5)]

Las variables se definen en la figura 5-25 Los accidentes en el acceso se calculan usando la ecuación 5-6

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = 𝑎0(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒)𝑎1𝑒[𝑏1(𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑐𝑐𝑒𝑠𝑜)]

Las variables se definen en la figura 5-26 Estos modelos se pueden utilizar para evaluar la seguridad en el nivel de acceso de rotondas existentes u opciones alternativas de diseño una rotonda. Hay dos posibilidades de aplicación en este contexto: 1. Aplicación directa para una rotonda existente: en este modelo se usa directamente al sustituir valores de AADT y características de diseño para evaluar el rendimiento de seguridad de una rotonda existente con respecto a los tres tipos de choque. 2. Solicitud para diseñar una rotonda o rediseñarla: en este, similar en principio a las metodologías predictivas en el HSM y el Modelo Interactivo de Diseño de Seguridad Vial (IHSDM), los modelos con AADT como única variable (Modelo 1 en Figura 5-24 , Figura 5-25 y Figuara 5-26) se consideran modelos básicos para las condiciones de diseño promedio, y los AMF se aplican para las características de diseño que son diferentes de las condiciones promedio. Los coeficientes de los modelos que incluyen variables de diseño se utilizan para desarrollar estos AMF. Los detalles de estas aplicaciones se proporcionan mas adelante.



5-28

Ejemplo: Calculo del cambio esperado en choques al convertir una intersección en una rotonda Considere los datos de la rotonda mostrada en la figura 5-21, antes de convertirse en una rotonda de un solo carril, el lugar era una intersección de 4 ramas, controlada por paradas bidireccional en un ambiente urbano. Asuma para motivos del ejemplo que para el tiempo en que la rotonda fue construida la decisión de transformar la intersección convencional en glorieta debía hacerse. Este ejemplo provee algunos cálculos que pueden ser útiles para tomar la decisión. En ese momento, anterior a la decisión, existían 3 años de información con 17 choques observados durante dicho periodo de 3 años, 10 de los cuales fueron con lesiones. El AADT total promedio entrante durante este periodo fue de 16000 vehículos por día, se había anticipado que el trafico se incrementaría a 17000 vehículos por día para el momento en que la conversión tuviera lugar. Metodología recomendada Este ejemplo asume que se encuentra disponible información adecuada de modelos a nivel de intersección. Si este no es el caso, entonces el método alternativo descrito anteriormente debe usarse. Por conveniencia, algunos pasos en el resumen están combinados usando letras en vez de números. Paso 1 El reporte NHCRP 72 provee los modelos por defecto para la predicción de seguridad en intersecciones convencionales para su comparación con rotondas. Modelos para intersecciones urbanas de 4 ramas, controladas mediante parada bidireccional [refiérase a la tabla 27 del reporte NHCRP 72] pueden ser usados en el procedimiento EB para predecir el numero esperado de choques ,m, si la conversión a rotonda no se emprendiera. Asumiendo que los modelos son representativos de la jurisdicción y no necesitan re calibración, estos serán usados para predecir el numero de choques anual por severidad para intersecciones con las mismas características que la que se este considerando.

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = (exp(−1.62))(𝐴𝐴𝐷𝑇)0.220 , 𝐾 = 0.045

= (exp(−1.62))(16000)0.220 = 1.66

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = (exp(−3.04))(𝐴𝐴𝐷𝑇)0.220 , 𝐾 = 0.045

= (exp(−3.04))(16000)0.220 = 0.40 Luego, las ponderaciones y el EB estimado se calculan al igual que antes

𝑤1 =𝑃

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=1.66

( 10.45) + 3 ∗ 1.66

= 0.23

𝑤2 =(1

𝑘)

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=( 1

0.45)

( 10.45) + 3 ∗ 1.66

= 0.31

𝑚 = 𝑤1𝑥 + 𝑤2𝑃 = 0.23 ∗ 17 + 0.31 ∗ 1.66 = 4.42𝑐ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠/𝑎ñ𝑜

Choques con lesiones:

𝑤1 =𝑃

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=0.40

( 10.45) + 3 ∗ 0.40

= 0.12



5-29

𝑤2 =(1

𝑘)

(1𝑘) + 𝑛𝑃

=( 1

0.45)

( 10.45) + 3 ∗ 0.40

= 0.65

𝑚 = 𝑤1𝑥 + 𝑤2𝑃 = 0.12 ∗ 17 + 0.65 ∗ 1.66 = 2.28 𝑐ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝑙𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠/𝑎ñ𝑜

Debido a que se espera que los volúmenes aumenten en el periodo siguiente a la construcción de la rotonda, aunque solo un poco, debe hacerse un ajuste a la “m” para compensar este cambio. El factor de ajuste se calcula como:

(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢𝑒𝑠)0.220

(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟)0.220 =(17000)0.220

(16000)0.220 = 1.01

El “m” ajustado, usando este factor es igual a:

• 4.42*1.01=4.46 choques totales/año • 2.28*1.01=2.30 choques con lesiones /año

En resumen, el numero de esperado de choques anuales por severidad en el lugar SI la rotonda NO SE CONSTRUYE se estima como 4.46 para choques totales y 2.30 para choques con lesiones. Paso 2 El modelo a nivel de intersección tipo rotonda es usado para predecir el numero de choques si la intersección se convierte en rotonda. En este caso se asume que, por motivos del ejemplo, los modelos estándar provistos en las figuras 5-19 y 5-20 se consideran adecuados y no requieren de re-calibración para la jurisdicción en cuestión. El AADT usado es el esperado para la rotonda (es decir, 17000)

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = (0.0023)(𝐴𝐴𝐷𝑇)0.7490 == (0.0023)(17000)0.7490 = 3.39

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠 𝐿𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠

𝑎ñ𝑜 = (0.0013)(𝐴𝐴𝐷𝑇)0.5923 == (0.0013)(17000)0.5923 = 0.42 El numero de esperado de choques anuales por severidad en el lugar SI la rotonda SE CONSTRUYE se estima como 3.39 para choques totales y 0.42 para choques con lesiones. Paso 3 Los cambios esperados en los choques pueden calcularse así:

• Choques totales=3.39-4.46= -1.07 por año o una reducción del 24% • Choques con lesiones= 0.42-2.30= 1.88 por año o una reducción del 82% • Choques no KAB= 2.97-2.16=0.81 por año o un incremento del 38%

Costos estimados por choque pueden ser utilizados para calcular los beneficios monetarios de la conversión. El reporte FHWA sobre estimación de costos por choques proporciona los siguientes costos para choques en intersecciones urbanas, controladas por “pare”.

• Costo de choque no KAB (escala KABCO)= $15,953 • Costo de choque con lesiones o KAB =$297,561

Aplicando estos costos unitarios FHWA, el beneficio económico en la reducción de choques se calcula como:

• Beneficio económico anual=1.88($297,561)-0.81(15,953)=$546,493



5-30

Enfoque alternativo Debe usarse cuando no existan modelos a nivel de intersección tipo rotonda que se adecuen al sitio. Paso 1 Este paso es idéntico al paso del enfoque recomendado. El numero esperado de choques anuales por severidad si la rotonda no se construye es de 4.46 (total) y 2.30( choques con lesiones) Paso 2 De la figura 2-9, el porcentaje de reducción para una intersección urbana controlada por parada bidireccional convertida a una rotonda de un solo carril es de 39.8% para accidentes totales y 80.3% para accidentes con lesiones. La reducción estimada de accidentes por año después de la conversión es de:

• Accidentes totales/año=4.46*(39.8/100)=1.78 • Accidentes con lesiones/año=2.30*(80.3/100)=1.85

Paso 3 La reducción esperada en accidentes PDO (property damage only = daño a la propiedad únicamente) es igual a 1.78-1.85=-0.07 accidentes PDO por año, o un incremento del 7%. Aplicando los costos unitarios de la FHWA, el beneficio económico por reducción de accidentes es de:

• Beneficio económico anual=1.85($297,561)-0.07($15,953)=$549,371 Discusión La diferencia de resultados entre los dos métodos se debe al hecho de que el método alternativo emplea porcentajes de reducción de accidentes que pueden no ser representativos para la situación que se este considerando.

Figura 5-23. Calculo de los cambios esperados en accidentes al convertir una intersección a rotonda

Modelo No.

Multiplicador

a0

AADT entrant

e a1

AADT circulant

e a2

Radio entrada (ft) b1

Ancho de

entrada (ft) b2

Diámetro de la

isla central

(ft) b3

Angulo a la

siguiente rama

(grados) b4

1/radio de la

ruta de entrada (1/ft)

b5 1 0.00000176 1.0585 0.3672 - - - - - 2 0.00000216 0.9771 0.3088 0.0099 - - - - 3 0.00000474 0.9217 0.2900 - 0.0582 -0.0076 - - 4 0.00000213 1.0048 0.3142 0.0103 - -0.0046 - - 5 0.00015668 0.9499 0.2687 0.0105 - - -0.0425 - 6 0.00073488 0.7018 0.1321 - 0.0511 - -0.0276 -

7 0.00012735 0.8322 0.1370 - - - - 138.096

La fila sombreada indican el modelo preferido Figura 5-24. Modelos circulantes entrantes



5-31

Modelo No.

Multiplicador

a0

AADT entrant

e a1

AADT circulant

e a2

Diámetro del

circulo inscrito

(ft) b1

Diámetro de la

isla central

(ft) b2

Ancho de circ. (ft) b3

1/radio de la

ruta de circ. (1/ft)

b4

1/radio de la

ruta de salida (1/ft)

b5 1 0.00044631 0.3413 0.5172 - - - - -

2 0.00000846 0.2801 0.2530 0.0222 - 0.1107 - -

3 0.00001308 0.3227 0.3242 - 0.0137 0.1458 - -

4 0.02215926 0.2413 0.5626 - - - 372.8710 -

5 0.00005363 0.6005 0.7471 - - - - -

387.729

La fila sombreada indican el modelo preferido Figura 5-25. Modelos circulantes-salientes

Modelo No. Multiplicador a0

AADT entrante a1

Ancho medio del acceso (ft) b1

1 0.0034961 0.6036 - 2 0.0057838 0.4613 0.0301

La fila sombreada indican el modelo preferido Figura 5-26. Modelos de acceso

5.5.1 EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DE SEGURIDAD A NIVEL DE ACCESO Si bien los modelos de nivel de acceso se han desarrollado para ayudar en las decisiones de diseño, también se pueden usar en un procedimiento de EB para estimar el desempeño de seguridad esperado en un acceso o una serie de acceso de una ronda existente, siempre que antes los modelos pueden asumirse como representativos de la jurisdicción pertinente o pueden recalibrarse utilizando datos representativos de esa jurisdicción. Esto se usaría para comparar el rendimiento de seguridad del acceso de la rotonda en cuestión con el de otros accesos similares. Para entidades que rinden por debajo de la media desde una perspectiva de seguridad, los procedimientos de diagnóstico pueden usarse para aislar cualquier problema y desarrollar medidas correctivas. La aplicación del método EB en el nivel de acceso sería idéntica al procedimiento presentado e ilustrado anteriormente para el nivel de intersección en la Sección 5.4. Los modelos que se utilizarán serán los indicados por las filas sombreadas de la figura 5-24, figura 5-25, y figura 5-26. 5.5.2 CONSIDERACIÓN DE LOS RESULTADOS DEL MODELO DE ACCESO PARA LA

APLICACIÓN DE TIPO HSM El HSM documenta un algoritmo de predicción de accidentes que permite estimar el número total de accidentes relacionados con la intersección por año utilizando la ecuación 5-7:

𝑁𝑖𝑛𝑡 = 𝑁𝑏(𝐴𝑀𝐹1 × 𝐴𝑀𝐹2 × … × 𝐴𝑀𝐹𝑛) Donde: 𝑁𝑖𝑛𝑡=número previsto de accidentes totales relacionados con la intersección por año después de la aplicación de factores de modificación de accidentes



5-32

𝑁𝑏=número previsto de accidentes totales relacionados con la intersección por año para las condiciones de base; 𝐴𝑀𝐹𝑖=factores de modificación de accidentes (AMF) (i = 1 hasta n) para varias características de intersección diferentes de las condiciones de base. Cada AMF se ajusta para las características observadas diferentes de las condiciones de base usando la ecuación 5-8:

𝐴𝑀𝐹𝑖 = 𝐴𝑀𝐹𝑏𝑎𝑠𝑒(𝑥−𝑥𝑏𝑎𝑠𝑒)

Donde: 𝐴𝑀𝐹𝑖=factores de modificación de accidentes (AMF) (i = 1 hasta n) para varias características de intersección diferentes de las condiciones de base 𝐴𝑀𝐹𝑏𝑎𝑠𝑒=AMF calculado para el valor de la condición base (ver figura 5-27), 𝑥=valor observado para la variable 𝑥𝑏𝑎𝑠𝑒=valor de la condición base para la variable (ver figura 5-27). Para el HSM, se proporcionan modelos de condición base y AMF para las intersecciones convencionales controladas por parada y señal. Un panel de expertos seleccionó los AMF después de una revisión de los hallazgos relevantes de la investigación, incluidos los modelos de predicción calibrados, los coeficientes estimados de las variables geométricas en estos modelos y los resultados de los estudios de evaluación de seguridad antes-después. Se puede considerar una metodología similar para las rotondas en el nivel de accesos. Para esta posible aplicación, el modelo 1 (con AADT como única variable) en la figura 5-24 se considera como el modelo base. Y, como se señaló anteriormente, los coeficientes estimados para las características geométricas en los modelos de nivel de accesos se pueden considerar en los AMF en desarrollo. Los AMF directamente relacionados con las variables geométricas y los valores de las condiciones básicas para estas variables se muestran en la figura 5-27. Usando la ecuación anterior, el efecto de un cambio de diseño puede identificarse aplicando el AMF apropiado. Sin embargo, se recomienda precaución porque muchas de las variables están correlacionadas, lo que da como resultado efectos implícitos en el modelo que pueden no reflejar la realidad. Por lo tanto, se debe considerar la matriz de correlación proporcionada como Tabla 3-14 del Informe 572 (2) del NCHRP antes de examinar estas AMF para su aplicación formal. Consulte la figura 5-28 para ver un ejemplo del cálculo de los accidentes de circulación de entrada con AMF.

Variable Valor de condición base

AMF circulante-

entrante

AMF circulante-

saliente

AMF por acceso

Radio de entrada 76 ft 1.010 Ancho de entrada 20 ft 1.052

Ancho medio del acceso 18 ft 1.031 Diámetro del circulo

inscrito 134 ft 1.022

Diámetro de la isla central 69 ft 0.992 1.014 Ancho circulante 23 ft 1.117

Angulo a la siguiente rama 93 grad 0.973

Figura 5-27. Condiciones base para variables de diseño y AMF implícitas para el cambio de unidad en variables

Ejemplo: Calculo de la frecuencia de choques esperada circulantes-entrantes usando AMFs



5-33

Considere la siguiente rama de una rotonda para la cual se desea calcular la frecuencia de accidentes circulantes entrantes. Las medidas actuales para cada variable de condición base relevante y sus correspondientes AMFs para el sitio son: Parámetros de entrada Radio de entrada= 30 pies (ft) Ancho de entrada= 12 pies (ft) Diámetro de la isla central= 80 pies (ft) Angulo a la siguiente rama=90º Trafico anual promedio diario (AADT) entrante =3870 veh/día Trafico anual promedio diario (AADT) circulante= 1200 veh/día Paso 1 aplicar la forma básica del modelo de predicción Usando el modelo 1 (con AADT como la única variable) use la ecuación 5-4 y la figura 5-24 como se muestra a continuación:

𝐶ℎ𝑜𝑞𝑢𝑒𝑠𝑎ñ𝑜 = 𝑎0(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒)𝑎1(𝐴𝐴𝐷𝑇 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒)𝑎2𝑒[𝑏1(𝑣𝑎𝑟1)+⋯+𝑏5(𝑣𝑎𝑟5)]

= 0.00000176(3870)1.0585(1200)0.3672 = 0.15 Paso 2 calcular AMFs

𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎: 𝐴𝑀𝐹 = 1.01(30−76) = 0.63 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎: 𝐴𝑀𝐹 = 1.052(12−20) = 0.67

𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑖𝑠𝑙𝑎 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙: 𝐴𝑀𝐹 = 0.992(80−69) = 0.92 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑖𝑔𝑢𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑟𝑎𝑚𝑎: 𝐴𝑀𝐹 = 0.973(90−93) = 1.09

Paso 3 aplicar los AMFs al estimado del modelo base

Predicción final de los choques por año = 0.15 ∗ 0.63 ∗ 0.67 ∗ 0.92 ∗ 1.09 = 0.06 Discusión El incremento de la curvatura del recorrido de los vehículos disminuye las velocidades relativas entre los vehículos entrantes y circulantes, pero también incremente la fricción lateral entre las corrientes de trafico adyacente en las rotondas multi-carril.

Figura 5-28. Calculo de la frecuencia esperada de accidentes circulantes entrantes usando AMFs

5.6 REFERENCIAS 1. Maycock, G. and Hall R. D. Crashes at Four-Arm Roundabouts. TRRL Laboratory Report

LR 1120. Transport and Road Research Laboratory, Crowthorne, England, 1984. 2. Rodegerdts, L., M. Blogg, E. Wemple, E. Myers, M. Kyte, M. Dixon, G. List, A. Flannery,

R. Troutbeck, W. Brilon, N. Wu, B. Persaud, C. Lyon, D. Harkey, and D. Carter. NCHRP Report 572: Roundabouts in the United States. Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2007.

3. Brilon, W. and B. Stuwe. “Capacity and Design of Traffic Circles in Germany.” In Transportation Research Record 1398. TRB, National Research Council, Washington, D.C., 1993.

4. Schoon, C. C. and J. van Minnen. “Accidents on Roundabouts: II. Second Study into the Road Hazard Presented by Roundabouts, Particularly with Regard to Cyclists and Moped Riders.” R-93-16. SWOV Institute for Road Safety Research in the Netherlands, 1993.



5-34

5. Alphand,F.,U.Noelle,andB.Guichet.“RoundaboutsandRoadSafety:Stateof the Art in France.” In Intersections without Traffic Signals II (W. Brilon, ed.), Springer- Verlag, Germany, 1991, pp. 107–125.

6. Brown,M.TRLStateoftheArtReview:TheDesignofRoundabouts.London,HMSO, 1995. 7. Garder,P.TheModernRoundabouts:TheSensibleAlternativeforMaine.Maine Department of

Transportation, Bureau of Planning, Research and Community Services, Transportation Research Division, 1998.

8. Guichet, B. “Roundabouts in France: Development, Safety, Design, and Capacity.” In Proceedings of the Third International Symposium on Intersections without Traffic Signals (M. Kyte, ed.), Portland, Oregon, University of Idaho, Moscow, Idaho, 1997.

9. Mandavilli,S.,A.McCartt,andR.Retting.CrashPatternsandPotentialEngineering Countermeasures at Maryland Roundabouts. Insurance Institute for Highway Safety, Arlington, Virginia, May 2008.

10. “Safety of Roundabouts in Urban and Suburban Areas.” Centre d’Etude des Transports Urbains (CETUR), Paris, 1992.

11. Arndt,O.,“RoadDesignIncorporatingThreeFundamentalSafety Parameters.” Technology Transfer Forum 5 & 6, Transport Technology Division, Main Roads Department, Queensland, Australia, August 1998.

12. Bared, J. G. and K. Kennedy. “Safety Impacts of Modern Roundabouts.” In ITE Safety Toolbox, Institute of Transportation Engineers, 1999.

13. Leaf, W. A. and D. F. Preusser. Literature Review on Vehicle Travel Speeds and Pedestrian Injuries. Final Report DOT HS 809 021. National Highway Traffic Safety Administration, Department of Transportation, Washington, D.C., October 1999.

14. Crown, B. “An Introduction to Some Basic Principles of U.K. Roundabouts Design.” Presented at the ITE District 6 Conference on Roundabouts, Loveland, Colorado, October 1998.

15. Seim, K. “Use, Design and Safety of Small Roundabouts in Norway.” In Intersections without Traffic Signals II (W. Brilon, ed.), Springer-Verlag, Germany, 1991, pp. 270–281.

16. Van Minnen, J. “Safety of Bicyclists on Roundabouts Deserves Special Attention.” Research Activities 5, SWOV Institute of Road Safety Research in the Netherlands, March 1996.

17. FHWA. SafetyAnalyst. www.safetyanalyst.org/. Accessed August 2009. 18. Council,F.,E.Zaloshnja,T.Miller,andB.Persaud.CrashCostEstimatesby Maximum Police-

Reported Injury Severity within Selected Crash Geometries. Report No. FHWA-HRT-05-051. FHWA, Washington, D.C., October 2005.


Capitulo 6: Diseño geométrico

6-1

6 DISEÑO GEOMETRICO

CONTENIDOS 6.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 6-2 6.2 PRINCIPIOS Y OBJETIVOS ................................................................................................................ 6-5

6.2.1 MANEJO DE LA VELOCIDAD ........................................................................................................ 6-6 6.2.2 DISPOSICION DE LOS CARRILES ................................................................................................... 6-7 6.2.3 ALINEAMIENTO APROPIADO DE TRAYECTORIA .......................................................................... 6-9 6.2.4 VEHÍCULO DE DISEÑO ............................................................................................................... 6-10 6.2.5 USUARIOS DE DISEÑO NO MOTORIZADOS ............................................................................... 6-12 6.2.6 DISTANCIA DE VISIÓN Y VISIBILIDAD......................................................................................... 6-13

6.3 TAMAÑO, POSICIÓN Y ALINEAMIENTO DE LOS ACCESOS ............................................................ 6-14 6.3.1 DIAMETRO DEL CIRCULO INSCRITO .......................................................................................... 6-15 6.3.2 ALINEACIÓN DE LOS ACCESOS .................................................................................................. 6-16 6.3.3 ANGULO ENTRE LAS RAMAS DE ACCESO .................................................................................. 6-18

6.4 ROTONDAS DE CARRIL ÚNICO ...................................................................................................... 6-20 6.4.1 ISLAS DIVISORIAS....................................................................................................................... 6-20 6.4.2 ANCHO DE LA ENTRADA............................................................................................................ 6-22 6.4.3 ANCHO DE LA CALZADA CIRCULATORIA ................................................................................... 6-22 6.4.4 ISLA CENTRAL ............................................................................................................................ 6-23 6.4.5 DISEÑO DE LA ENTRADA ........................................................................................................... 6-23 6.4.6 DISEÑO DE LA SALIDA ............................................................................................................... 6-25 6.4.7 CONSIDERACIONES DEL VEHICULO DE DISEÑO ........................................................................ 6-27

6.4.7.1 PLATAFORMAS PARA CAMIÓNES .................................................................................................... 6-30 6.5 ROTONDAS MULTICARRIL ............................................................................................................ 6-32

6.5.1 DISPOSICIÓN Y NUMERO DE CARRILES ..................................................................................... 6-33 6.5.2 ANCHO DE LA ENTRADA............................................................................................................ 6-34 6.5.3 ANCHO DE LAS CALZADAS CIRCULATORIAS .............................................................................. 6-35 6.5.4 GEOMETRIA DE LA ENTRADA Y ALINEAMIENTO DE ACCESOS .................................................. 6-37 6.5.5 ISLAS DIVISORIAS....................................................................................................................... 6-41 6.5.6 CURVAS DE SALIDA.................................................................................................................... 6-41 6.5.7 CONSIDERACIONES DEL VEHICULO DE DISEÑO ........................................................................ 6-43 6.5.8 OTRAS PRACTICAS DE DISEÑO .................................................................................................. 6-45

6.6 MINI ROTONDAS ........................................................................................................................... 6-45 6.6.1 CRITERIOS DE DISEÑO GENERALES PARA MINI ROTONDAS ..................................................... 6-46

6.6.1.1 6.6.1.1 ISLAS DIVISORIAS ................................................................................................................. 6-49 6.6.1.2 TRATAMIENTOS PARA PEATONES EN MINI-ROTONDAS ................................................................. 6-51 6.6.1.3 BICICLETAS EN MINI-ROTONDAS ..................................................................................................... 6-51 6.6.1.4 DISEÑO VERTICAL ............................................................................................................................. 6-51

6.6.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA MINI-ROTONDAS EN INTERSECCIONES DE TRES RAMAS. 6-52 6.6.3 CARRILES DE GIRO A LA DERECHA EXCLUSIVOS (BYPASS) ........................................................ 6-53

6.7 CONTROLES DE RENDIMIENTO ..................................................................................................... 6-54 6.7.1 TRAYECTORIA MÁS RAPIDA ...................................................................................................... 6-54

6.7.1.1 CONSTRUCCIÓN DE LAS TRAYECTORIAS DE LOS VEHICULOS .......................................................... 6-55 6.7.1.2 ESTIMACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL VEHICULO .............................................................................. 6-58 6.7.1.3 CONSISTENCIA DE LA VELOCIDAD.................................................................................................... 6-60 6.7.1.4 MEJORA DE LA VELOCIDAD DE LAS TRAYECTORIAS MAS RAPIDAS ................................................. 6-61



6-2

6.7.2 CONSIDERACIONES SOBRE LA ALINEACIÓN DE LA TRAYECTORIA (TRAYECTORIA NATURAL) .. 6-61 6.7.3 DISTANCIA DE VISIÓN................................................................................................................ 6-62

6.7.3.1 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA ........................................................................................... 6-62 6.7.3.2 DISTANCIA DE VISIBILIDAD A LA INTERSECCIÓN.............................................................................. 6-64 6.7.3.3 LONGITUD DEL TRAMO DE ACCESO DEL TRIANGULO DE VISIÓN.................................................... 6-65 6.7.3.4 LONGITUD DEL TRIANGULO DE VISIÓN A LA RAMA CONFLICTIVA ................................................. 6-65 6.7.3.5 DIAGRAMA COMBINADO DE DISTANCIA DE VISIBILIDAD ............................................................... 6-66

6.7.4 ANGULOS DE VISIBILIDAD ......................................................................................................... 6-67 6.8 DETALLES DE DISEÑO .................................................................................................................... 6-69

6.8.1 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA PEATONES ..................................................................... 6-69 6.8.1.1 ACERAS ............................................................................................................................................. 6-69 6.8.1.2 CRUCES PEATONALES....................................................................................................................... 6-71

6.8.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA BICICLETAS .................................................................... 6-73 6.8.2.1 DISEÑOS PARA QUE LOS CICLISTAS CIRCULEN LA ROTONDA COMO VEHICULOS........................... 6-73 6.8.2.2 DISEÑOS PARA QUE LOS CICLISTAS CIRCULEN LA ROTONDA COMO PEATONES ............................ 6-74

6.8.3 6.8.3 CONSIDERACIONES DE PARQUEO .................................................................................... 6-77 6.8.4 UBICACIÓN DE PARADAS DE AUTOBUS .................................................................................... 6-77 6.8.5 INSTALACIONES PARA ACCESOS DE ALTA VELOCIDAD ............................................................. 6-78

6.8.5.1 VISIBILIDAD ...................................................................................................................................... 6-78 6.8.5.2 CONFINAMIENTO CON BORDILLOS ................................................................................................. 6-78 6.8.5.3 ISLAS DIVISORIAS ............................................................................................................................. 6-79 6.8.5.4 CURVAS DE ACCESO ......................................................................................................................... 6-79

6.8.6 CARRILES DE DERIVACIÓN A LA DERECHA ................................................................................ 6-80 6.8.7 CONSIDERACIONES VERTICALES ............................................................................................... 6-84

6.8.7.1 PERFILES ........................................................................................................................................... 6-84 6.8.7.2 CALZADA CIRCULATORIA DE UNA ROTONDA DE CARRIL UNICO..................................................... 6-86 6.8.7.3 CALZADA CIRCULATORIA DE UNA ROTONDA DE VARIOS CARRILES ............................................... 6-87 6.8.7.4 PLATAFORMAS PARA CAMIÓN ........................................................................................................ 6-87 6.8.7.5 LOCALIZACIÓN DE ROTONDAS SOBRE PENDIENTES PRONUNCIADAS ............................................ 6-89 6.8.7.6 DRENAJE ........................................................................................................................................... 6-90

6.8.8 MATERIALES Y DETALLES DE DISEÑO ........................................................................................ 6-90 6.8.8.1 TIPOS DE BORDILLO ......................................................................................................................... 6-90 6.8.8.2 TIPO DE PAVIMENTO EN LA CALZADA CIRCULATORIA .................................................................... 6-90 6.8.8.3 MATERIAL DE LA PLATAFORMA DE CAMIÓN................................................................................... 6-92 6.8.8.4 SELECCIÓN DE MATERIALES ............................................................................................................. 6-92

6.9 DOBLE ROTONDAS ........................................................................................................................ 6-93 6.10 INTERCAMBIADORES .................................................................................................................... 6-94

6.10.1 INTERCAMBIADOR EN DIAMANTE........................................................................................ 6-95 6.10.2 INTERCAMBIADOR DE DIAMANTE CON PUNTO ÚNICO ...................................................... 6-97

6.11 ADMINISTRACIÓN DE LOS ACCESOS ............................................................................................. 6-99 6.11.1 ACCESO A LA ROTONDA........................................................................................................ 6-99 6.11.2 ACCESO CERCA DE LA ROTONDA ........................................................................................ 6-100

6.12 ETAPAS DE MEJORAS .................................................................................................................. 6-103 6.12.1 EXPANSIÓN HACIA AFUERA ................................................................................................ 6-103 6.12.2 EXPANSIÓN HACIA EL INTERIOR ......................................................................................... 6-104

6.13 REFERENCIAS ............................................................................................................................... 6-105

6.1 INTRODUCCIÓN El diseño geométrico de una rotonda requiere el equilibrio de los objetivos de diseño que compiten. Las rotondas operan de manera más segura cuando su geometría obliga al tráfico a ingresar y circular a baja velocidad. Se ha encontrado que la mala geometría de la rotonda tiene un impacto negativo en



6-3

las operaciones de la misma al afectar la elección del carril (por parte del conductor) y el comportamiento del conductor a través de la rotonda. Muchos de los parámetros geométricos se rigen por los requisitos de maniobra del vehículo de diseño. Por lo tanto, diseñar una rotonda es un proceso para determinar el equilibrio óptimo entre las disposiciones de seguridad, el rendimiento operativo y el alojamiento del vehículo de diseño. Aunque la forma básica y las características de las rotondas suelen ser independientes de su ubicación, muchos de los resultados de diseño dependen del entorno de velocidad circundante, la capacidad deseada, el espacio disponible, los números requeridos y los carriles, el vehículo de diseño y otros atributos geométricos únicos. a cada sitio individual. En entornos rurales donde las velocidades de aproximación son altas y el uso de bicicletas y peatones puede ser mínimo, los objetivos de diseño son significativamente diferentes de las rotondas en entornos urbanos donde la seguridad de las bicicletas y los peatones es una preocupación principal. Además, muchas de las técnicas de diseño son sustancialmente diferentes para las rotondas de un solo carril que para las rotondas con dos o más carriles. El contenido de este capítulo está destinado a servir de orientación y no debe interpretarse como un estándar o norma. Como se describe en este capítulo, el diseño de rotondas es un proceso iterativo donde se deben considerar y equilibrar una variedad de objetivos de diseño dentro de las limitaciones específicas del sitio. Maximizar el rendimiento operacional y la seguridad de una rotonda requiere que el ingeniero piense en el diseño en lugar de confiar en una plantilla de diseño. A lo largo de este capítulo, se dan rangos de valores típicos para muchos de los diferentes elementos geométricos para proporcionar una guía en el diseño de los componentes rotativos individuales. El uso de una técnica de diseño no incluida explícitamente en este capítulo o un valor que queda fuera de los rangos presentados no crea automáticamente un defecto fatal o una condición insegura siempre que se puedan alcanzar los principios de diseño presentados en la Sección 6.2. La Figura 6-1 proporciona un esquema general para el proceso de diseño, incorporando elementos de planificación del proyecto, diseño preliminar y diseño final en un proceso iterativo. La información del análisis operacional se usa para determinar el número requerido de carriles para la rotonda (individual o multicarril), que determina el tamaño requerido y muchos otros detalles de diseño. El diseño básico debe establecerse sobre la base de los principios identificados en la Sección 6.2 a un nivel que permita al ingeniero verificar que el diseño cumpla con los objetivos de diseño. La clave es realizar suficiente trabajo para poder verificar el diseño e identificar si es necesario hacer ajustes. Una vez que se ha realizado la iteración suficiente para identificar un tamaño, una ubicación y un conjunto de alineaciones de accesos óptimos, se pueden agregar detalles adicionales al diseño basados en información más específica provista en las Secciones 6.4 a 6.6 relacionada con un carril, multi-carril y mini-rotondas respectivamente. Este capítulo está organizado de tal manera que los principios de diseño comunes a todos los tipos de rotondas se presentan primero. Incluso a nivel conceptual, se alienta a los ingenieros a desarrollar diseños que sean consistentes con los principios de diseño a fin de representar impactos realistas y definir mejor la geometría requerida. Los conceptos deficientes pueden conducir a una toma de decisiones deficiente en la etapa de factibilidad y pueden hacer que sea más difícil generar grandes cambios en un diseño en una etapa posterior. En las siguientes secciones del capítulo, se brindan consideraciones de diseño más detalladas específicas para un solo carril, multi carril y mini rotondas.



6-4

Figura 6-1.Proceso General de diseño



6-5

6.2 PRINCIPIOS Y OBJETIVOS Esta sección describe los principios y objetivos comunes al diseño de todas las categorías de rotondas. Tenga en cuenta que algunas características del diseño de rotondas multicarril son significativamente diferentes del diseño de rotonda de carril único, y algunas técnicas utilizadas en el diseño de rotonda de carril único pueden no transferirse directamente al diseño de varios carriles. Sin embargo, varios principios generales deberían guiar el desarrollo de todos los diseños. Lograr estos principios debería ser el objetivo de cualquier diseño: • Proporcionar velocidades de entrada lentas y velocidades consistentes a través de la rotonda utilizando una adecuada deflexión. • Proporcionar el número apropiado de carriles y la asignación de carriles para lograr la capacidad adecuada, el balance de volumen del carril y la continuidad del carril. • Proporcionar una canalización fluida que sea intuitiva para los conductores y resulte en que los vehículos usen naturalmente los carriles previstos. • Proporcionar alojamiento adecuado para los vehículos de diseño. • Diseño para satisfacer las necesidades de peatones y ciclistas. • Proporcionar una visibilidad y distancia de visibilidad adecuadas para el reconocimiento de la intersección por parte del conductor y los usuarios en conflicto. Cada uno de los principios descritos anteriormente afecta la seguridad y las operaciones de la rotonda. Al desarrollar un diseño, las compensaciones de seguridad, capacidad, costo, etc. deben ser reconocidas y evaluadas a lo largo del proceso de diseño. Favorecer un componente del diseño puede afectar negativamente a otro. Un ejemplo común de tal compensación es la acomodación grandes camiones en el acceso y entrada de la rotonda intentando mantener velocidades de diseño lentas. Aumentar el ancho de entrada o el radio de entrada para acomodar mejor a un camión grande puede aumentar simultáneamente las velocidades que los vehículos pueden ingresar a la rotonda. Por lo tanto, el ingeniero debe equilibrar estas necesidades competitivas y puede necesitar ajustar los parámetros de diseño iniciales. Para acomodar el vehículo de diseño y mantener velocidades lentas, se podrían requerir modificaciones de diseño adicionales, como aumentar el diámetro del círculo inscrito de la rotonda. La Figura 6-2 proporciona una revisión de las características geométricas básicas y las dimensiones clave de una rotonda.



6-6

Figura 6-2. Elementos geométricos básicos de la rotonda

6.2.1 MANEJO DE LA VELOCIDAD Lograr velocidades vehiculares apropiadas para ingresar y viajar a través de la rotonda es un objetivo de diseño crítico ya que tiene un profundo impacto en la seguridad de todos los usuarios; también hace que las rotondas sean más fáciles de usar y más cómodas para peatones y ciclistas. Una rotonda bien diseñada reduce la velocidad del vehículo al ingresar y logra consistencia en las velocidades relativas entre las corrientes de tráfico conflictivas al requerir que los vehículos negocien la rotonda a lo largo de un camino curvo. La figura 6-3 muestra un ejemplo de una rotonda donde la alineación de los accesos y la geometría de entrada gestionan las velocidades que entran en la rotonda. La velocidad de operación de una rotonda es ampliamente reconocida como uno de sus atributos más importantes en términos de desempeño de seguridad (1). Aunque la frecuencia de los choques está más directamente relacionada con el volumen, la gravedad de los mismos está directamente relacionada con la velocidad. Por lo tanto, una cuidadosa atención a la velocidad de diseño de una rotonda es fundamental para lograr un buen rendimiento de seguridad (2). Las velocidades de diseño de entrada máximas basadas en una trayectoria teórica más rápida, de 20 a 25 mph (32 a 40 km / h), se recomiendan en rotondas de carril único. En las rotondas de varios carriles, se recomiendan velocidades de diseño de entrada máximas de 25 a 30 mph (40 a 48 km / h) basadas en una trayectoria teórica más rápida, suponiendo que los vehículos ignoran todas las líneas de carril. Estas velocidades están influenciadas por una variedad de factores, incluida la geometría de la rotonda y las velocidades de operación de las carreteras que se aproximan. Como resultado, la administración de velocidad es a menudo una combinación de velocidades de manejo en la rotonda misma y velocidades de manejo en las carreteras que se aproximan.



6-7

Figura 6-3. Ejemplo del uso de la geometría para manejar la velocidad de los vehículos

Estudios internacionales han demostrado que la reducción del radio de la ruta del vehículo en la entrada (es decir, desviando la trayectoria del vehículo) disminuye la velocidad relativa entre vehículos entrantes y circulantes y, por lo tanto, da como resultado menores tasas de accidentes de circulación de vehículos que entran. Sin embargo, reducir el radio de la trayectoria del vehículo en rotondas de varios carriles puede, si no está bien diseñado, crear una mala alineación de los carriles (solapamiento de la trayectoria ), una mayor fricción lateral entre las corrientes de tráfico adyacentes y un mayor potencial de colisiones laterales (3). Por lo tanto, se debe tener cuidado en el diseño para promover que los conductores mantengan su carril de forma natural. En la Sección 6.7.1 se brinda orientación sobre la medición de las velocidades de trayectoria más rápidas del vehículo. Además de lograr una velocidad de diseño adecuada para los movimientos más rápidos, otro objetivo importante es lograr velocidades uniformes para todos los movimientos. Junto con las reducciones generales en la velocidad, la consistencia de la velocidad puede ayudar a minimizar la tasa de colisiones entre vehículos en conflicto. Este principio tiene dos implicaciones: • Las velocidades relativas entre los elementos geométricos consecutivos se deben minimizar, y • Las velocidades relativas entre las corrientes de tráfico en conflicto deben reducirse al mínimo. 6.2.2 DISPOSICION DE LOS CARRILES El Capítulo 4 proporciona las metodologías para realizar un análisis operativo para una rotonda. El resultado de ese análisis es el número requerido de carriles de entrada para atender cada uno de los enfoques de la rotonda. Para rotondas multicarril, se debe tener cuidado para garantizar que el diseño también proporcione el número apropiado de carriles dentro de la carretera circulatoria y en cada salida para garantizar la continuidad del carril. La Figura 6-4 ilustra una rotonda de dos carriles donde las configuraciones de carril necesarias en el acceso hacia el este son un carril de giro a la izquierda y un carril compartido de giro izquierdo , giro derecho y movimiento a través. Para esta configuración de carril, se necesitan dos carriles de recepción dentro de la carretera circulatoria. Sin embargo, la salida para el movimiento a través debe



6-8

ser un carril único para garantizar las configuraciones de carril adecuadas. Si se proporcionó un segundo carril de salida que se dirige hacia el este, el resultado sería la superposición de las vías del vehículo entre los vehículos que salen en el carril interior y los vehículos que giran a la izquierda que continúan circulando por el carril exterior. Los movimientos permitidos asignados a cada carril de entrada son clave para el diseño general. Los diseños básicos de marcado de pavimento7 deben considerarse parte integrante del proceso de diseño preliminar para garantizar la continuidad del carril. En algunos casos, la geometría dentro de la rotonda puede estar dictada por la cantidad de carriles requeridos o la necesidad de proporcionar transiciones en espiral (consulte la Sección 6.5 para obtener más información). Las asignaciones de carriles deben identificarse claramente en todos los diseños preliminares en un esfuerzo por retener la información de configuración de carril a través de las diversas iteraciones de diseño. En algunos casos, una rotonda diseñada para acomodar los volúmenes de tráfico anuales de diseño, normalmente proyectados 20 años a partir del presente, puede dar lugar a un número sustancialmente mayor de carriles de entrada, salida y circulación que los necesarios en los primeros años de funcionamiento. Para maximizar la seguridad potencial durante esos primeros años de operación, el ingeniero puede desear considerar una solución de diseño por etapas que inicialmente usa menos carriles de entrada y circulación. Como ejemplo, el diseño provisional proporcionaría una entrada de un solo carril para servir a los volúmenes de tráfico a corto plazo con la capacidad de expandir de manera rentable las entradas y el camino circulatorio para acomodar los volúmenes de tráfico futuros. Para permitir la expansión en una fase posterior, la configuración final de la rotonda debe considerarse en el diseño inicial. Esto requiere que se identifique el último diseño horizontal y vertical para establecer el Sobreancho de la rotonda. Los carriles se eliminan del diseño final para proporcionar la capacidad necesaria para la operación inicial. Este método ayuda a garantizar que se preserve suficiente derecho de paso y a minimizar el grado en que se debe reconstruir la rotonda original. La Sección 6.12 proporciona información adicional sobre la puesta en escena de las mejoras.

7 N del T: hace referencia a la señalización horizontal



6-9

Figura 6-4. Ejemplo de disposición de carriles

6.2.3 ALINEAMIENTO APROPIADO DE TRAYECTORIA La alineación de la trayectoria en las rotondas dibuja paralelismos con intersecciones e intercambiadores convencionales. En las intersecciones convencionales, los conductores tenderán a evitar conducir de forma inmediata uno al lado del otro cuando pasen por curvas de radio pequeño al ejecutar movimientos de giro hacia la izquierda o hacia la derecha. Lo mismo es cierto cuando los conductores negocian una rampa de bucle de dos carriles en un intercambio. En ambos casos, la tendencia a evitar viajar lado a lado es más fuerte cuando uno de los vehículos es grande como un camión. Este comportamiento general también se puede ver en las rotondas. Con esto como telón de fondo, los ingenieros pueden, no obstante, mejorar las operaciones y la seguridad de una rotonda multicarril dada prestando atención a la alineación de la trayectoria de cada flujo de tráfico a través de ella. A medida que dos flujos de tráfico se aproximan a la rotonda en carriles adyacentes, los vehículos serán guiados por la marcación horizontal hasta la línea de entrada. En el punto de “cedencia”, los vehículos continuarán a lo largo de su trayectoria natural en la calzada circulatoria. La velocidad y la orientación del vehículo en la línea de entrada determina lo que se puede describir como su trayectoria natural. Si la trayectoria natural de un carril interfiere o se superpone con la trayectoria natural del carril adyacente, la rotonda no tiene la misma probabilidad de operar tan segura o eficientemente como sea posible. La geometría de las salidas también afecta la ruta natural que recorrerán los vehículos. Los radios de salida excesivamente pequeños en las rotondas de varios carriles también pueden dar como resultado la superposición de trayectorias de vehículos en la salida. Un buen diseño de entrada multicarril permite alinear los vehículos en el carril apropiado dentro de la calzada circulatoria. Del mismo modo, el diseño de las salidas también debe proporcionar una alineación adecuada para permitir a los conductores mantener intuitivamente el carril apropiado. Estas consideraciones de alineamiento a menudo compiten con el objetivo de encontrar de encontrar la ruta más veloz.



6-10

La superposición de la ruta del vehículo ocurre cuando la trayectoria natural a través de la rotonda de una corriente de tráfico se superpone con la trayectoria de otra. Esto puede suceder en diversos grados, y puede tener diversas consecuencias. Por ejemplo, la superposición de trayectorias puede reducir la capacidad debido a que los vehículos evitarán el uso de una o más de las líneas de entrada. La superposición de trayectorias también puede crear problemas de seguridad ya que aumenta el potencial de colisiones laterales y choques de un solo vehículo. El tipo más común de solapamiento de ruta es cuando los vehículos en el carril izquierdo de entrada son cortados por vehículos en el carril derecho debido a una alineación inadecuada de la trayectoria de entrada, como se muestra en la Figura 6-5. Sin embargo, la superposición de rutas también puede ocurrir a la salida de la rotonda cuando los radios de salida son demasiado pequeños o la geometría de salida general no alinea adecuadamente las vías del vehículo en el carril apropiado. En la Sección 6.5 se proporciona información adicional sobre el diseño de entrada y salida en las rotondas de varios carriles.

Figura 6-5.solapamiento de trayectorias en rotonda multicarril

6.2.4 VEHÍCULO DE DISEÑO Otro factor importante que afecta el diseño de una rotonda es la necesidad de acomodar el vehículo más grande que probablemente usara la intersección. Los requisitos de la trayectoria de giro de este vehículo, denominado en lo sucesivo el vehículo de diseño, dictará muchas de las dimensiones de la rotonda. Antes de comenzar el proceso de diseño, el ingeniero debe ser consciente del vehículo de diseño y poseer las plantillas de giro apropiadas o un programa de recorrido de giro del vehículo basado en CAD para determinar la trayectoria de barrido del vehículo. Debido a que las rotondas están diseñadas intencionalmente para reducir el tráfico, por lo general se utilizan anchos estrechos de acera a acera y radios de giro estrechos. Sin embargo, si los anchos y los requisitos de torneado están diseñados demasiado ajustados, puede crear dificultades para los vehículos grandes. Los grandes camiones y autobuses a menudo dictan muchas de las dimensiones de la rotonda, en particular para las rotondas de un solo carril. Por lo tanto, es muy importante determinar el vehículo de diseño al inicio del proceso de diseño e investigación.



6-11

La figura 6-6 ilustra un ejemplo de una rotonda de un solo carril que se adapta adecuadamente al vehículo de diseño. En este ejemplo, la combinación tractor-remolque se acomoda utilizando una “plataforma”8 dentro de la isla central. La plataforma proporciona una superficie pavimentada adicional para acomodar la amplia trayectoria del remolque, pero mantiene el ancho de la carretera circulatoria real lo suficientemente estrecho como para mantener el control de velocidad para los automóviles de pasajeros más pequeños. Como se muestra en la foto, el tamaño de la rotonda también permite que la cabina del camión navegue con éxito a través de la intersección sin correr sobre las líneas externas de la acera.

Figura 6-6.Ejemplo de rotonda diseñada para camiones grandes

La elección del vehículo de diseño variará dependiendo de los tipos de camino que se aproximen y las características de uso del suelo circundante. La agencia local o estatal con jurisdicción de las carreteras asociadas generalmente debe consultarse para identificar el vehículo de diseño apropiado para un sitio determinado. La Política A de AASHTO sobre Diseño Geométrico de Carreteras y Calles proporciona las dimensiones y los requisitos de viraje para una variedad de vehículos de carretera comunes (4). Comúnmente, los vehículos WB-50 (WB-15) son los vehículos más grandes a lo largo de colectores y arteriales urbanos. Los camiones más grandes, como los vehículos WB-67 (WB-20), pueden necesitar ser atendidos en las intersecciones de autopistas interestatales o sistemas de carreteras estatales. Con frecuencia, se pueden elegir vehículos de diseño más pequeños en las intersecciones locales. Como mínimo, los camiones de bomberos, los vehículos de tránsito y los vehículos de reparto de una sola unidad se deben considerar en áreas urbanas, y es deseable que estos vehículos sean acomodados sin el uso de la “plataforma”. En entornos rurales, los equipos agrícolas o mineros pueden regir las necesidades de diseño de vehículos. Los vehículos “sobredimensionados” (a veces denominados "supercargas") son otro vehículo de diseño potencial que puede requerir consideración en algunos lugares, particularmente en áreas rurales y en intercambios de autopistas. Estos vehículos sobredimensionados circulan con poca frecuencia y generalmente requieren un permiso especial para viajar en la carretera. Sin embargo, en 8Apron



6-12

lugares donde se anticipa un vehículo sobredimensionado, será necesario tener en cuenta especialmente el tamaño y las tolerancias de estos vehículos en el diseño y la construcción. 6.2.5 USUARIOS DE DISEÑO NO MOTORIZADOS Al igual que con el vehículo de diseño motorizado, los criterios de diseño de los usuarios de rotondas potenciales no motorizados (por ejemplo, ciclistas, peatones, patinadores, usuarios de sillas de ruedas, carriolas) deben considerarse al desarrollar muchos de los componentes geométricos de un diseño rotativo. Estos usuarios abarcan una amplia gama de edades y capacidades, y pueden tener un efecto significativo en el diseño de una instalación. Las dimensiones básicas de diseño para varios usuarios se muestran en la figura 6-7.

Usuario Dimensión Características que afecta dentro de la rotonda

Ciclista

Longitud 5.9 ft (1.8 m) Ancho de la isla divisora en el cruce peatonal

Ancho de operación mínimo 4 ft (1.2 m)

Ancho del bici carril en las vías que llegan a la rotonda;

ancho del camino de uso compartido

Peatón (caminando)

Ancho 1.6 ft (0.5 m) Ancho de la acera, ancho del cruce peatonal

Usuario en silla de ruedas

Anchi mínimo 2.5 ft (0.75 m) Ancho de la acera, ancho del cruce peatonal

Ancho operacional 3 ft (0.90 m) Ancho de la acera, ancho del cruce peatonal

Persona empujando un coche

Longitud 5.6 ft (1.70 m) Ancho de la isla divisora en el cruce peatonal

Patinadores Ancho de operación típico 6 ft (1.8 m) Ancho de la acera

Figura 6-7. Dimensiones clave de los usuarios de diseño no motorizado

La Sección 6.8 proporciona detalles adicionales con respecto al diseño para peatones y ciclistas. Hay dos problemas generales de diseño que son más importantes para los usuarios no motorizados. En primer lugar, las velocidades lentas del vehículo hacen que las rotondas sean más fáciles de usar y más seguras para los usuarios no motorizados. Por lo tanto, se recomienda el uso de velocidades de diseño bajas en áreas donde peatones y ciclistas son comunes. Segundo, como se describe en otra parte de este documento, las rotondas de un carril son generalmente más fáciles y seguras para los usuarios no motorizados que las rotondas de varios carriles. Por lo tanto, se debe tener cuidado de no diseñar una rotonda de varios carriles cuando una rotonda de carril único es suficiente (ver el Capítulo 3). Para usuarios no motorizados, una consideración importante durante la etapa de diseño inicial es mantener u obtener el derecho de moverse fuera de la calzada circulatoria hacia las aceras. Todos los usuarios no motorizados que puedan usar la acera con regularidad, incluidos los ciclistas en situaciones donde las rotondas están diseñadas para proporcionar acceso a las aceras, deben



6-13

considerarse en el diseño del ancho de la acera. Además, como se discute en la Sección 6.8.1, se recomienda una “franja de vegetación” entre la acera y la carretera circulatoria, por lo que puede ser necesario aún más derecho de paso. Para los peatones, una consideración clave en la etapa de diseño inicial es garantizar que se proporcione un ancho de refugio peatonal adecuado dentro de la isla divisora. El ancho de diseño para un área de refugio debe ser como mínimo de 6 pies (1,8 m) para acomodar una bicicleta típica o una persona que empuja una carriola. Estos cruces peatonales se ubican antes de la línea de entrada a la rotonda a una distancia que equivale a la longitud de un automóvil. También se debe evitar que los peatones crucen a la isla central. Una consideración importante en las rotondas es el alojamiento de peatones con discapacidad visual. Los peatones con impedimentos visuales enfrentan varios desafíos en las rotondas, como se describe en detalle en el Capítulo 2. Estos desafíos aumentan la necesidad de mantener velocidades lentas del vehículo en el área del cruce peatonal, proporcionar alineaciones intuitivas de paso de peatones y proporcionar elementos de diseño que alienten a los conductores a ceder el paso a los peatones de una manera predecible. Los carriles para bicicletas no deben proporcionarse a través de la rotonda y deben terminar antes de la línea de entrada. Se alienta a los usuarios de bicicletas a integrarse en las rutas generales de viaje y navegar la rotonda como un vehículo. La velocidad de operación típica del vehículo dentro de la carretera circulatoria está en el rango de 15 a 25 mph (24 a 40 km / h), que es similar a la de una bicicleta. Las rotondas de varios carriles son más desafiantes para los ciclistas, por lo que las características de diseño adicionales pueden ser apropiadas, como se discute en la Sección 6.8. 6.2.6 DISTANCIA DE VISIÓN Y VISIBILIDAD La visibilidad de la rotonda a medida que los vehículos se acercan a la intersección y la distancia de visibilidad para ver los vehículos que ya operan dentro de la rotonda son componentes clave para proporcionar operaciones seguras. Similar en la aplicación a otras formas de intersección, las rotondas requieren dos tipos de distancia visual a verificar: (1) la distancia de parada y (2) distancia de visibilidad hacia intersección. El diseño debe verificarse para asegurar que se pueda proporcionar distancia de visión de parada en cada punto dentro de la rotonda y en cada acercamiento entrante y saliente de modo que un conductor pueda reaccionar a objetos u otros usuarios conflictivos (como peatones y ciclistas). La distancia de visibilidad en la intersección también se debe verificar para cualquier diseño, se debe garantizar que haya suficiente distancia disponible para que los conductores perciban y reaccionen ante la presencia de vehículos, peatones y ciclistas. La distancia de visibilidad de la intersección se mide para los vehículos que entran en la rotonda, con vehículos en conflicto a lo largo de la calzada circulatoria y que acceden desde la entrada más inmediata. La evidencia internacional sugiere que es ventajoso proporcionar no más que la distancia mínima requerida de visibilidad en la intersección para cada acceso (6). La distancia visual excesiva en la intersección puede conducir a velocidades más altas del vehículo que reducen la seguridad de la intersección para todos los usuarios de la carretera (automovilistas, ciclistas, peatones). El paisajismo dentro de la isla central puede ser efectivo para restringir la distancia de visibilidad a los requisitos mínimos al tiempo que se crea una vista terminal en el acceso para mejorar la visibilidad de la isla central.



6-14

6.3 TAMAÑO, POSICIÓN Y ALINEAMIENTO DE LOS ACCESOS El diseño de una rotonda implica optimizar tres decisiones de diseño para equilibrar los principios y objetivos establecidos en la Sección 6.2. Dichas decisiones son (1) el tamaño, (2) la posición y (3) la alineación de las ramas de acceso. Existen numerosas combinaciones posibles de cada elemento, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. La selección de la combinación óptima a menudo se basará en las limitaciones del sitio del proyecto, equilibradas con la capacidad de controlar adecuadamente las velocidades del vehículo, acomodar vehículos pesados y cumplir con otros objetivos de diseño. La ilustración 6-8 proporciona tres posibles combinaciones de posición y alineación de accesos para una intersección específica. En cada ejemplo, el tamaño del círculo inscrito se ha mantenido fijo. Como se puede imaginar, se podrían desarrollar muchas otras alternativas posibles variando el tamaño del diámetro del círculo inscrito.

Figura 6-8. Ejemplo de croquis de diseño. a) centrada en la intersección existente. b) centrada desplazada al sur. c)

centrada desplazada al este

Cada una de las alternativas que se muestran en la figura 6-8 da como resultado diferentes impactos a las propiedades adyacentes. Producir diseños a nivel de esbozo de varias alternativas ayuda al ingeniero a identificar estos impactos y a evaluar mejor el rango de opciones disponibles. Es importante tener en cuenta que cuando la ubicación de la rotonda se ha desplazado desde el centro de



6-15

la intersección existente, las alineaciones de aproximación también requieren ajuste para lograr entradas más perpendiculares y para lograr el control de velocidad. 6.3.1 DIAMETRO DEL CIRCULO INSCRITO Es la distancia a través del círculo inscrito por la acera externa (o borde) de la calzada circulatoria, como se ilustró anteriormente en la figura 6-2. Es la suma del diámetro de la isla central y el doble del ancho de la calzada circulatoria. El diámetro del círculo inscrito está determinado por una serie de objetivos de diseño, incluido el alojamiento del vehículo de diseño y el control de velocidad, y puede requerir experimentación iterativa. Una vez que se ha completado un concepto de diseño a nivel de bosquejo, se alienta al ingeniero a observar críticamente el diseño para identificar si el diámetro inicial supuesto produce un resultado deseado (por ejemplo, velocidades aceptables, servir adecuadamente al vehículo de diseño, visibilidad apropiada para la isla central) o si un diámetro mayor o menor sería beneficioso. En las rotondas de un solo carril, el tamaño del círculo inscrito depende en gran medida de los requisitos de giro del vehículo de diseño. El diámetro debe ser lo suficientemente grande como para acomodar el vehículo de diseño, manteniendo una deflexión de curvatura adecuada para garantizar velocidades de desplazamiento seguras para vehículos más pequeños. Sin embargo, el ancho de la calzada circulatoria, los anchos de entrada y salida, los radios de entrada y salida, y los ángulos de entrada y salida también juegan un papel importante al acomodar el vehículo de diseño y al proporcionar la deflexión. La selección cuidadosa de estos elementos geométricos puede permitir que se use un diámetro de círculo inscrito más pequeño en ubicaciones restringidas. El diámetro del círculo inscrito normalmente debe ser de al menos 105 pies (32 m) para acomodar un vehículo de diseño WB-50 (WB-15). Las rotondas más pequeñas se pueden utilizar para algunas intersecciones locales de calles o colector, donde el vehículo de diseño puede ser un autobús o un camión de una sola unidad. Para ubicaciones que deben acomodar un vehículo de diseño más grande WB-67 (WB-20), se requerirá un diámetro de círculo inscrito más grande, típicamente en el rango de 130 a 150 pies (40 a 46 m). En situaciones con más de cuatro ramas, pueden ser apropiados diámetros de círculo inscritos más grandes. Por lo general, se necesitan “plataformas para camiones” para mantener el diámetro del círculo inscrito razonable al tiempo que se acomodan los vehículos de diseño más grandes. En las rotondas de varios carriles, el tamaño de la rotonda generalmente se determina al equilibrar la necesidad de lograr la deflexión con una alineación adecuada de las rutas naturales del vehículo. Típicamente, el logro de estos dos objetivos críticos de diseño requiere un diámetro ligeramente mayor que el utilizado para las rotondas de carril único. En general, el diámetro del círculo inscrito de una rotonda de varios carriles oscila entre 150 y 250 pies (46 ma 76 m). Para rotondas de dos carriles, un punto de partida común es de 160 a 180 pies (49 a 55 m). Las rotondas con entradas de tres o cuatro carriles pueden requerir diámetros mayores de 180 a 330 pies (55 a 100 m) para lograr un control de velocidad y una alineación adecuados (7). A veces se necesitan “Plataformas para camiones” para mantener el diámetro del círculo inscrito razonable mientras se acomodan los vehículos de diseño más grandes. Las mini rotondas sirven como un subconjunto especial de rotondas y se definen por sus pequeños diámetros de círculo inscritos. Con un diámetro inferior a 90 pies, la mini rotonda es más pequeña que la rotonda típica de un solo carril. El pequeño diámetro es posible gracias al uso de una isla central completamente atravesable para acomodar vehículos grandes, a diferencia de la típica rotonda de un solo carril donde el diámetro debe ser lo suficientemente grande como para acomodar un vehículo pesado dentro de la calzada circulatoria sin que tenga que viajar sobre la isla central. El pequeño impacto de una mini rotonda ofrece flexibilidad para trabajar dentro de sitios restringidos. Sin embargo, como se describe en la Sección 6.6, también tienen limitaciones de ubicación debido a la reducida capacidad de control de las velocidades de los vehículos al contar con una isla central



6-16

transitable. Las compensaciones de usar la mini rotonda de menor diámetro versus la rotonda típica de un solo carril de mayor diámetro se deben considerar en base a las condiciones únicas del sitio. La Figura 6-9 proporciona rangos típicos de los diámetros de los círculos inscritos para varias ubicaciones.

Configuración de la rotonda Vehículo de diseño típico Rango común del diámetro del

circulo inscrito Mini rotonda SU-30 (SU-9) 45 a 90 ft 14 a 27 m

Rotonda de carril único

B-40 (B-12) 90 a 150 ft 27 a 46 m WB-50 (WB-15) 105 a 150 ft 32 a 46 m WB-67 (WB-20) 130 a 180 ft 40 a 55 m

Rotonda de dos carriles

WB-50 (WB-15) 150 a 220 ft 46 a 67 m WB-67 (WB-20) 165 a 220 ft 50 a 67 m

Rotonda de tres carriles

WB-50 (WB-15) 200 a 250 ft 61 a 76 m WB-67 (WB-20) 220 a 300 ft 67 a 91 m

*Asume ángulos de 90 ° entre entradas y no más de cuatro patas. La lista de posibles vehículos de diseño no es exhaustiva.

Figura 6-9. Rangos típicos de diámetro de círculo inscrito

Para la selección inicial de un diámetro de círculo inscrito usando la ilustración 6-9, se debe tener en cuenta tanto el vehículo de diseño como el contexto del sitio. Por ejemplo, en un sitio urbano restringido, la selección de un diámetro en el extremo inferior del rango identificado puede ser necesaria debido a las limitaciones del derecho de paso, pero puede no permitir el mismo grado de deflexión y control de velocidad que un diámetro mayor. Por el contrario, en una ubicación rural de mayor velocidad, una rotonda de mayor diámetro puede tener un impacto más grande, pero puede requerirse para acomodar grandes camiones al tiempo que proporciona una mayor visibilidad y control de velocidad. 6.3.2 ALINEACIÓN DE LOS ACCESOS La alineación de las ramas de acceso juega un papel importante en el diseño de una rotonda. La alineación afecta la cantidad de deflexión (control de velocidad) que se logra, la capacidad de acomodar el vehículo de diseño y los ángulos de visibilidad de las ramas adyacentes. La alineación óptima generalmente se rige por el tamaño y la posición de la rotonda en relación con sus accesos. En la figura 6-10 se resumen varias opciones para la alineación de accesos.

Alineación de entradas Pregunta: ¿Debe la alineación del acceso recorrer el centro del círculo inscrito? ¿O es aceptable desviar la línea central del acceso hacia un lado? Principios de diseño La alineación no tiene que pasar por el centro de la rotonda; sin embargo, tiene un efecto primario en el diseño de la entrada / salida. La alineación óptima permite una entrada que proporciona deflexión y control de velocidad adecuados a la vez que proporciona ángulos de visión apropiados para los conductores y equilibra los impactos / costos en la propiedad. Alternativa 1: Alineación con desplazamiento hacia la izquierda del centro



6-17

VENTAJAS • Permite una deflexión mayor • Beneficioso para acomodar camiones grandes con un pequeño diámetro de círculo inscrito: permite un radio de entrada más grande a la vez que mantiene la deflexión y el control de velocidad • Puede reducir los impactos al lado derecho de la carretera DESVENTAJAS • El aumento del radio de salida o la salida tangencial reduce control de las velocidades de salida y aceleración a través de área de cruce de peatones • Puede crear mayores impactos en el lado izquierdo de la carretera Alternativa 2: Alineación a través del centro de la rotonda VENTAJAS • Reduce la cantidad de cambios de alineación a lo largo del acceso para mantener los impactos más localizados intersección. • Permite cierta curvatura de salida para alentar a los conductores para mantener velocidades más lentas a través de la salida DESVENTAJAS

• El radio de salida aumentado reduce el control velocidades / aceleración en la salida a través del área de cruce peatonal • Puede requerir un diámetro de círculo inscrito un poco más grande (en comparación con el diseño anterior) para proporcionar el mismo nivel de control de velocidad

Alternativa 3: Alineación a la derecha del centro VENTAJAS

• Podría ser utilizado para rotondas con un gran diámetro de círculo inscrito donde los objetivos de control de velocidad aún pueden cumplirse

• Aunque no se usa comúnmente, esta estrategia puede ser apropiada en algunos casos (siempre que se cumplan los objetivos de velocidad) para minimizar los impactos, mejorar los ángulos de visión, etc. DESVENTAJAS

• A menudo es más difícil lograr objetivos de control de velocidad, particularmente en rotondas de diámetro pequeño

• Aumenta la cantidad de curvatura de salida que debe negociarse



6-18

Figura 6-10. Alternativas de alineamiento de entradas

Un punto de partida común en el diseño es centrar la rotonda para que la línea central de cada pierna pase por el centro del círculo inscrito (alineación radial). Esta ubicación generalmente permite que la geometría de una rotonda de un solo carril se diseñe adecuadamente de modo que los vehículos mantengan velocidades lentas tanto a través de las entradas como de las salidas. La alineación radial también hace que la isla central sea más conspicua para los conductores que se acercan y minimiza la modificación de la carretera requerida antes de la intersección. Otra alternativa frecuentemente aceptable es desviar la línea central del acceso a la izquierda (es decir, la línea central pasa a la izquierda del punto central de la rotonda). Esta alineación típicamente aumentará la deflexión lograda en la entrada para mejorar el control de velocidad. Sin embargo, los ingenieros deben reconocer que la desventaja inherente de esta alternativa es una salida con un radio más grande (o tangencial) que puede proporcionar menos control de velocidad para el cruce peatonal. Especialmente en entornos urbanos, es importante que los conductores mantengan velocidades vehiculares suficientemente bajas en el cruce de peatones para reducir el riesgo. El “procedimiento de ruta más rápida” proporcionado en la Sección 6.7.1 identifica una metodología para estimar velocidades para salidas de radio grande (o tangenciales) donde la aceleración puede gobernar la velocidad alcanzable. Las alineaciones de acceso que están desplazadas a la derecha del punto central de la rotonda generalmente no logran resultados satisfactorios, principalmente debido a la falta de deflexión y la falta de control de velocidad que resulta de la misma. Una alineación con desplazamiento hacia la derecha acerca el acceso a un ángulo más tangencial y reduce la oportunidad de proporcionar una curvatura de entrada suficiente. Los vehículos generalmente podrán ingresar a la rotonda demasiado rápido, lo que resultará en más accidentes de pérdida de control y mayores tasas de accidentes entre vehículos que ingresan y circulan. Sin embargo, una alineación con desplazamiento a la derecha por sí sola no debe considerarse un defecto fatal en un diseño si se pueden cumplir los requisitos de velocidad y otras consideraciones de diseño. 6.3.3 ANGULO ENTRE LAS RAMAS DE ACCESO De forma similar a las intersecciones señalizadas y paradas controladas, el ángulo entre las ramas de acceso también es una consideración de diseño importante. Aunque no es necesario que las ramas opuestas se alineen directamente opuestas entre sí (como lo es para las intersecciones convencionales), generalmente es preferible que los accesos se corten en ángulos de intersección perpendiculares o casi perpendiculares. Si dos ramas de se intersectan en un ángulo significativamente mayor que 90 °, a menudo resultará en velocidades excesivas para uno o más movimientos de giro a la derecha. Alternativamente, si dos ramas de acceso se intersectan en un ángulo significativamente inferior a 90 °, entonces aumenta la dificultad para que los camiones grandes naveguen con éxito. Proporcionar un radio de esquina grande para acomodar camiones puede dar lugar a un incremento de la calzada circulatoria, lo que aumenta las velocidades y también puede reducir el rendimiento de seguridad si los conductores entienden erróneamente que la anchura de la calzada circulatoria es de dos carriles. Diseñar los accesos en ángulos perpendiculares o casi perpendiculares generalmente da como resultado velocidades relativamente lentas y consistentes para todos los movimientos. Los ángulos de intersección altamente sesgados a menudo pueden requerir diámetros de círculo inscritos significativamente más grandes para alcanzar los objetivos de velocidad (8).



6-19

La ilustración 6-11 ilustra los trayectos más rápidos en una rotonda con ángulos de aproximación perpendiculares versus una rotonda con ángulos de aproximación obtusos. Como lo implica esta figura, es deseable que las rotondas con tres accesos se crucen lo más cerca posible de 90 ° (tipo T). Las rotondas con alineaciones en forma de Y presentan velocidades potencialmente más altas que las deseadas. Los accesos que se cortan en ángulos superiores a aproximadamente 105 ° se pueden realinear introduciendo una curvatura antes de la rotonda para producir una intersección más perpendicular. Otras posibles modificaciones geométricas incluyen cambios en el diámetro del círculo inscrito o modificaciones en la forma de la isla central para administrar las velocidades del vehículo. Para rotondas en entornos urbanos de baja velocidad, la alineación de los accesos puede ser menos crítica.

Angulo entre las ramas de acceso Pregunta ¿Es aceptable tener un ángulo sesgado entre las ramas de intersección o los ángulos siempre deben ser perpendiculares? Principio de diseño El ángulo entre las ramas puede afectar la capacidad de alcanzar velocidades lentas de “trayectoria mas rápida”, puede afectar la navegación de vehículos grandes y puede complicar la firma y el marcado. En general, será más fácil lograr los objetivos de diseño si las ramas de acceso son casi perpendiculares entre sí. Sin embargo, los accesos perpendiculares no son un requisito de diseño. Se pueden lograr diseños aceptables con ángulos oblicuos entre accesos con ajustes correspondientes a otros componentes de diseño. Ramas perpendiculares Los ángulos de acceso perpendiculares generalmente

proporcionan velocidades lentas y consistentes cuando se usan en combinación con otras características de diseño de tamaño adecuado. Lograr velocidades aceptables de “trayectoria más rápida” es a menudo más fácil de lograr con un ángulo de aproximación perpendicular que con un sesgo. Cuando las carreteras que se cruzan están desviadas debido a condiciones pre-existentes, se requeriría realineamiento de una o más patas de aproximación para lograr esta condición ideal. La capacidad de realinear un tramo puede depender de otras limitaciones del sitio y puede no ser factible en todas las ubicaciones. La realineación para lograr un ángulo tan cercano a 90 grados como sea práctico es generalmente deseable.

Ángulos grandes entre ramas En situaciones que involucran un gran ángulo entre las ramas, es deseable realinear una o más patas para tratar de lograr una condición más perpendicular. Los ángulos grandes dificultan la deflexión adecuada y pueden dar lugar a velocidades rápidas del vehículo, en particular para los movimientos de giro a la derecha.



6-20

Las opciones para lograr un control de velocidad adecuado sin realineación de los enfoques incluyen, entre otros, los siguientes: • Cambiar el diámetro del círculo inscrito • Desviar la línea central del acceso hacia la izquierda del centro de la rotonda • Reducir los anchos de entrada y los radios de entrada

Figura 6-11.Ángulos entre ramas.

6.4 ROTONDAS DE CARRIL ÚNICO Esta sección presenta parámetros y directrices específicos para el diseño de elementos geométricos individuales en una rotonda de un solo carril. Muchos de estos mismos principios también se aplican al diseño de rotondas de varios carriles; sin embargo, hay algunas complejidades adicionales al diseño de las rotondas de varios carriles que se describen en detalle en la Sección 6.5. Los componentes geométricos individuales no son independientes el uno del otro; la interacción entre los componentes de la geometría es más importante que las piezas individuales. Se debe tener cuidado para proporcionar compatibilidad entre los elementos geométricos para cumplir con los objetivos generales de seguridad y capacidad. Una vez que se identifican el diámetro inicial inscrito, la ubicación de la rotonda y la alineación de los accesos, el diseño puede desarrollarse más a fondo para incluir los anchos de entrada, el ancho de la calzada circulatoria y la geometría inicial de entrada y salida. Estos detalles adicionales se describen en esta sección. Una vez que se han establecido los diseños iniciales para las entradas y salidas de cada acceso, se deben realizar verificaciones de rendimiento para evaluar el diseño versus los principios (que incluyen la ruta más rápida y el alojamiento del vehículo de diseño) para identificar cualquier refinamiento de diseño requerido. En función de las comprobaciones de rendimiento, puede ser necesario realizar iteraciones de diseño para ajustar el diámetro del círculo inscrito, las alineaciones de los accesos, la ubicación de la rotonda y / o el diseño de entrada y salida para mejorar la composición del diseño. 6.4.1 ISLAS DIVISORIAS Las islas divisorias (también denominadas islas separadoras, islas divisionales o islas medias) deben proporcionarse en todas las rotondas de carril único. Su propósito es proporcionar refugio a los peatones, ayudar a controlar las velocidades, guiar el tráfico hacia la rotonda, separar físicamente las corrientes de tránsito de entrada y salida y disuadir los movimientos en sentido contrario. Además, las islas divisorias se pueden usar como un lugar para colocar señales (vea el Capítulo 7). Al realizar el boceto inicial del diseño de una rotonda, se debe identificar un espacio para la isla separadora suficientemente grande antes de diseñar la entrada y la salida de un acceso. Esto asegurará que el diseño eventualmente permita una isla elevada que cumpla con las dimensiones mínimas (desplazamientos, estrechamientos, longitud, anchuras). Se recomienda que los puntos de control para el espacio de la isla divisoria se identifiquen antes de proceder al diseño de la geometría de entrada y salida para garantizar que se proporcione una isla divisora del tamaño adecuado. La longitud total de la isla elevada generalmente debe ser de al menos 50 pies (15 m), aunque es deseable 100 pies (30 m), para proporcionar suficiente protección a los peatones y para alertar a los conductores que se aproximan a la geometría de la rotonda. En carreteras de mayor velocidad, las longitudes de las islas divisorias de 150 pies (45 m) o más suelen ser beneficiosas. Además, la isla divisora debe extenderse más allá del final de la curva de salida para evitar que el tráfico saliente se cruce accidentalmente en el camino de tráfico que se aproxima. El ancho de la isla divisoria debe ser de un mínimo de 6 pies (1,8 m) en el cruce de peatones para proporcionar refugio adecuado a los peatones, incluidos los que usan sillas de ruedas, empujan una carriola o andan en bicicleta. La figura 6-12 muestra las dimensiones mínimas de una isla divisoria en una rotonda de un solo carril, incluida la ubicación del cruce de peatones.



6-21

Figura 6-12. Dimensiones mínimas de la isla divisoria

Si bien el diagrama anterior proporciona las dimensiones mínimas para las islas divisorias, existen beneficios al proporcionar islas más grandes. Un aumento en el ancho de la isla divisora da como resultado una mayor separación entre las corrientes de tráfico de entrada y de salida del mismo tramo y aumenta el tiempo para que los conductores que se aproximan se distingan entre los vehículos que salen y circulan. De esta manera, las islas divisorias más grandes pueden ayudar a reducir la confusión para los automovilistas que ingresan. Un estudio del Departamento de Carreteras Principales de Queensland descubrió que maximizar el ancho de las islas divisoras tiene un efecto significativo en la reducción al mínimo de las tasas de accidentes vehiculares entrantes / circulantes (3). Sin embargo, aumentar el ancho de las islas divisoras generalmente requiere aumentar el diámetro del círculo inscrito para mantener el control de velocidad en el acceso. Por lo tanto, estos beneficios de seguridad se pueden ver afectados con un mayor costo de construcción y un mayor impacto de la tierra. Se deben seguir las pautas estándar AASHTO para el diseño de la isla divisora. Esto incluye el uso de radios de punta más grandes en las esquinas del acceso para maximizar la visibilidad de la isla y compensar las líneas de la acera al final para crear un efecto de canalización. El tratamiento de canalización también ayuda a reducir las velocidades a medida que los vehículos se aproximan a la rotonda. La figura 6-13 muestra el radio de la punta de la isla del divisor mínimo típico y las dimensiones de desplazamiento de las vías de entrada y salida recorridas. Los diseños alternativos de isla han sido adoptados por algunos estados para cumplir con las preferencias locales de diseño o las condiciones climáticas. Por ejemplo, algunos estados usan características tales como puntas de aproximación inclinadas, formas de bordillo únicas y especificaciones para inclinar la superficie superior de la isla hacia afuera. Deben seguirse los estándares de diseño local en lugares donde se haya adoptado una orientación más específica.



6-22

Figura 6-13.Radios y dimensiones típicos mínimos de la isla divisoria

6.4.2 ANCHO DE LA ENTRADA El ancho de entrada se mide desde el punto donde la línea de entrada se intersecta con el borde izquierdo de la calzada hasta el borde derecho de la calzada, a lo largo de una línea perpendicular a la línea derecha del borde. El ancho de cada entrada viene dictado por las necesidades del flujo de tráfico entrante, principalmente el vehículo de diseño. Sin embargo, esto debe equilibrarse con otros objetivos de rendimiento, incluidas la gestión de la velocidad y las necesidades de cruce de peatones. Los anchos de entrada típicos para entradas de carril único van de 14 a 18 pies (4.2 a 5.5 m); estos son a menudo acampanados desde anchos de aproximación ascendentes. Sin embargo, los valores más altos o más bajos que este rango pueden ser apropiados para los requisitos de diseño y velocidad específicos del sitio para rutas críticas del vehículo. Un ancho de entrada de 15 pies (4.6 m) es un valor de inicio común para una rotonda de carril único. Se debe tener cuidado con los anchos de entrada superiores a 18 pies o para aquellos que excedan el ancho de la carretera circulatoria, ya que los conductores pueden interpretar erróneamente que la entrada ancha es de dos carriles cuando solo hay un carril circulatorio que recibe. 6.4.3 ANCHO DE LA CALZADA CIRCULATORIA El ancho requerido de la carretera circulatoria se determina a partir del número de carriles de entrada y los requisitos de giro del vehículo de diseño. Excepto en el lado opuesto de un carril con giro a la derecha únicamente, el ancho de circulación debe ser al menos el ancho máximo de entrada y hasta el 120% de este. Para rotondas de carril único, el ancho de calzada circulatoria generalmente permanece constante a lo largo de la rotonda (9). Los anchos circulatorios típicos de oscilan entre 16 y 20 pies para rotondas de carriles sencillos. Se debe tener cuidado para evitar que el ancho de esta calzada no sea demasiado grande dentro de una rotonda de un solo carril, ya que los conductores pueden pensar que dos vehículos pueden circular uno al lado del otro. En las rotondas de un solo carril, el ancho de la calzada circulatoria debe ser cómodo para los vehículos de pasajeros y debe ser lo suficientemente amplio como para acomodar un vehículo de diseño tan grande como un autobús. Puede haber algún beneficio operativo al acomodar un WB-50 (WB-15) dentro de la calzada circulatoria en una rotonda arterial urbana de una sola vía al permitir velocidades de circulación algo más rápidas.



6-23

A menudo será necesario colocar una “plataforma para camión” dentro de la isla central para acomodar vehículos diseño más grandes (incluidos los WB-62 comunes (WB-19), WB-65 (WB-20) o WB-67 (WB-20).) manteniendo una calzada circulatoria relativamente estrecha para restringir adecuadamente la velocidad del vehículo. En la Sección 6.4.7.1 se brinda una discusión adicional de las “plataformas para camión”. Se deben usar plantillas apropiadas o un programa de computadora basado en CAD para determinar el camino de barrido del vehículo de diseño a través de cada uno de los movimientos de giro. Por lo general, el movimiento de giro a la izquierda es la ruta crítica para determinar el ancho de la calzada circulatoria. De acuerdo con la política de AASHTO, se debe proporcionar una separación mínima de 1 pie (0,3 m) y preferiblemente 2 pies (0,6 m) entre el borde exterior del carril de la llanta del vehículo y la línea de la acera. 6.4.4 ISLA CENTRAL La isla central de una rotonda es la zona elevada, principalmente no transitable, rodeada por la calzada circulatoria. También puede incluir una “plataforma para camión” transitable. La isla se ajardina típicamente por razones estéticas y para mejorar el reconocimiento del conductor de la rotonda cuando se aproxima. Se prefieren las islas centrales levantadas para rotondas de un solo carril sobre las islas centrales deprimidas, ya que las islas centrales deprimidas son difíciles de reconocer para los conductores que se aproximan y el drenaje puede ser un problema. Se prefiere una isla central circular porque la calzada circulatoria de radio constante ayuda a promover velocidades constantes alrededor de la isla central. Las formas ovaladas o irregulares, por otro lado, pueden promover velocidades más altas en las secciones de arco más planas y velocidades reducidas en las secciones de arco más ajustadas, dependiendo de la longitud de esas secciones. Sin embargo, las formas ovales pueden ser necesarias en intersecciones de forma irregular con más de cuatro ramas. Las formas ovaladas generalmente no son un problema si son relativamente pequeñas y las velocidades son bajas. Las islas en forma de gotas de lluvia se pueden usar en áreas donde no existen ciertos movimientos, como intercambios (ver Sección 6.10), o en lugares donde ciertos movimientos de giro no pueden ser acomodados con seguridad, como rotondas con un acceso en una pendiente relativamente pronunciada. El tamaño de la isla central juega un papel clave en la determinación de la cantidad de deflexión impuesta en el camino del vehículo a través. Sin embargo, su diámetro depende del diámetro del círculo inscrito y del ancho requerido de la calzada circulatoria (véanse las Secciones 6.3.1 y 6.4.3, respectivamente). Las rotondas en entornos rurales generalmente necesitan islas centrales más grandes que las rotondas urbanas para mejorar su visibilidad, acomodar vehículos de diseño más grandes, permitir una mejor geometría de acceso en la transición de velocidades más altas y ser más indulgentes con los vehículos errantes (3). 6.4.5 DISEÑO DE LA ENTRADA Como se muestra en la figura 6-14, la entrada está delimitada por un borde o acera de pavimento que consiste en una o más curvas que conducen a la calzada circulatoria. No debe confundirse con la curva de la ruta de entrada, definida por la ruta de desplazamiento vehicular más rápida a través de la geometría de entrada (medida por R1 en 6). En las rotondas de un solo carril, un radio único de acera en la entrada suele ser adecuado; Para accesos en carreteras de mayor velocidad, el uso de curvas compuestas puede mejorar la orientación al alargar el arco de entrada.



6-24

Figura 6-14. Diseño de entrada en una rotonda de carril único

El radio de entrada de la acera es un factor importante para determinar el funcionamiento de una rotonda porque afecta tanto la capacidad como la seguridad. El radio de entrada de la acera, junto con el ancho de entrada, el ancho de la calzada circulatoria y la geometría de la isla central, controla la cantidad de deflexión impuesta en el trayectoria de entrada del vehículo. Los radios de entrada de acera excesivamente grandes tienen un mayor potencial para producir velocidades de entrada más rápidas de lo deseado. También se debe tener cuidado para evitar radios de entrada de acera que son demasiado abruptos, ya que pueden provocar colisiones de un solo vehículo. La orientación del Reino Unido indica que pequeños radios de acera de entrada, por debajo de 50 pies (15 m), pueden reducir la capacidad de la entrada; sin embargo, los radios de acera de entrada que son 65 pies (20 m) o más tienen poco efecto en la capacidad de rotonda (9, 10). Anecdóticamente, los radios de acera de entrada más grandes pueden permitir velocidades más altas y, por lo tanto, podrían aumentar la capacidad de entrada bajo tasas de flujo conflictivas ocasionales. Al igual que con los otros componentes de un diseño de rotonda, una amplia gama de radios de acera de entrada puede ser apropiada dependiendo de los otros componentes del diseño. El objetivo principal al seleccionar el radio de bordillo de entrada es alcanzar los objetivos de velocidad, como se describe en la Sección 6.2. El radio de curvatura de entrada debe producir una velocidad de diseño apropiada en la ruta vehicular más rápida. En las rotondas de un solo carril, es relativamente simple alcanzar los objetivos de velocidad de entrada. Con una sola corriente de tráfico entrando y circulando, no hay conflicto entre el tráfico en carriles adyacentes. Por lo tanto, el radio de acera de entrada puede reducirse o aumentarse según sea necesario para producir el radio de trayectoria de entrada deseado. Siempre que se otorgue suficiente espacio libre para el vehículo de diseño, los vehículos que se aproximen ajustarán su ruta de acuerdo con ello y negociarán a través de la geometría de entrada en la calzada circulatoria. La línea de la acera exterior de la entrada se diseña comúnmente curvilíneamente tangencial al borde exterior de la carretera circulatoria. Del mismo modo, la proyección del borde interior (izquierda) de la carretera de entrada suele ser curvilíneamente tangencial a la isla central. La figura 6-14 muestra un diseño típico de entrada de rotonda de un solo carril.



6-25

Los radios de entrada en las rotondas urbanas de un solo carril suelen oscilar entre 50 y 100 pies (15 a 30 m). Un punto de partida común es un radio de entrada en el rango de 60 a 90 pies; sin embargo, un radio más grande o más pequeño puede ser necesario para acomodar vehículos grandes o servir rotondas de diámetro pequeño, respectivamente. Se pueden usar radios más grandes, pero es importante que los no sean tan grandes como para dar lugar a velocidades de entrada excesivas. La geometría de entrada debe proporcionar una curvatura horizontal adecuada para canalizar los conductores hacia la calzada circulatoria a la derecha de la isla central. También a menudo es deseable que la isla divisora tenga suficiente curvatura para bloquear una ruta directa a la isla central desde la cual puedan acercarse los vehículos. Esto ayuda a evitar que los vehículos penetren erráticamente en la isla central y también desanima a los conductores a realizar una maniobra de giro a la izquierda en sentido contrario. La ilustración 6-16 ilustra un método alternativo para aumentar la cantidad de deflexión de entrada. Otro principio importante en el diseño de una entrada es la distancia de visión y la visibilidad, como se discutió en la Sección 6.2.6. El ángulo de visibilidad hacia la izquierda debe ser adecuado para que los conductores puedan ver cómodamente el tráfico que viene de la entrada inmediatamente anterior o de la calzada circulatoria. Detalles adicionales sobre la medición de ángulos de visibilidad se proporcionan en la Sección 6.7.4. Un sustituto útil utilizado por algunos profesionales para capturar los efectos de la velocidad de entrada, la alineación del camino y la visibilidad a la izquierda es el ángulo de entrada (phi). Los ángulos de entrada típicos están entre 20 ° y 40 °. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre el ángulo de entrada en la Guía de rotondas del Departamento de Transporte de Wisconsin (7) y la guía de diseño del Reino Unido (9-10). En general, los ángulos de entrada que son demasiado severos producen pobres ángulos de visibilidad hacia la izquierda, lo que obliga a los conductores a esforzarse para mirar por encima de sus hombros, y puede alentar un comportamiento de fusión similar a las rampas de la autopista. Mientras tanto, los ángulos de entrada que son demasiado poco profundos pueden no proporcionar una alineación positiva suficiente para desalentar los movimientos en sentido contrario. En ubicaciones rurales y suburbanas, se debe considerar la diferencia de velocidad entre los accesos y las entradas. Si la diferencia es superior a 12 mph (20 km / h), puede ser conveniente introducir características geométricas o transversales para reducir la velocidad del tráfico que se aproxima antes de la curvatura de entrada. En la Sección 6.8 se brindan más detalles sobre el diseño de rotondas en entornos de alta velocidad. 6.4.6 DISEÑO DE LA SALIDA Los radios de la acera de salida suelen ser más grandes que los radios de la acera de entrada para minimizar la probabilidad de congestión y choques. Esto, sin embargo, se equilibra con la necesidad de mantener velocidades lentas a través del cruce de peatones en la salida. El diseño también está influenciado por el entorno (urbano versus rural), la demanda peatonal, el vehículo de diseño y las limitaciones físicas. El bordillo (o acera) de salida se diseña comúnmente para ser curvilíneamente tangencial al borde exterior de la calzada circulatorio. Del mismo modo, la proyección del borde interior (izquierdo) de la carretera de salida suele ser curvilíneamente tangencial a la isla central. En general, los radios de acera de salida no deben ser inferiores a 50 pies (15 m), siendo más comunes los valores de 100 a 200 pies (30 a 60 m). La figura 6-15 muestra un diseño de salida típico para una rotonda de un solo carril.



6-26

Figura 6-15. Diseño de salida curvilínea en rotonda de un solo carril

Para diseños que usan una alineación de accesos con desplazamiento a la izquierda, el diseño de salida puede requerir radios mucho más grandes, que van desde 300 a 800 pies (91 a 244 m) o más (11). También pueden ser deseables radios de salida más grandes en áreas con grandes volúmenes de camiones para facilitar la navegación de los camiones y reducir la posibilidad de que los remolques sigan el bordillo exterior (véase la Figura 6-19). Estos radios pueden proporcionar una velocidad aceptable a través del área de cruce peatonal dado que las características de aceleración de los vehículos darán como resultado un límite práctico a las velocidades que se pueden lograr en la salida. Sin embargo, la metodología de ruta más rápida presentada en la Sección 6.7 se puede usar para verificar la velocidad de salida. En la figura 6-16 se ilustra un diseño de salida de tipo de gran radio o tangencial.

Figura 6-16. Diseño de salida de gran radio en glorieta de un solo carril

En las rotondas de un solo carril en entornos urbanos, las salidas deben diseñarse para imponer velocidades de recorrido de salida lentas para maximizar la seguridad de los peatones que cruzan la corriente de tráfico que sale. Se debe considerar la actividad peatonal en todas las salidas, excepto



6-27

cuando las instalaciones peatonales separadas (senderos separados por un grado, etc.) u otras restricciones eliminen la probabilidad de actividad peatonal en el futuro previsible. Similar al diseño de entrada, se requiere flexibilidad en el diseño de salida para lograr el equilibrio óptimo entre las variables de diseño competidoras y los objetivos del proyecto para proporcionar capacidad adecuada y seguridad esencial (para todos los modos) mientras se minimizan los impactos y costos excesivos de la propiedad. La selección de un diseño curvo versus tangencial se basará en el equilibrio de cada uno de estos criterios. 6.4.7 CONSIDERACIONES DEL VEHICULO DE DISEÑO Dentro de una rotonda de un solo carril, el vehículo de diseño suele ser el factor de control para la mayoría de las dimensiones, incluido el diámetro del círculo inscrito, el ancho de entrada, el radio de entrada y el ancho de la calzada circulatoria. La Figura 6-17 y la Figura 6-18 demuestran el uso de un programa informático basado en CAD para determinar el camino de barrido del vehículo a través de los movimientos críticos de giro.

Figura 6-17. Trayectoria de vehículo WB-50 (WB-15) en un movimiento a través



6-28

Figura 6-18. Trayectoria del vehículo WB-50(WB-15) en movimientos de giro

Se pueden requerir rotondas de mayor diámetro para acomodar vehículos grandes mientras se mantienen bajas velocidades para vehículos de pasajeros. Sin embargo, en algunos casos, las limitaciones de la tierra pueden supeditar la capacidad de acomodar grandes combinaciones de semirremolques mientras se logra una deflexión adecuada para vehículos pequeños. En tales situaciones, una “plataforma para camión” se puede usar para proporcionar un área transitable adicional alrededor de la isla central para semirremolques grandes. Cuando se provea, las plataformas de camión deben diseñarse con un borde encerrado lo suficientemente alto como para evitar que los vehículos de pasajeros se deslicen sobre la parte superior de la plataforma. Discusión adicional se proporciona en la Sección 6.8.7. Los autobuses de pasajeros deberían acomodarse dentro de la calzada circulatoria sin subirse a la plataforma del camión, debido a que esto podría empujar a los ocupantes del autobús. La ubicación de la rotonda puede dictar el uso de vehículos de diseño específico. Las rutas recreativas a menudo son frecuentadas por autocaravanas y otros vehículos recreativos. Las áreas agrícolas son frecuentadas por tractores, cosechadoras y otras máquinas agrícolas. Las áreas de fabricación pueden ver camiones de gran tamaño. Cada uno de estos vehículos de diseño especial debe incorporarse muy temprano en el proceso de diseño, ya que pueden afectar las decisiones fundamentales de tamaño, posición y alineación de los accesos. En ocasiones puede ser apropiado elegir un vehículo de diseño más pequeño para los movimientos de giro, pero un vehículo de diseño más grande para los movimientos a través. Por ejemplo, en áreas urbanas densas donde el derecho de vía es un bien escaso, puede ser razonable diseñar para que los camiones y autobuses de una sola unidad puedan hacer giros a la izquierda, a la derecha y movimientos a través, pero los vehículos WB-50 y más grande solo puede viajar directamente a través de la rotonda. Por ejemplo, esta técnica de diseño podría ser aceptable cuando los camiones grandes viajan a lo largo de la carretera principal, pero tienen prohibido viajar a lo largo de la calle transversal. Esta técnica se debe usar con precaución debido al hecho de que, si se aplica de manera inapropiada, podría ocasionar que los camiones se desvíen hacia áreas peatonales, áreas de jardines, letreros o mobiliario urbano (vea la Figura 6-19).



6-29

Los vehículos de gran tamaño son vehículos que normalmente requieren permisos especiales debido a su peso y tamaño extremos. Los ingenieros deben preguntar si la ruta puede transportar vehículos sobredimensionados y deben incorporar las necesidades de esos vehículos en el diseño. Las rotondas generalmente no deben diseñarse para proporcionar una circulación normal utilizando un camión de gran tamaño como vehículo de diseño, ya que esto dará lugar a dimensiones excesivas y velocidades más altas para la mayoría de los usuarios. Donde se pueden anticipar razonablemente vehículos de gran tamaño, es posible que haya que modificar la “plataforma para camión” y el diseño de la isla central para acomodar los vehículos más grandes.

Figura 6-19. Descarrilamiento de vehículos debido a mal diseño de entradas y salidas

Para ubicaciones con un alto volumen de tráfico de camiones, se debe dar consideración especial al tamaño de la rotonda de forma que el uso de la “plataforma para camión” solo sea para el mas grande de los vehículos. Para el ejemplo ilustrado en la Figura 6-20, el alto volumen de tráfico de camiones que atraviesa la intersección dictaba el uso de un diámetro de círculo inscrito más grande. Este diámetro más grande proporciona una mayor facilidad de movimiento para vehículos grandes y minimiza el ancho de las entradas, salidas y calzada circulatoria. Si bien las dimensiones de diseño elegidas para esta rotonda fueron apropiadas para el contexto ambiental y el vehículo de diseño, el diámetro de la rotonda generalmente debe mantenerse al mínimo.



6-30

Figura 6-20. Rotonda con alto volumen de vehículos pesados

6.4.7.1 PLATAFORMAS PARA CAMIÓNES Una plataforma de camión transitable es típica para la mayoría de las rotondas en donde se desea acomodar vehículos grandes mientras se minimizan otras dimensiones. La plataforma proporciona un área pavimentada adicional para permitir que los vehículos de semirremolque grandes se monten en la isla central sin comprometer la deflexión de los vehículos más pequeños. El ancho de la plataforma se define en función de la trayectoria de barrido del vehículo de diseño. Como se describe en la Sección 6.4.3, la calzada circulatoria normalmente debe diseñarse para acomodar un vehículo de diseño equivalente a un autobús. Por lo tanto, se esperaría que cualquier vehículo de diseño más grande usara la plataforma para acomodar su ancho al girar. Las plataformas deben diseñarse de manera que sean transitables a los camiones, pero eviten que los vehículos de pasajeros los usen. El ancho de la plataforma viene dictado por el seguimiento del vehículo de diseño mediante plantillas o software de simulación de recorrido de vehículos basado en CAD. En general, deben tener 3 a 15 pies (1 a 4,6 m) de ancho y tener una pendiente transversal de 1% a 2% en dirección opuesta a la isla central. Para desalentar el uso por parte de los vehículos de pasajeros, el borde exterior de la plataforma debe elevarse aproximadamente de 2 a 3 pulg. (50 a 75 mm) por encima de la superficie de la calzada circulatoria. La plataforma debe construirse de un material diferente al del pavimento para diferenciarlo de la calzada circulatoria. Se debe tener cuidado para garantizar que los camiones de reparto no experimenten movimientos bruscos de su carga a medida que las ruedas traseras del remolque pasan por la plataforma. Como se ilustra en la Figura 6-21, a menudo se requiere una plataforma más amplia para acomodar un vehículo que gira a la izquierda en una rotonda con un diámetro de círculo inscrito más pequeño. Esto limita la cantidad de paisajismo que se puede proporcionar, lo que a su vez puede limitar la visibilidad de la isla central desde el acceso. Además, generalmente se requieren entradas más anchas y radios de entrada más grandes para una rotonda de diámetro pequeño para acomodar el vehículo de diseño.



6-31

Figura 6-21. Comparacion de trayectorias de giro para un vehículo WB 67 en varios diámetros

En las rotondas de un solo carril, el movimiento de giro a la derecha es a menudo el movimiento de control de la intersección. Esto es especialmente cierto para ubicaciones con alineaciones de accesos sesgadas (ángulo inferior a 90 ° entre líneas centrales de accesos adyacentes). Para acomodar adecuadamente el vehículo de diseño, el radio de la esquina (comúnmente un filete entre la curva de entrada y la curva de salida adyacente) frecuentemente se incrementa . Esto puede dar lugar a que la porción de calzada circulatoria entre la entrada y salidas adyacentes también se incremente. Esta área incrementada a menudo está achurada, también se puede tratar como una “plataforma para camión” exterior. Ambas opciones son generalmente indeseables, aunque pueden considerarse en situaciones limitadas. Las mejoras alternativas a considerar antes de implementar una plataforma de camión exterior incluyen realinear los accesos para que sean más perpendiculares, alineando los accesos con desplazamiento a la izquierda en la entrada para mejorar el radio para virar, aumentar el diámetro del círculo inscrito o proporcionar un carril de derivación para girar a la derecha.



6-32

Características estéticas se pueden agregar a la plataforma del camión para mejora el paisajismo de la isla central. El material utilizado para la plataforma del camión debe ser diferente del material utilizado para las aceras, de modo que no se aliente a los peatones a cruzar la calzada circulatoria. Además, las características de la plataforma del camión deberían estar diseñadas para alentar a los vehículos pesados a usar esta parte de la isla central cuando sea necesario. Si el pavimento de color o con textura parece ser solo por estética, los conductores se pueden sentir desalentados a usar la (12). La figura 6-22 ilustra un ejemplo de aplicar tratamientos de pavimento estético a la plataforma del camión. Algunas agencias han utilizado material con adoquines como parte de la plataforma del camión, como se muestra en la figura 6-23. Esto proporciona un ancho adicional de plataforma de camión para el vehículo grande.

Figura 6-22. Ejemplo de tratamiento estético para plataformas

Figura 6-23. Ejemplo de adoquines usados en la plataforma

6.5 ROTONDAS MULTICARRIL Los principios y el proceso de diseño descritos previamente se aplican a las rotondas de varios carriles, pero de una manera más compleja. Debido a que múltiples flujos de tráfico pueden ingresar, circular y salir de la rotonda uno al lado del otro, el ingeniero también debe considerar cómo estas corrientes de tráfico interactúan entre sí. La geometría de la rotonda debe proporcionar una alineación adecuada y establecer configuraciones de carriles apropiadas para vehículos en carriles de entrada



6-33

adyacentes para poder negociar la geometría de la rotonda sin competir por el mismo espacio. De lo contrario, pueden ocurrir deficiencias operacionales y / o de seguridad. El diseño de rotonda de varios carriles tiende a ser menos permisivo que el diseño de rotonda de carril único. El diseño de varios carriles puede tener un impacto directo en la alineación del vehículo y la elección del carril, lo que puede afectar tanto el rendimiento como la capacidad de seguridad. La capacidad, la seguridad, los impactos de la propiedad y los costos están interrelacionados, y el equilibrio de estos componentes se vuelve más difícil con el diseño de rotondas de varios carriles. Debido a este equilibrio de elementos que se requiere para cumplir con los principios de diseño, se desaconseja el uso o la creación de diseños estándar. El diseño de señalización en una rotonda de varios carriles también es fundamental para lograr las capacidades previstas y las operaciones generales óptimas. La geometría, las marcas en el pavimento y las señales verticales deben diseñarse juntas para crear un sistema completo que oriente y regule a los usuarios de las carreteras que cruzan las rotondas. El plan de marcado debe ser integral a la fase de diseño preliminar de un proyecto. El Capítulo 7 proporciona detalles adicionales sobre el diseño de marcas en el pavimento y señales para rotondas de varios carriles. Además de los principios fundamentales descritos en la Sección 6.2, otras consideraciones clave para todas las rotondas de varios carriles incluyen: • distribución de carriles que permitan a los conductores seleccionar el carril apropiado en la entrada y navegar a través de la rotonda sin cambiar de carril. • Alineación de vehículos en el carril correcto de la calzada circulatoria desde la línea de entrada • Alojamiento de vehículos lado a lado a través de la rotonda (es decir, un camión o autobús que viaja junto a un automóvil de pasajeros), • Alineación de las ramas para evitar conflictos circulantes-salientes, y • Alojamiento para todos los modos de viaje. El lector también debe consultar la Sección 6.4 sobre rotondas de carril único ya que algunos elementos de diseño [tales como islas centrales (Sección 6.4.4)] no se describen nuevamente en esta sección de rotondas de varios carriles porque la información no es sustancialmente diferente para el diseño de varios carriles. La Sección 6.8 también proporciona información adicional relacionada con el diseño de instalaciones para peatones y bicicletas. 6.5.1 DISPOSICIÓN Y NUMERO DE CARRILES Las rotondas de varios carriles tienen al menos un acceso con al menos dos carriles en las entradas o salidas. El número de carriles puede variar de acceso a acceso, siempre que estén asignados de manera adecuada mediante letreros y marcas de designación de carriles. Del mismo modo, el número de carriles dentro de la calzada circulatoria puede variar según la cantidad de carriles de entrada y salida. El principio importante es que el diseño requiere continuidad entre los carriles de entrada, circulación y salida, de modo que los cambios de carril no son necesarios para navegar por la rotonda. El conductor debe poder seleccionar el carril apropiado antes de la entrada y permanecer dentro de ese carril a través de la rotonda hasta la salida prevista sin ningún cambio de carril. Este principio es consistente con el diseño de todos los tipos de intersecciones. El número de carriles proporcionados en la rotonda debe ser el mínimo necesario para la demanda existente y anticipada según lo determinado por el análisis operacional. Se desaconseja al ingeniero que proporcione carriles adicionales que no sean necesarios para fines de capacidad ya que estos carriles adicionales pueden reducir la efectividad de la seguridad en la intersección. Si se necesitan carriles adicionales para las condiciones futuras, se debe considerar un enfoque de diseño por etapas que permita la expansión futura. En rotondas multidireccionales, también es deseable lograr una utilización equilibrada del carril para poder alcanzar la capacidad prevista. Hay una serie de variables de diseño que pueden producir desequilibrio de carril, como alineaciones de entrada o salida mal diseñadas o patrones de giro de



6-34

movimiento deficientes. También es necesario reconocer posibles variables del sistema en la corriente de trafico, como un generador de viajes importante, una rampa de intercambio o un cuello de botella en una intersección. Todas estas variables pueden influir en la elección del carril en una rotonda. 6.5.2 ANCHO DE LA ENTRADA El ancho de entrada requerido para cualquier diseño dado depende de la cantidad de carriles y el vehículo de diseño. Un ancho de entrada típico para una entrada de dos carriles varía de 24 a 30 pies (7.3 a 9.1 m), para una de tres carriles será de 36 a 45 pies (11.0 a 13.7 m). Los anchos típicos de entrada para carriles individuales están en el rango de 12 a 15 pies (3.7 a 4.6 m). El ancho de entrada debe determinarse principalmente en función del número de carriles identificados en el análisis operacional combinado con los requisitos de giro para el vehículo de diseño. El ancho de entrada excesivo puede no producir beneficios de capacidad si el tráfico no puede usarlo completamente. Para ubicaciones donde se requiere capacidad de entrada adicional, generalmente hay dos opciones: 1. Agregar un carril completo en la carretera antes de ingresar a la rotonda y mantener carriles paralelos a través de la geometría de entrada; o 2. Ampliando el acceso gradualmente (acampanamiento) a través de la geometría de entrada. La figura 6-24 y la ilustración 6-25 ilustran estas dos opciones de ampliación. El ensanchamiento del acceso puede proporcionar un medio efectivo para aumentar la capacidad sin requerir tanto derecho de paso como una adición de carril completo. Además, la investigación del Reino Unido sugiere que la longitud de la campana9 afecta la capacidad sin un efecto directo sobre la seguridad. Aunque esta investigación no se ha replicado en los Estados Unidos, los hallazgos del Reino Unido sugieren que la frecuencia de colisiones para dos accesos con el mismo ancho de entrada será idéntica si tienen carriles de entrada paralelos o diseños de entrada acampanados. Por lo tanto, se deben minimizar los anchos de entrada y maximizar las longitudes de campana para lograr la capacidad deseada con un efecto mínimo en los choques.

Figura 6-24. Agrandamiento del acceso agregando un carril completo

9 N del T: hace referencia a la longitud medida desde donde empieza el proceso de ensanchamiento hasta el punto perpendicular a la unión de la calzada circulatoria con la curva original de entrada. Véase figura 6-25



6-35

Figura 6-25. Ensanchamiento del acceso usando acmpanamiento

6.5.3 ANCHO DE LAS CALZADAS CIRCULATORIAS El ancho de la calzada circulatorio generalmente se rige por los criterios de diseño relacionados con los tipos de vehículos que pueden necesitar ser acomodados adyacentes entre sí a través de una rotonda de varios carriles. La provisión de marcas en el pavimento dentro de la calzada circulatoria (discutida en el Capítulo 7) puede requerir espacio extra, así como la posibilidad de usas una plataforma para camión. La combinación de tipos de vehículos para acomodarse uno al lado del otro depende de las condiciones específicas del tráfico del sitio, y los requisitos para los vehículos de diseño lado a lado pueden variar según el estado individual o la jurisdicción local. Se están llevando a cabo más investigaciones sobre este tema en el momento de esta publicación, y se recomienda al lector que mire la última guía para conocer las condiciones que se están explorando. Si el tráfico entrante es predominantemente vehículos de pasajeros y camiones de una sola unidad (vehículos de diseño AASHTO P y SU, respectivamente), donde el tráfico de semirremolques es infrecuente, puede ser apropiado diseñar el ancho para dos vehículos de pasajeros o un automóvil de pasajeros y un camión de una sola unidad lado a lado. Si el tráfico de semirremolques es relativamente frecuente (más del 10%), puede ser necesario proporcionar un ancho suficiente para el paso simultáneo de un semirremolque en combinación con un vehículo P o SU. Los anchos de una calzada circulatoria de varios carriles suelen oscilar entre 14 y 16 pies por carril(4,3 a 4,9 m). El uso de estos valores da como resultado un ancho circulante total de 28 a 32 pies (8,5 a 9,8 m) para una calzada circulatoria de dos carriles y un ancho total de 42 a 48 pies (12,8 a 14,6 m) para una calzada circulatoria de tres carriles. En las rotondas de varios carriles, el ancho de la calzada circulatoria también puede variar dependiendo de la cantidad de carriles y los requisitos de giro del vehículo de diseño. No se requiere un ancho constante a lo largo de toda la calzada circulatoria, y es deseable proporcionar solo el ancho mínimo necesario para servir las configuraciones de carril requeridas dentro de esa porción específica de la rotonda. Una combinación común es dos carriles de entrada y salida a lo largo de la carretera principal, pero solo carriles únicos de entrada y salida en la calle secundaria. Esta combinación se ilustra en la figura 6-26. En este ejemplo, la porción de calzada circulatoria que da servicio a la calle secundaria se ha reducido a un solo carril para proporcionar consistencia en las configuraciones de carriles. Para las porciones de una rotonda de varios carriles donde la carretera circulatoria se reduce a una sola línea, se debe usar la guía para el ancho de la calzada contenida en la Sección 6.4.3.



6-36

Figura 6-26. Calle principal con rotonda de dos carriles/ calle secundaria con un solo carril

En algunos casos, será necesario que el ancho de la calzada circulatoria sea mayor que la entrada correspondiente que está alimentando esa porción del círculo. Por ejemplo, en situaciones en las que dos entradas consecutivas requieren giros exclusivos a la izquierda, una parte de la calzada circulatoria deberá contener un carril adicional y marcas en espiral para permitir que todos los vehículos lleguen a sus salidas previstas sin quedar atrapados o cambiando de carril. Esta situación se ilustra en la figura 6-27, donde se requiere que una porción de la calzada circulatoria tenga tres carriles a pesar del hecho de que todas las entradas tienen solo dos carriles.



6-37

Figura 6-27. Rotonda de dos carriles con giros consecutivos a la izquierda

6.5.4 GEOMETRIA DE LA ENTRADA Y ALINEAMIENTO DE ACCESOS En rotondas multidireccionales, el diseño de la curvatura de entrada debe equilibrar los objetivos competitivos del control de velocidad, la alineación adecuada de las trayectorias naturales y la necesidad de líneas de visibilidad apropiadas. Esto a menudo requiere varias iteraciones de diseño para identificar el tamaño correcto de la glorieta, la ubicación y las alineaciones de los accesos. Los parámetros geométricos individuales también juegan un papel en el diseño de entrada equilibrado. Por ejemplo, los radios de entrada son un parámetro clave que se usa a menudo para controlar las velocidades del vehículo. El uso de radios de entrada pequeños puede producir velocidades de entrada bajas, pero a menudo conduce a una superposición de trayectoria en la entrada, ya que los vehículos pasan de un carril a otro para evitar chocar con la isla central. Los radios de entrada pequeños también pueden dar como resultado un aumento en choques de un solo vehículo en la isla central. Los radios de entrada para las rotondas de varios carriles normalmente deben exceder los 65 pies (20 m) para alentar las trayectorias naturales adecuados y evitar las colisiones laterales en la entrada. Los ingenieros deben evitar el uso de geometrías excesivamente ajustadas para lograr los objetivos más rápidos. Los radios de entrada demasiado pequeños [menos de 45 pies (13,7 m)] pueden provocar conflictos entre las corrientes de tráfico adyacentes, lo que puede dar lugar a un uso de carril pobre y una capacidad reducida. De manera similar, el radio de trayectoria más rápido R1 tampoco debería ser excesivamente pequeño. Si R1 es demasiado pequeño, puede producirse una superposición de trayectorias entre vehículo, lo que reduce la eficacia operativa y aumenta la posibilidad de choques. Los valores para R1 en el rango de 175 a 275 pies (53 a 84 m) son generalmente preferibles. Esto da como resultado una velocidad de diseño de 25 a 30 mph (40 a 50 km / h). La superposición de trayectoria del vehículo es un tipo de conflicto que ocurre cuando la trayectoria natural de los carriles adyacentes se cruzan. Ocurre más comúnmente en las entradas, donde la geometría del carril derecho (exterior) tiende a conducir a los vehículos hacia el carril circulatorio



6-38

izquierdo (interior). Sin embargo, la superposición del camino del vehículo también puede ocurrir en las salidas donde la geometría tiende a conducir a los vehículos desde el carril de la izquierda hacia el carril de salida de la derecha. La figura 6-28 ilustra un ejemplo de superposición de ruta de entrada del vehículo.

Figura 6-28. Sobre posición de trayectoria de vehículos entrantes

El ingeniero debe equilibrar la necesidad de controlar la velocidad de entrada con la necesidad de proporcionar una buena alineación de trayectoria en la entrada. El resultado deseado del diseño de la entrada es que los vehículos se alineen naturalmente en su carril correcto dentro de la calzada circulatoria, como se ilustra en la Figura 6-29. Esto se puede hacer de varias maneras que pueden variar significativamente dependiendo de las condiciones específicas del sitio. Por lo tanto, puede que no sea posible especificar un solo método para diseñar rotondas de varios carriles, ya que esto puede impedir la flexibilidad necesaria en el diseño. Independientemente de la técnica de diseño específica empleada, el ingeniero debe mantener los principios generales de diseño de la gestión de velocidad presentados en la Sección 6.2.

Figura 6-29. Alineamiento de trayectoria de vehículo deseable



6-39

Una técnica posible para promover una buena alineación de trayectorias se muestra en la Figura 6-30 usando una curva compuesta o tangente a lo largo del borde exterior. El diseño consiste en una curva de entrada inicial de radio pequeño alejada del borde de la calzada circulatoria. Se proporciona una sección corta de una curva de gran radio (o tangente) entre la curva de entrada y la calzada circulatoria para alinear los vehículos en el carril adecuado desde la línea de entrada. Se debe tener cuidado al determinar la ubicación óptima de la curva de entrada desde la línea de entrada. Si se ubica demasiado cerca de la carretera circulatoria, la tangente (o porción de radio grande de la curva compuesta) será demasiado corta, y el diseño puede tener problemas de alineación de trayectoria. Sin embargo, si la curva de entrada está ubicada demasiado lejos de la calzada circulatoria, puede resultar en deflexión inadecuada (es decir, velocidades de entrada demasiado rápidas). Para el método ilustrado en la Figura 6-30, los radios de la curva de entrada comúnmente oscilan entre aproximadamente 65 y 120 pies (20 a 35 m) y se establecen a una distancia mínima de 20 pies (6 m) del borde de la calzada circulatoria. Entonces se ajusta una curva tangente o de gran radio [mayor de 150 pies (45 m)] entre la curva de entrada y el borde exterior de la calzada de circulación.

Figura 6-30. Ejemplo de desplazamiento de aproximación menor para aumentar la deflexión de entrada

Un método alternativo para diseñar las curvas de entrada a una rotonda multicarril es usar una curva de entrada de un solo radio en lugar de una pequeña curva luego una curva tangente. Esto es similar en algunos aspectos a un diseño de carril único; sin embargo, se requieren radios más grandes para proporcionar una alineación adecuada del vehículo. Se debe tener cuidado al usar una sola curva de entrada para cumplir tanto con el control de velocidad como con los objetivos de alineación de la trayectoria natural del vehículo. Si la calzada circulatoria es suficientemente ancha en relación con la entrada, las curvas de entrada pueden diseñarse tangenciales a un círculo de diseño desplazado 5 pies (1,5 m) desde la isla central en lugar de a la isla central. Esto mejora la curvatura y la deflexión que se logra en el borde interior (isla de división) de la entrada. Independientemente del método utilizado, es deseable que el borde interior (isla divisora) bloquee el camino de paso del carril izquierdo para promover una deflexión adecuada. Otro factor clave en el diseño de rotondas de múltiples carriles es reconocer que lograr una deflexión adecuada en la entrada y cumplir con los principios de diseño es independiente de la ubicación de la línea central de las carreteras que se intersectan. Como se discutió en la Sección 6.3, las líneas centrales de las carreteras de acceso no necesitan pasar por el centro del círculo inscrito. Es una



6-40

práctica de diseño aceptable para rotondas multicarril tener una alineación de desplazamiento a la izquierda, y en muchos casos esto puede proporcionar una herramienta útil para lograr deflexión adicional y control de velocidad. La ilustración 6-31 ilustra un ejemplo de una técnica de diseño para mejorar la deflexión de la entrada al desplazar el acceso más hacia la izquierda del centro de la rotonda. Esta técnica es efectiva para aumentar la deflexión de entrada. Sin embargo, también reduce la deflexión de la salida en la misma rama, donde es deseable mantener las velocidades relativamente bajas cerca del paso de peatones. Por lo tanto, la distancia del desplazamiento del acceso desde el centro de la rotonda debe equilibrarse con los otros objetivos de diseño para maximizar la seguridad de los peatones. La Figura 6-32 ilustra un ejemplo de esta técnica que se aplica para una rotonda parcial de tres carriles. Otros componentes importantes del diseño de una entrada son la distancia de visión y la visibilidad, como se discutió en la Sección 6.2.6. El ángulo de visibilidad hacia la izquierda debe ser adecuado para que los conductores puedan ver cómodamente el tráfico que viene de la entrada inmediatamente anterior en el sentido del trafico o de la calzada circulatoria. Esto requiere que los vehículos estén escalonados en la línea de entrada de modo que los vehículos más cercanos al borde exterior puedan ver delante del vehículo en el carril adyacente a la izquierda de ellos. El diseño de la entrada debe equilibrar el objetivo de diseño de proporcionar control de velocidad con ángulos de visibilidad adecuados para los conductores. Detalles adicionales sobre la medición de ángulos de visibilidad se proporcionan en la Sección 6.7.4.

Figura 6-31. Desplazamiento del acceso a la izquierda para incrementar la deflexión



6-41

Figura 6-32. Ejemplo de una rotonda parcial de tres carriles con una alineación de accesos descentrada

Como se discutió anteriormente para las rotondas de carril único, un sustituto útil para capturar los efectos de la velocidad de entrada, la alineación del camino y la visibilidad a la izquierda es el ángulo de entrada (phi). Los ángulos de entrada típicos están entre 20 ° y 40 °. Se pueden encontrar detalles adicionales sobre el ángulo de entrada en la Guía Roundabout del Departamento de Transporte de Wisconsin (7) y la guía de diseño del Reino Unido (9, 10). 6.5.5 ISLAS DIVISORIAS Para las rotondas de varios carriles, la geometría de entrada generalmente se establece primero para identificar un diseño que controle adecuadamente las velocidades de entrada más rápidas, evite la superposición de las trayectorias de entrada y acomode el vehículo de diseño. La isla divisora se desarrolla junto con el diseño de salida para proporcionar un ancho mediano adecuado para el refugio para peatones y para la colocación de letreros. Se debe proporcionar un ancho medio adecuado para acomodar el equipo necesario y los elementos de diseño para peatones donde se usan pasos de peatones señalizados. Detalles adicionales con respecto a las dimensiones mínimas y los detalles de diseño para las islas divisorias se proporcionan bajo la discusión de rotondas de carril único en la Sección 6.4.1. En la Sección 6.8.1 se brinda una discusión adicional sobre el diseño del paso de peatones, y en el Capítulo 7 se tratan consideraciones para el cruce de peatones señalizado. 6.5.6 CURVAS DE SALIDA Al igual que con las entradas, el diseño de la curvatura de salida en las rotondas de varios carriles es más complejo que en las rotondas de un solo carril. Pueden ocurrir conflictos entre los vehículos que salen y circulan si no se proporcionan las asignaciones de carriles apropiadas. El diseño horizontal inadecuado de las salidas también puede dar como resultado la sobre posición de la trayectoria de salida de los vehículos, similar a la que ocurre en las entradas. Los radios de las curvas de salida suelen ser más grandes que los utilizados en la entrada como consecuencia de otros factores (alineación de entrada, diámetro, etc.); los radios de curva de salida más grandes también se usan típicamente para promover una buena alineación de la trayectoria del vehículo. Sin embargo, el diseño debe estar equilibrado para mantener bajas velocidades en el cruce de peatones en la salida. Para promover una buena alineación de trayectorias en la salida, el radio de salida en una rotonda de varios carriles no debe ser demasiado pequeño. En las rotondas de un solo carril, es aceptable usar un



6-42

radio de salida mínimo para controlar las velocidades de salida y maximizar la seguridad peatonal. Sin embargo, si el radio de salida en una rotonda multicarril demasiado pequeño, el tráfico en el interior de la calzada circulatoria tenderá a moverse hacia el carril de salida exterior buscando un radio de giro más cómodo. También pueden surgir problemas cuando el diseño permite demasiada separación entre entradas y salidas subsiguientes. Las grandes separaciones entre las ramas hacen que los vehículos que ingresan se unan junto al tráfico circulante que puede tener la intención de salir en el siguiente tramo, en lugar de seguir la trayectoria de los vehículos que salen. Esto puede crear conflictos en el punto de salida entre los vehículos que salen y circulan, como se muestra en la Figura 6-33.

Figura 6-33.6-33 Conflicto circulante-saliente causado por una gran separación entre las piernas

La ilustración 6-34 ilustra una posible solución de bajo costo que implica modificaciones a las disposiciones de carril usando una combinación entre demarcación y modificaciones físicas. Esto puede ser aceptable si los volúmenes de tráfico son compatibles. Una mejor solución se ilustra en la figura 6-35, que implica el realineamiento de las ramas de acceso para que las rutas de entrada de vehículos crucen los caminos del tráfico circulante (en lugar de fusionarse) para eliminar el conflicto.



6-43

Figura 6-34.Posibles modificaciones de configuración de carriles para resolver conflictos de salida y circulación

Figura 6-35. Realineamiento para resolver conflictos de salida y circulación

6.5.7 CONSIDERACIONES DEL VEHICULO DE DISEÑO Las consideraciones sobre el vehículo de diseño deben hacerse tanto para el seguimiento en la entrada / salida como dentro de la calzada circulatoria (como se discutió previamente en la Sección 6.5.3). El porcentaje de utilización de camiones y carriles es una consideración importante a la hora de determinar si el diseño permitirá que los camiones utilicen dos carriles o si por el contrario acomodará el camión en un solo carril. La frecuencia de un vehículo de diseño en particular también es una consideración importante. Por ejemplo, una glorieta en particular puede tener un uso poco frecuente por los tractocamiones de tamaño WB-67 y, por lo tanto, está diseñada para permitir que el WB-67



6-44

utilice ambos carriles para desplazarse. Sin embargo, la misma ubicación podría tener un servicio de autobús frecuente que dictaría la necesidad de acomodar autobuses dentro de su propio carril para viajar junto a un automóvil de pasajeros (vea la figura 6-36). Por lo tanto, una rotonda en particular puede tener varios vehículos de diseño dependiendo de las características únicas del sitio.

Figura 6-36. Circulación lado a lado de un autobús y un vehículo de pasajeros

Cuando el diseño impone la necesidad de acomodar vehículos de diseño grandes dentro de su propio carril, hay una serie de consideraciones de diseño que entran en juego. Es posible que se requiera un diámetro de círculo inscrito más grande y que los radios de entrada / salida mantengan el control de velocidad y acomoden el vehículo de diseño. Una técnica que se ha utilizado en los Estados Unidos en la entrada es proporcionar “bandas de gore” (una porción de carretera demarcada entre los carriles de entrada) para ayudar a centrar los vehículos dentro del carril e impedir el descarrilamiento del vehículo de diseño. Esta técnica se ilustra en la figura 6-37. Las dimensiones reales utilizadas pueden variar según el diseño individual; sin embargo, un estado (11) identificó el uso de dos carriles de 12 pies (3.6 m) y un área de gore de 6 pies (1.8 m) de ancho para una entrada con un ancho total de 30 pies (9 m). Otra técnica para acomodar el vehículo de diseño dentro de la calzada circulatoria es usar un ancho de carril más grande para el carril exterior y un ancho de carril más estrecho para el carril interior. Por ejemplo, para un ancho de calzada circulatoria de 32 pies (9.8 m), se podría usar un ancho interior de 15 pies (4.6 m) y un ancho exterior de 17 pies (5.2 m). Esto proporcionaría un extra de dos pies de ancho de circulación para camiones en el carril exterior. Los camiones grandes en el carril interior usarían la plataforma del camión para acomodarse durante el giro. Eliminar toda superposición para el carril exterior puede no siempre ser deseable o factible, ya que esto puede dictar un diámetro de círculo inscrito mucho más grande que el deseado para el rendimiento de seguridad general para todos los tipos de vehículos y el contexto.



6-45

Figura 6-37. Trayectoria del camión WB-67 con una banda gore en la entrada

6.5.8 OTRAS PRACTICAS DE DISEÑO En todo el mundo, continúa avanzando en las prácticas de diseño para rotondas de varios carriles. Una práctica iniciada en los Países Bajos y que se prueba en otro lugar es la turbo-rotonda (13). Este estilo de diseño de varios carriles tiene dos características clave que lo distinguen de otras rotondas de varios carriles: • Las entradas son perpendiculares a la carretera circulatoria, y • Los separadores de carriles levantados se usan dentro de la vía circulatoria para guiar a los conductores a la salida adecuada. Estas instalaciones no se han usado en los Estados Unidos al momento de escribir este artículo.

6.6 MINI ROTONDAS Una mini rotonda es una forma de diseño de intersección que se puede usar en lugar del control de parada o señalización en intersecciones físicamente limitadas para ayudar a mejorar la seguridad y reducir las demoras. Típicamente caracterizadas por un diámetro pequeño y islas transitables, las mini-rotondas son las más adecuadas para entornos donde las velocidades ya son bajas y las limitaciones medioambientales impedirían el uso de una rotonda más grande con una isla central elevada. La Figura 6-38 presenta las características de una mini rotonda. Las mini rotondas funcionan de la misma manera que las rotondas más grandes, con controladas cediendo el paso en todas las entradas y circulando en sentido antihorario alrededor de una isla central. Debido a que la instalación es pequeña, generalmente se requiere que los vehículos grandes viajen sobre la isla central totalmente transitable, como se muestra en la figura 6-38. Para ayudar a promover operaciones seguras, el diseño generalmente alinea los automóviles de pasajeros de forma que sigan naturalmente la calzada circulatoria y minimicen el atropello de la isla central en la medida de lo posible.



6-46

Figura 6-38. Características básicas de una mini-rotonda

6.6.1 CRITERIOS DE DISEÑO GENERALES PARA MINI ROTONDAS Muchos de los mismos principios se utilizan en el diseño de mini rotondas como en rotondas de tamaño completo. Las consideraciones clave incluyen la canalización del vehículo, el diseño de las rutas del vehículo y la visibilidad de la intersección. Dado que la isla central de una mini rotonda es completamente transitable, el diseño general debe proporcionar una canalización que guíe naturalmente a los conductores hacia la ruta deseada. Los diseños subóptimos pueden hacer que los conductores giren a la izquierda frente a la isla central (o que conduzcan por encima de ella), cedan de forma inadecuada o viajen a velocidades excesivas a través de la intersección. Una mini rotonda a menudo se considera una alternativa a una rotonda de un solo carril más grande debido al deseo de minimizar los impactos fuera de la planta de la intersección existente. Por lo tanto, las líneas de bordillo de intersección existentes son un punto de partida típico para establecer el diámetro del círculo inscrito de mini-rotonda. Las Mini-rotondas deben hacerse lo más grande posible dentro de las restricciones de intersección. Sin embargo, un diámetro de círculo inscrito de la mini-rotonda generalmente no debe exceder 90 pies (30 m). Por encima de 90 pies (30 m), el diámetro del círculo inscrito es típicamente lo suficientemente grande para acomodar los vehículos de diseño, de forma que naveguen alrededor de una isla central elevada. Una isla central elevada proporciona canalización física para controlar las velocidades del vehículo y, por lo tanto, se prefiere un diseño de rotonda de carril único cuando se puede proporcionar un diámetro superior a 90 pies (30 m). La isla central completamente transitable proporciona la indicación más clara al usuario de que la intersección es una mini rotonda. La ubicación y el tamaño de la isla central de una mini rotonda (y el ancho correspondiente de la vía circulatoria) está dictada principalmente por los requisitos de la



6-47

trayectoria de giro de un automóvil de pasajeros. La isla debe ubicarse en el centro de las trayectorias interiores de barrido de los vehículos que giran a la izquierda, que estarán cerca, pero no necesariamente en, el centro del círculo inscrito (14). La trayectoria de un vehículo de diseño grande debe ser acomodada por el espacio de la isla central; mientras tanto, los vehículos de pasajeros deberían poder navegar a través de la intersección sin tener que viajar sobre la isla central. Al igual que con las rotondas de carril único y las multicarriles, es conveniente también acomodar los autobuses dentro de la calzada circulatoria para evitar empujar a los vehículos livianos a conducir sobre la isla central. Sin embargo, para diámetros de círculo inscritos muy pequeños, el radio de giro del autobús suele ser demasiado grande para navegar alrededor de la isla central, lo que requiere que los autobuses viajen sobre élla. Para mini-rotondas con diámetros de círculo inscritos más grandes, es posible acomodar la trayectoria de barrido de un vehículo de autobús dentro de la calzada circulatoria. La posible desventaja de diseñar para un autobús en lugar de un automóvil de pasajeros es que el diseño puede dar como resultado una calzada circulatoria más ancha y una isla central más pequeña. La ubicación de la isla central debería permitir que todos los movimientos se acomoden en la intersección circulando en sentido anti horario. Diseñar el tamaño y la ubicación de la isla central para proporcionar deflexión a través de la rotonda fomentará la circulación adecuada y reducirá las velocidades a través de la intersección. La isla central es típicamente totalmente atravesable y puede ser abovedada o elevada con un bordillo montable y tapa plana para islas más grandes. Aunque las islas centrales pintadas se utilizan comúnmente en el Reino Unido, las islas centrales rasantes se desaconsejan en otros países para maximizar el cumplimiento del conductor. Compuesta de concreto asfáltico, concreto de cemento de Portland u otro material de pavimentación, la isla central debe ser abovedada con una pendiente transversal del 5% al 6%, con una altura máxima de 5 pulgadas (15). Aunque es completamente transitable y relativamente pequeña, es esencial que la isla central sea clara y concisa (15-16). Las islas con bordillo montable deben diseñarse de manera similar a las plataformas para camiones en rotondas normales. La isla central debe estar delineada con una línea amarilla sólida o completamente cubierta con un color amarillo. El MUTCD requiere un color de marcado amarillo para proporcionar consistencia con otras marcas utilizadas cuando el tráfico normalmente se desplaza hacia la derecha del marcado. Si toda la isla central es de color amarillo, se recomienda una superficie antideslizante para aumentar la fricción superficial y evitar superficies resbalosas, especialmente para bicicletas y motocicletas. También se puede usar una superficie texturizada que proporcione una diferenciación visible de la calzada circulatoria, acompañada de una línea amarilla sólida. En el Reino Unido, la isla central debe marcarse en un color blanco sólido para proporcionar una apariencia uniforme y hacer que la isla sea conspicua (17). Como se describe en el Capítulo 7, la extensión de la línea de borde a lo largo del carril de acceso de rotondas también sirve como línea de entrada. Se usan dos opciones comunes para la colocación de esta línea. Una opción es colocar la línea de entrada en el borde exterior del diámetro del círculo inscrito, común con la práctica de rotondas de carril único y multicarril. Otra opción es avanzar la línea de entrada hacia la isla central de modo que ya no coincida con el círculo inscrito de la rotonda. La trayectoria de barrido exterior de los vehículos de pasajeros y el vehículo más grande que pueda usar la intersección se identifica para todos los movimientos de giro, y la línea de entrada avanzada se coloca al menos a 2 pies (0,6 m) fuera de las vías del vehículo. Los accesos con curvatura son una situación particular en la que el avance de la línea de entrada puede ser beneficioso para evitar que los vehículos giren a la izquierda frente a la isla central. Sin embargo, esto puede resultar en una reducción de la capacidad, ya que avanzar en la línea de entrada puede afectar el comportamiento de fluencia en la entrada.



6-48

La figura 6-39 ilustra una situación particular en la que el diseño permite que los automóviles de pasajeros giren a la izquierda frente a la isla central. En este caso, la combinación del ángulo oblicuo de intersección, el tamaño pequeño de la isla central, el tamaño pequeño de las islas divisoras y el gran ancho de la calzada circulatoria hacen que sea más cómodo para un conductor girar a la izquierda frente a la isla central en lugar de navegando a su alrededor. Tres posibles mejoras de diseño se ilustran en la figura 6-40. Estos incluyen (1) avanzar la línea de entrada hacia adelante, (2) ampliar simultáneamente la isla central y reducir el ancho de la carretera circulatoria, y (3) ampliar el diámetro del círculo inscrito.

Figura 6-39. Diseño que permite giros a la izquierda frente a la isla central



6-49

Figura 6-40. Posibles mejoras de diseño para resolver el giro a la izquierda frente a la isla central.

Para las intersecciones con alineamientos excesivamente curvos o con desplazamiento, el uso de mini-rotondas dobles es otra opción para proporcionar una canalización adecuada del vehículo a través de la intersección (14-15, 17-18). En este escenario, la intersección se divide en dos mini rotondas adyacentes. El diseño permite la circulación adecuada para vehículos ligeros (como automóviles de pasajeros) y posee islas transitables para permitir la navegación de vehículos grandes a través de la intersección. Aunque este tipo de diseño se ha implementado en el Reino Unido, es raro en otros lugares. 6.6.1.1 6.6.1.1 ISLAS DIVISORIAS Al igual que con las rotondas más grandes, las islas divisorias generalmente se utilizan en mini redondos para alinear vehículos, fomentar la deflexión y la circulación adecuada, y proporcionar refugio para peatones. Las islas divisorias se elevan, se pueden atravesar o nivelar dependiendo del



6-50

tamaño de la isla y si los camiones necesitarán pasar sobre la parte superior de la isla divisora para navegar por la intersección. En general, las islas elevadas se usan donde sea posible, y las islas rasantes generalmente se desaconsejan. Las siguientes son pautas generales para los tipos de islas de división bajo diversas condiciones del sitio: • Considere una isla elevada si: - Todos los vehículos de diseño pueden navegar la rotonda sin pasar sobre el área de la isla divisoria, - Existe suficiente espacio disponible para proporcionar una isla con un área mínima de 50 ft2 (4,6 m2), y / o - Los peatones están presentes en la intersección con frecuencia regular. • Considere una isla transitable si: - Algunos vehículos de diseño deben viajar sobre el área de la isla divisora y los volúmenes de camión son menores, y - Hay suficiente espacio disponible para proporcionar una isla con un área mínima de 50 ft2 (4,6 m2). • Considere una isla de descarga (pintada) si: - Se espera que los vehículos viajen sobre el área de la isla divisora con frecuencia relativa para navegar la intersección, - No se puede lograr una isla con un área mínima de 50 ft2 (4,6 m2), y - La intersección tiene velocidades lentas del vehículo. Cuando las líneas de entrada están ubicadas dentro del círculo inscrito, las islas de divisor elevadas generalmente terminan en el borde del círculo inscrito en lugar de ser llevadas a la ubicación de la línea de entrada. Esto permite suficiente espacio dentro de la carretera circulatoria para que ocurran los movimientos en U. Una isla divisoria pintada o atravesable debe continuarse hasta la línea de entrada para guiar a los automovilistas que ingresan alrededor de la isla central. En algunos casos, puede haber suficiente espacio disponible para proporcionar una isla elevada parcial dentro del área de refugio peatonal. Un ejemplo de una isla levantada que se termino antes de la línea de entrada se ilustra en la figura 6-41. Si se utilizan islas elevadas, deberían ser visibles para los automovilistas que se aproximen.

Figura 6-41. Isla divisoria elevada terminada antes de la línea de entrada



6-51

6.6.1.2 TRATAMIENTOS PARA PEATONES EN MINI-ROTONDAS En las intersecciones convencionales, las rampas para peatones y los cruces de peatones se encuentran típicamente cerca de las curvas de regreso en las esquinas de la intersección. Al convertir a una mini rotonda, estos lugares de cruce de peatones pueden requerir reubicación. Se recomienda que el paso de peatones se ubique a 20 pies (6 m) despues de la línea de entrada para acomodar un vehículo detenido entre el paso de peatones y la línea de entrada. Cuando se usa una isla divisoria atravesable o elevada, el paso a través de la isla divisora debe cortarse en lugar de ramparse. Esto es menos engorroso para los usuarios de sillas de ruedas y permite que el paso de corte se alinee con los cruces de peatones, lo que brinda orientación a todos los peatones, pero especialmente a los que son ciegos o tienen baja visión. El paso cortado debería tener aproximadamente el mismo ancho que el paso de peatones, idealmente un ancho mínimo de 10 pies (3 m). Se deben proporcionar rampas para conectarse a las aceras en cada extremo del paso de peatones. Dondequiera que las banquetas estén alejadas de la rotonda con una franja de vegetación, las rampas no necesitan tener bengalas y simplemente deben tener bordes curvos alineados con el cruce de peatones para proporcionar señales de alineación para peatones que son ciegos o que tienen baja visión. Se debe construir una superficie de advertencia detectable que consiste en domos truncados elevados a las rampas para cumplir con los requisitos de accesibilidad. Cuando se disponga de un ancho mínimo de isla divisoria de 6 pies (1,8 m) en el acceso, se debe proporcionar un refugio para peatones dentro de la misma. Cuando se proporciona un refugio para peatones, el área de refugio debe construirse con advertencia detectables. La superficie de advertencia detectable en las islas divisorias debe comenzar en la línea de la acera y extenderse en el área de corte a una distancia de 2 pies (0,6 m), dejando un espacio libre de al menos 2 pies (0,6 m) entre una advertencia y otra. Estándares detallados para superficies de advertencia detectables se pueden encontrar en las pautas de accesibilidad proporcionadas por la Junta de acceso de EE. UU. En algunos casos, el ancho de la carretera disponible puede no ser suficiente para proporcionar un área de refugio adecuada, en cuyo caso los peatones deberán cruzar en una etapa. En tales casos, no se deben usar advertencias detectables dentro de la isla divisora. 6.6.1.3 BICICLETAS EN MINI-ROTONDAS Dado que las velocidades típicas de viaje en bicicleta en la carretera son entre 12 y 20 mph (20 a 30 km / h), las velocidades de los vehículos que se acercan y viajan a través de mini rotondas son similares a las de los ciclistas. Se alienta a los ciclistas a navegar a través de una mini rotonda como otros vehículos. Cuando se provean carriles para bicicletas en los accesos a una mini rotonda, se deben concluir para alertar a los automovilistas y ciclistas de la necesidad de que los ciclistas se fusionen. Los carriles para bicicletas deben terminar al menos 100 pies (30 m) antes de la línea de entrada. Se puede encontrar información adicional sobre consideraciones de diseño de bicicletas en la Sección 6.8.2 y el Capítulo 7. 6.6.1.4 DISEÑO VERTICAL Las mini-rotondas deberían estar diseñadas para drenarse hacia afuera, de este modo se coloca la isla central en el punto más alto de la intersección para una visibilidad máxima. Esto es consistente con la mayoría de los estándares de intersección, donde el punto más alto se ubica cerca del centro de la intersección y se inclina hacia las líneas externas de la acera. Por lo tanto, en la mayoría de las situaciones de retroadaptación, la instalación de una mini rotonda no requeriría necesariamente una nivelación significativa de la intersección.



6-52

6.6.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA MINI-ROTONDAS EN INTERSECCIONES DE TRES RAMAS

Las típicas intersecciones en T con ramas de acceso perpendiculares pueden presentar desafíos para lograr la deflexión dentro del espacio existente. La Figura 6-42 ilustra el método más simple y menos costoso para implementar una mini rotonda en una intersección en T estándar. El círculo inscrito de la rotonda está ubicado dentro de las líneas de acera existentes, lo que no requiere ningún espacio o modificaciones adicionales fuera de la intersección existente. Sin embargo, la desventaja de tal diseño es que se proporciona poca o ninguna deflexión a lo largo de la parte superior de la T para un conductor que se mueve de derecha a izquierda. Por lo tanto, este tipo de diseño es más adecuado para ubicaciones donde las velocidades ya son bajas o donde se pueden proporcionar dispositivos complementarios para calmar el tráfico antes de la entrada de la rotonda.

Figura 6-42. 6-42. Mini-rotonda dentro del espacio de intersección existente

Se debe tener cuidado en el diseño de la isla divisora para proporcionar una deflexión adecuada para el tráfico que se desplaza de izquierda a derecha en la parte superior de la T para que circule alrededor de la isla central en lugar de simplemente ignorarla. Una deflexión insuficiente puede provocar conflictos adicionales entre vehículos y el desgaste prematuro de las marcas de la isla central. La opción preferida para una mini rotonda en una intersección en T es desviar la línea exterior de la acera en la parte superior de la T para proporcionar deflexión para todos los movimientos, como se ilustra en la figura 6-43. Esta opción también puede permitir un diámetro del círculo inscrito un poco más grande, lo que aumentará la flexibilidad para que los vehículos más grandes puedan navegar más fácilmente por la intersección. Las modificaciones a las líneas de la acera darán lugar a costos más altos para esta alternativa y también pueden requerir un derecho de espacio adicional.



6-53

Figura 6-43. Mini-rotonda con isla central ubicada a lo largo de la carretera principal

Una tercera opción logra deflexión para todos los movimientos al desplazar el círculo inscrito a lo largo del eje menor de la calle, como se ilustra en la figura 6-44. Esta opción probablemente requerirá la modificación de todas las líneas de bordillo de intersección y puede requerir una realineación adicional de las ramas de acceso antes de la intersección. Se debe tener cuidado de desplazar suficientemente la isla central para lograr deflexión. Es poco probable que los pequeños cambios de uno o dos pies proporcionen una deflexión suficiente porque los conductores podrán simplemente elegir un camino que evite directamente la acera. Los cambios menores también pueden ser difíciles de percibir por los conductores y podrían resultar en vehículos que chocan contra el bordillo.

Figura 6-44. Mini rotonda con círculo inscrito desplazado a lo largo del eje de la calle menor

6.6.3 CARRILES DE GIRO A LA DERECHA EXCLUSIVOS (BYPASS) Los carriles de derivación a la derecha también se pueden usar en mini rotondas. La ilustración 6-45 muestra un ejemplo. Ver la Sección 6.8.6 para mayor discusión.



6-54

Figura 6-45. Mini rotonda con carril de desvío a la derecha

6.7 CONTROLES DE RENDIMIENTO

Las comprobaciones de rendimiento son una parte vital del diseño de rotondas. Estas comprobaciones ayudan a un ingeniero a determinar si el diseño cumple con sus objetivos de rendimiento. 6.7.1 TRAYECTORIA MÁS RAPIDA La ruta más rápida permitida por la geometría determina la velocidad de negociación para ese movimiento particular hacia, a través y saliendo de la rotonda. Es la ruta más plana y lisa posible para un solo vehículo, en ausencia de otro tráfico e ignorando todas las señalizaciones de carril. La ruta más rápida se dibuja para un vehículo que atraviesa la entrada, alrededor de la isla central y sale por la salida correspondiente. Deben dibujarse los caminos más rápidos para todos los accesos y todos los movimientos, incluyendo los movimientos de giro a la izquierda (que generalmente representan las trayectorias más lentas de las más rápidas) y los movimientos de giro a la derecha (que pueden ser más rápidos que los movimientos a través10 de algunas rotondas). Tenga en cuenta que la metodología de ruta más rápida no representa las velocidades esperadas del vehículo, sino velocidades teóricas de entrada alcanzables para fines de diseño. Las velocidades reales pueden variar sustancialmente en función de la suspensión de los vehículos, las habilidades de conducción individual y la tolerancia a las fuerzas gravitacionales. La ilustración 6-46 ilustra los cinco radios de ruta críticos que se deben verificar para cada enfoque. R1, el radio del trayectoria de entrada, es el radio mínimo en la ruta a través más rápida ANTES de la línea de entrada. R2, el radio de trayectoria de circulación, es el radio mínimo en el camino más rápido alrededor de la isla central. R3, el radio de trayectoria de salida, es el radio mínimo en el camino más rápido hacia la salida. R4, el radio de trayectoria del giro a la izquierda, es el radio mínimo en el camino del movimiento conflictivo de giro a la izquierda. R5, el radio de recorrido de giro a la derecha, es el radio mínimo en el camino más rápido de un vehículo que gira a la derecha. 10 El movimiento a través es aquel en el que los vehículos no desvían su trayectoria, es decir entran por un acceso y salen por la rama opuesta. Es equivalente a no girar en una intersección convencional.



6-55

Es importante tener en cuenta que estos radios de trayectoria vehicular no son los mismos que los radios de la acera. Los radios R1 a R5 medidos en este procedimiento representan la línea central del vehículo en su camino a través de la rotonda. La información sobre la construcción de las rutas más rápidas se proporciona en la Sección 6.7.1.1 En la Figura 6-47 se proporcionan las velocidades de diseño de entrada teóricas máximas recomendadas para rotondas en diversas categorías de sitios de intersección.

Figura 6-46. Radios de trayectoria del vehículo

Categoría del sitio Velocidad de diseño teórica recomendada para entrada a una rotonda.

Mini-rotonda 20 mph(30 km/h) Rotonda de carril único 25 mph( 40km/h)

Rotonda multicarril 25 a 30 mph(40 a 50 km/h) Figura 6-47. Velocidades máximas de diseño de entrada recomendadas

6.7.1.1 CONSTRUCCIÓN DE LAS TRAYECTORIAS DE LOS VEHICULOS Para determinar la velocidad de una rotonda, se dibuja la ruta más rápida permitida por la geometría. Esta es la ruta más plana y lisa posible para un solo vehículo, en ausencia de otro tráfico e ignorando todas las marcas de carril, atravesando la entrada, alrededor de la isla central y saliendo por la salida. La velocidad de diseño de la rotonda se determina desde el radio más pequeño a lo largo de la ruta más rápida permitida. El radio más pequeño generalmente ocurre en la calzada circulatorioacuando el vehículo se curva hacia la izquierda alrededor de la isla central. Se supone que un vehículo tiene 6 pies (2 m) de ancho y mantiene un espacio libre mínimo de 2 pies (0.5 m) desde la línea central de la calzada o bordillo de concreto y al ras con una línea de borde pintada (3). Por lo tanto, la línea central de la trayectoria del vehículo se dibuja con las siguientes distancias a las características geométricas particulares: • 5 pies (1.5 m) desde un bordillo de concreto, • 5 pies (1.5 m) desde la línea central de una carretera, y • 3 pies (1.0 m) desde una línea de borde pintada. La Figura 6-48 y la Figura 6-49 ilustran la construcción de las rutas de vehículos más rápidas en una rotonda de un solo carril y en una rotonda de varios carriles, respectivamente. La Figura 6-50



6-56

proporciona un ejemplo de un acceso en el que el camino de giro a la derecha es más crítico que el movimiento a través. La ruta más rápida debe dibujarse y verificarse para todos los accesos de la rotonda.

Figura 6-48. Ruta más rápida del vehículo a través de una rotonda de un solo carril

Figura 6-49.Ruta más rápida del vehículo a través de una rotonda de varios carriles

La ruta más rápida para el movimiento a través es una serie de curvas inversas (es decir, una curva a la derecha seguida de una curva a la izquierda seguida de una curva a la derecha). Al dibujar la ruta, se debe dibujar una tangente de longitud corta entre las curvas consecutivas para tener en cuenta el tiempo que le lleva al conductor girar el volante. Las rutas más rápidas se pueden dibujar a mano alzada o con un programa de dibujo asistido por computadora (CAD). La técnica a mano alzada puede



6-57

proporcionar una representación natural de la forma en que un conductor maneja la rotonda, con transiciones suaves que conectan curvas y tangentes. Habiendo esbozado la ruta más rápida, el ingeniero puede medir los radios mínimos utilizando plantillas de curva adecuadas o replicando la ruta en CAD y usándola para determinar los radios. La Guía de rotondas del Departamento de Transporte de Wisconsin (7) proporciona una técnica posible para crear rutas más rápidas en CAD.

Figura 6-50. Ejemplo de movimiento de giro a la derecha critico

El radio de la trayectoria de entrada, R1, es una medida de la deflexión impuesta a un vehículo antes de entrar en la rotonda. La capacidad de la rotonda para controlar la velocidad en la entrada es un medida para determinar la seguridad potencial de la rotonda y si es probable que los conductores cedan a los vehículos circulantes (9). Se proporciona orientación adicional en la figura 6-51 sobre el trazado y la medición del radio R1. La construcción de la ruta más rápida debe comenzar al menos a 165 pies (50 m) antes de la línea de entrada utilizando los offsets apropiados identificados anteriormente. El radio R1 se debe medir como la curva circular de mejor ajuste más pequeña en una distancia de al menos 65 a 80 pies (20 a 25 m) cerca de la línea de entrada. Este procedimiento se proporciona como una guía basada en los estándares de diseño del Reino Unido (9); sin embargo, otros métodos pueden proporcionar resultados igualmente aceptables.



6-58

Figura 6-51. Guía para dibujar y medir el radio de la ruta de entrada

6.7.1.2 ESTIMACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL VEHICULO La relación entre la velocidad de desplazamiento y la curvatura horizontal está documentada en el "Libro Verde" de AASHTO (4). Tanto el peralte como el factor de fricción lateral afectan la velocidad de un vehículo. La fricción lateral varía con la velocidad del vehículo y se puede determinar de acuerdo con las directrices AASHTO. Los valores de peralte más comunes encontrados son +0.02 y -0.02, que corresponden a una pendiente transversal del 2%. La ecuación 6-1 y la ecuación 6-2 proporcionan una relación simplificada entre velocidad y radio para estas dos tasas de peralte comunes que incorpora la relación AASHTO y los factores de fricción lateral. La ilustración 6-52 ilustra la relación velocidad-radio en un formato gráfico. En el Apéndice D se proporciona información adicional sobre la relación entre la velocidad y el peralte y la fricción lateral.

𝑉 = 3.4415𝑅0.3861, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒 = +0.02

𝑉 = 3.4614𝑅0.3673, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒 = −0.02 Donde: 𝑉= velocidad predicha , mph; 𝑅=Radio de curvatura, ft; 𝑒= peralte ft/ft



6-59

Figura 6-52. Relación velocidad-radio

La relación velocidad-radio dada anteriormente generalmente proporciona una predicción razonable para las velocidades de circulación de giro a la izquierda y en movimientos a través. Sin embargo, este método no considera los efectos de la desaceleración y la aceleración y, por lo tanto, puede sobrepasar las velocidades de entrada y salida en los casos en que el radio de la trayectoria sea grande (1). Para predecir mejor las velocidades reales de entrada, la Ecuación 6-3 se puede usar para tener en cuenta la desaceleración de los vehículos desde la velocidad de entrada (R1) a la velocidad de circulación (R2). Los analistas deben tener precaución al usar la desaceleración como un factor limitante para establecer velocidades de entrada para el diseño. Para promover un diseño seguro, la deflexión del radio de trayectoria R1 debe ser el método principal para controlar la velocidad de entrada. Por lo tanto, mientras que la ecuación 6-3 puede proporcionar una estimación mejorada de la velocidad real lograda en la entrada, para fines de diseño se recomienda que se utilicen las velocidades previstas de la ecuación 6-1.

Donde: 𝑉1= velocidad de entrada, mph. 𝑉1 𝑓𝑎𝑠𝑒=Velocidad V1 predicha según el radio de la trayectoria, mph 𝑉2= velocidad predicha circulatoria para vehículos que realizan movimiento a través basada en el radio de la trayectoria, mph; 𝑎12= desaceleración entre el punto de interés a lo largo de la trayectoria V1 y el punto medio de la trayectoria V2 = -4.2 pies / s2; y 𝑑12= distancia a lo largo de la trayectoria del vehículo entre el punto de interés a lo largo de la trayectoria V1 y el punto medio de la trayectoria V2, ft.



6-60

Al identificar la velocidad pronosticada para el radio de salida, R3, los efectos de aceleración de los vehículos pueden tener un efecto más prominente sobre el resultado de la velocidad estimada. En ubicaciones con un gran radio o salida tangencial, el radio R3 medido será tan grande que las características de aceleración del vehículo regirán las velocidades reales que se pueden lograr. Por lo tanto, las salidas tangenciales no resultan inherentemente en velocidades de salida excesivas en comparación con las salidas con cierta curvatura, siempre que las velocidades de circulación sean bajas y la distancia al punto de interés en la salida (típicamente el cruce de peatones) sea corta. Si bien es deseable proporcionar cierto grado de curvatura en la salida para reducir la apariencia visual de una carretera directa, la investigación reciente de EE. UU. Indica que tal curvatura no parece ser siempre el factor de control de las velocidades de salida (1). La velocidad de salida puede estimarse usando la ecuación 6-4.

Donde: 𝑉3= velocidad de salida, mph. 𝑉3 𝑓𝑎𝑠𝑒=Velocidad V3 predicha según el radio de la trayectoria, mph 𝑉2= velocidad predicha circulatoria para vehículos que realizan movimiento a través basada en el radio de la trayectoria, mph; 𝑎23= aceleración entre el punto medio de la trayectoria V2 y el punto de interés a lo largo de la trayectoria V3 = 6.9 pies / s2; y 𝑑23= distancia a lo largo de la trayectoria del vehículo entre el punto medio de la trayectoria V2 y el punto de interés a lo largo de la trayectoria V3, ft. Con todas las velocidades predichas, se advierte al ingeniero que mire toda la trayectoria del movimiento del sujeto para determinar qué velocidades son razonables para cada parte de la trayectoria. La discusión anterior resalta las limitaciones observadas en la velocidad de entrada y salida en función de la velocidad de circulación. Sin embargo, pueden existir otras relaciones para un diseño dado. Por ejemplo, una curva de acceso anterior a la entrada (con radio R0) puede regir la velocidad que se puede alcanzar en la entrada. Una combinación de baja velocidad de entrada y baja velocidad de salida puede hacer que la velocidad teórica del movimiento de circulación intermedio sea menos relevante. De manera más general, el entorno de velocidad que conduce a la rotonda puede gobernar las velocidades. Una entrada proveniente de un estacionamiento puede tener una velocidad de entrada observada considerablemente menor que una entrada proveniente de un camino rural de alta velocidad, incluso con la misma geometría de entrada. 6.7.1.3 CONSISTENCIA DE LA VELOCIDAD. La consistencia entre las velocidades de varios movimientos dentro de la intersección puede ayudar a minimizar la tasa de colisiones entre las corrientes de tráfico en conflicto. Las velocidades relativas entre flujos de tráfico conflictivos y entre elementos geométricos consecutivos deben minimizarse de manera que la diferencia de velocidad máxima entre movimientos no sea superior a aproximadamente 10 a 15 mph (15 a 25 km / h). Estos valores se logran típicamente al proporcionar una velocidad máxima absoluta baja para los movimientos de entrada más rápidos. Al igual que con otros elementos de diseño, la coherencia de velocidad debe equilibrarse con otros objetivos al establecer un diseño.



6-61

6.7.1.4 MEJORA DE LA VELOCIDAD DE LAS TRAYECTORIAS MAS RAPIDAS La iteración dentro del proceso de diseño es una parte integral del diseño de rotondas. A menudo, se requieren varias iteraciones para lograr los objetivos de diseño equilibrados que se desean. El tamaño, la ubicación y la alineación suelen ser la clave para lograr las velocidades adecuadas del vehículo. Si el trazado de las rutas más rápidas identifica las velocidades que están por encima de los umbrales recomendados, se recomienda al ingeniero que observe la imagen general del diseño para evaluar estas variables clave en lugar de centrarse en los detalles. A menudo, en un intento de lograr velocidades adecuadas del vehículo, los ingenieros producirán radios de entrada demasiado pequeños o un ancho de entrada demasiado estrecho, lo que puede afectar la seguridad, la capacidad y la capacidad de acomodar vehículos pesados. En las rotondas de un solo carril, es relativamente simple reducir el valor de R1. Las opciones posibles incluyen cambiar la alineación del acceso más hacia la izquierda para lograr una velocidad de entrada más lenta (con la posible compensación de velocidades de salida más altas que pueden poner en riesgo a los peatones), aumentar el tamaño del diámetro del círculo inscrito, y en algunos casos que hacen ajustes a los parámetros de ancho de entrada / radios iniciales que se seleccionaron. En rotondas multicarril generalmente es más difícil producir un diseño equilibrado para cumplir con todos los principios. Como ejemplo, las curvas de entrada demasiado pequeñas pueden permitir que el diseño cumpla con las recomendaciones de velocidad de trayectoria más rápidas; sin embargo, esto también puede causar que la ruta natural de las corrientes de tráfico adyacentes se superponga. 6.7.2 CONSIDERACIONES SOBRE LA ALINEACIÓN DE LA TRAYECTORIA

(TRAYECTORIA NATURAL) Como se discutió previamente, la ruta más rápida a través de la rotonda se dibuja para garantizar que la geometría imponga una curvatura suficiente para lograr una velocidad de diseño segura. Esta ruta se dibuja suponiendo que la rotonda está libre de todo el resto del tráfico y el vehículo atraviesa las vías de circulación adyacentes, ignorando todas las marcas de carriles. Además de evaluar el camino más rápido, en las rotondas de varios carriles, el ingeniero también debe considerar las rutas naturales del vehículo. Estos son las trayectorias que los vehículos que se acercan tomaran naturalmente a través de la geometría de la rotonda, suponiendo que haya tráfico en todas las vías de acceso. La consideración clave al dibujar el camino natural es recordar que los conductores no pueden cambiar la dirección o velocidad de su vehículo de forma instantánea. Esto significa que el camino natural no tiene cambios repentinos en la curvatura; tiene transiciones entre tangentes y curvas y entre curvas inversas consecutivas. En segundo lugar, significa que las curvas consecutivas deben ser de radio similar. Si una segunda curva tiene un radio significativamente más pequeño que la primera curva, el conductor viajará demasiado rápido para negociar el giro y es posible que no pueda permanecer dentro del carril. Si el radio de una curva se dibuja significativamente más pequeño que el radio de la curva anterior, la ruta debe ajustarse. Para identificar el camino natural de un diseño dado, es mejor trazar las rutas naturales sobre el diseño geométrico, en lugar de usar un programa de dibujo de computadora o un equipo de dibujo manual. Al dibujar la ruta, el ingeniero naturalmente dibujará transiciones entre curvas y tangentes consecutivas, similar a la forma en que un conductor negociaría un automóvil. El boceto a mano alzada también permite al ingeniero sentir cómo los cambios en una curva afectan el radio y la orientación de la siguiente curva. La técnica de croquis, ilustración 6-53, le permite al ingeniero obtener rápidamente una ruta suave y natural a través de la geometría que puede ser más difícil de obtener usando una computadora. En la Sección 6.5.4 se brinda una discusión adicional de las técnicas de diseño para evitar la superposición de caminos. Como regla general, el diseño debe proporcionar al menos una longitud de automóvil de gran radio o tangente para alinear adecuadamente los vehículos en el carril correcto dentro de la carretera circulatoria.



6-62

Figura 6-53. Ruta natural del vehículo esbozada sobre la rotonda

6.7.3 DISTANCIA DE VISIÓN Los dos aspectos más relevantes de la distancia de visión para rotondas son la visibilidad de parada (distancia de parada) y la distancia de visibilidad de intersección. 6.7.3.1 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA La distancia de visibilidad de parada es la distancia a lo largo de una carretera requerida para que un conductor perciba y reaccione a un objeto dentro de la misma y frene hasta detenerse por completo antes de llegar a ese objeto. La distancia de visión de parada debe proporcionarse en cada punto dentro de una rotonda y en cada acceso de entrada y salida. El Informe NCHRP 400: Determinación de las distancias de visibilidad (19) recomienda la fórmula dada en la ecuación 6-5 para determinar la distancia de visión de parada.

𝑑 = (1.468)(𝑡)(𝑉) + 1.087𝑉2

𝑎 Donde: 𝑑= distancia de visibilidad de parada, ft. 𝑡= tiempo de reacción percepción-freno, se supone que es de 2,5 s; 𝑉= Velocidad inicial, mph, 𝑎= desaceleración del conductor, se supone que es 11.2 pies / s2. La figura 6-54 muestra las distancias visibilidad de parada calculadas a partir de las ecuaciones anteriores.

Velocidad (km/h) Distancia calculada * (m) Velocidad (mph) Distancia calculada*

(ft) 10 8.1 10 46.4 20 18.5 15 77.0 30 31.2 20 112.4 40 46.2 25 152.7 50 63.4 30 197.8 60 83.0 35 247.8 70 104.9 40 302.7 80 129.0 45 362.5



6-63

90 155.5 50 427.2 100 184.2 55 496.7

*Se asume un tiempo de percepción-frenado de 2.5 s, 3.4 m / s2 (11.2 pies / s2) de desaceleración del conductor

Figura 6-54 Valores calculados para la distancia de visibilidad de parada

La distancia de visibilidad de parada se debe medir usando una altura supuesta del ojo del conductor de 3,5 pies (1,080 mm) y una altura asumida de un objeto de 2 pies (600 mm), de acuerdo con el "Libro verde" AASHTO (4). En las rotondas, se debe verificar un mínimo de tres tipos de lugares críticos: 1. Distancia de visión en el acceso (Figura 6-55), 2. Distancia de visión en la calzada circulatoria (Anexo 6-56), y 3. Distancia de visión al paso de peatones en la salida (Anexo 6-57) La distancia de visión hacia adelante en la entrada también se puede verificar; sin embargo, esto se satisfará típicamente al proporcionar una distancia visual adecuada para detenerse en la calzada circulatoria.

Figura 6-55. Distancia de visibilidad de parada en el acceso

Figura 6-56. Distancia de visibilidad de parada en la calzada circulatoria



6-64

Figura 6-57. . Distancia de visibilidad de parada al paso peatonal en la salida

6.7.3.2 DISTANCIA DE VISIBILIDAD A LA INTERSECCIÓN La distancia de visibilidad de la intersección es la distancia requerida por un conductor sin el derecho de paso para percibir y reaccionar a la presencia de vehículos en conflicto. La distancia visual de intersección se logra a través del establecimiento de triángulos visuales que permiten que un conductor vea y reaccione de manera segura ante vehículos potencialmente conflictivos. En las rotondas, las únicas ubicaciones que requieren la evaluación de la distancia visual de intersección son las entradas. La distancia de la visibilidad a la intersección se mide tradicionalmente mediante la determinación de un triángulo de visión. Este triángulo está delimitado por una longitud de camino que define un límite alejado de la intersección en cada uno de los dos accesos conflictivos y por una línea que conecta esos dos límites. Para rotondas, se debe suponer que estas ramas siguen la curvatura de la calzada, y por lo tanto las distancias deben medirse no como líneas rectas sino como distancias a lo largo del camino vehicular. La distancia entre puntos de intersección debe medirse usando una altura supuesta del ojo del conductor de 3.5 pies (1.080 mm) y una altura asumida de objeto de 3.5 pies (1.080 mm) de acuerdo con el "Libro verde" AASHTO (4) que se basa en NCHRP Informe 383: Distancias de visibilidad en intersección (20). La figura 6-58 presenta un diagrama que muestra el método para determinar la distancia de visión entre secciones. Como se puede ver, el triángulo de distancia visual tiene dos accesos conflictivos que deben verificarse de manera independiente. Las dos subsecciones siguientes discuten el cálculo de la longitud de cada uno de los límites aproximados de visibilidad.



6-65

Figura 6-58. Distancia de visibilidad a la intersección

6.7.3.3 LONGITUD DEL TRAMO DE ACCESO DEL TRIANGULO DE VISIÓN La longitud del tramo de acceso del triángulo de visión debe limitarse a 50 pies (15 m). La investigación británica sobre la distancia de visibilidad ha determinado que la distancia visual excesiva en las intersecciones resulta en una mayor frecuencia de accidentes. Este valor, consistente con la práctica británica y francesa, tiene como objetivo exigir que los vehículos reduzcan la velocidad antes de entrar en la rotonda, lo que respalda la necesidad de disminuir la velocidad y ceder en la entrada de la rotonda y permite a los conductores concentrarse en el cruce de peatones antes de la entrada. Si la rama de acceso del triángulo de visión es mayor de 50 pies (15 m), puede ser aconsejable agregar jardinería para restringir la distancia de visibilidad a los requisitos mínimos. 6.7.3.4 LONGITUD DEL TRIANGULO DE VISIÓN A LA RAMA CONFLICTIVA Un vehículo que se aproxima a la entrada de una rotonda enfrenta vehículos en conflicto dentro de la calzada circulatoria y en la entrada inmediatamente anterior. La longitud de la pierna en conflicto se calcula utilizando la ecuación 6-6 y la ecuación 6-7:

𝑑1 = (1.468)(𝑉𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟,𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒)(𝑡𝑐) 𝑑2 = (1.468)(𝑉𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟,𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒)(𝑡𝑐)

Donde: 𝑑1= Longitud del tramo entrante del triangulo de visión, ft. 𝑑2= Longitud del tramo circulante del triangulo de visión, ft. 𝑉𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟= velocidad de diseño del movimiento en conflicto, mph, discutido a continuación; y 𝑡𝑐= avance crítico para ingresar a la carretera principal, s, igual a 5.0 s. Se deben verificar dos flujos de tráfico conflictivos en cada entrada:

1. Corriente entrante, que se compone de vehículos de la entrada inmediatamente anterior. La velocidad de este movimiento puede aproximarse tomando el promedio de la velocidad teórica de entrada (R1) y la velocidad de circulación (R2).

2. Corriente circulante, que se compone de vehículos que entran en la rotonda antes de la entrada inmediatamente anterior. Esta velocidad se puede aproximar tomando la velocidad de los vehículos que giran a la izquierda (trayectoria con radio R4).



6-66

El avance crítico para ingresar a la carretera principal se basa en la cantidad de tiempo requerido para que un vehículo ingrese de manera segura a la corriente en conflicto. El valor de avance crítico de 5.0 s dado en la Ecuación 6-6 y la Ecuación 6-7 se basa en el avance crítico requerido para los automóviles de pasajeros (2). Este valor de avance crítico representa una metodología provisional en espera de nuevas investigaciones. Algunos estados o municipalidades individuales han optado por utilizar valores de avance críticos alternativos que varían de 4.5 a 6.5 segundos. La ilustración 6-59 muestra la longitud calculada de la rama en conflicto de un triángulo de vista de intersección.

Velocidad de acceso conflictivo (mph)

Distancia calculada (ft)

Velocidad de acceso conflictivo (Km/h)

Distancia calculada (m)

10 73.4 20 27.8 15 110.1 25 34.8 20 146.8 30 41.7 25 183.5 35 48.7 30 220.2 40 55.6

Nota: las distancias calculadas se basan en un avance crítico de 5.0 s. Figura 6-59. 6-59. distancia calculada de la pierna conflictiva del triangulo de visión en la intersección

En la mayoría de los casos, lo mejor es proporcionar no más de la distancia visual mínima de intersección requerida en cada aproximación. La distancia visual excesiva en la intersección puede conducir a velocidades más altas del vehículo que reducen la seguridad de la intersección para todos los usuarios de la carretera (automovilistas, ciclistas, peatones). El paisajismo puede ser efectivo para restringir la distancia de visibilidad a los requisitos mínimos. 6.7.3.5 DIAGRAMA COMBINADO DE DISTANCIA DE VISIBILIDAD Durante el diseño y la revisión, se deben revisar las rotondas para asegurarse de que se proporciona una distancia visual adecuada para la parada y la intersección. Los controles para cada acceso deben superponerse en un solo dibujo, como se muestra en la Figura 6-60, para ilustrar las áreas de visión claras para la intersección. Esto proporciona una guía sobre las ubicaciones apropiadas para varios tipos de paisajismo u otros tratamientos. El paisajismo puede ser efectivo para restringir la distancia de visibilidad al mínimo necesario y proporciona un mecanismo importante para alertar a los conductores sobre la presencia y ubicación de la rotonda.



6-67

Figura 6-60. Ejemplo de diagrama de distancia de visibilidad

Las porciones sombreadas en la Figura 6-60 son áreas que deben estar libres de grandes obstrucciones que pueden obstaculizar la visibilidad del conductor. Objetos tales como vegetación de bajo crecimiento, postes, letreros y árboles angostos pueden ser aceptables dentro de algunas de estas áreas, siempre que no representen un peligro para vehículos errantes o obstruyan significativamente la visibilidad de otros vehículos, peatones, las islas divisorias. , la isla central u otros componentes clave de la glorieta. En las áreas restantes (con sombreado sólido), especialmente dentro de la isla central, se puede usar un paisajismo más alto para romper la vista delantera de los vehículos, lo que contribuye a la reducción de la velocidad y reduce el resplandor de los faros que se aproxima. Tenga en cuenta que otros factores como el entorno de velocidad pueden controlar aún más el diseño de paisajismo; consulte el Capítulo 9 para más discusión. 6.7.4 ANGULOS DE VISIBILIDAD El ángulo de intersección entre las entradas consecutivas no debe ser excesivamente agudo para permitir a los conductores girar cómodamente la cabeza hacia la izquierda para ver el tráfico que viene de la entrada ascendente inmediata. El ángulo de intersección entre las entradas consecutivas, y de hecho el ángulo de visibilidad a la izquierda para todas las entradas, debe ajustarse a las mismas pautas de diseño que para las intersecciones convencionales. La recomendación al diseñar para conductores mayores y peatones recomienda utilizar 75 ° como ángulo mínimo de intersección (21). En las rotondas, el ángulo de intersección se puede medir como el ángulo entre la alineación de un vehículo en la línea de entrada y la línea de visión requerida de acuerdo con las pautas de intersección de distancia visual. La Figura 6-61 muestra un diseño de ejemplo con un ángulo de visibilidad severo a la izquierda, y el Anexo 6-62 muestra una posible corrección. Tenga en cuenta que en cualquier rotonda compleja como esta, las correcciones de un efecto pueden presentar otros desafíos, como la mayor proximidad de la entrada en la esquina inferior izquierda de la figura a la entrada en la esquina inferior derecha. El ingeniero necesita equilibrar las compensaciones al determinar el mejor curso de acción.



6-68

Figura 6-61. Ejemplo de diseño con ángulo severo de visibilidad hacia la izquierda

Figura 6-62. Rotonda con acceso de terminal de rampa mejorado para proporcionar un mejor ángulo de visibilidad

hacia la izquierda



6-69

6.8 DETALLES DE DISEÑO Esta sección proporciona una discusión de una variedad de detalles de diseño que son comunes a todos los tipos de rotondas. 6.8.1 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA PEATONES 6.8.1.1 ACERAS Siempre que sea posible, las aceras en las rotondas deben alejarse del borde de la calzada circulatoria con una franja de vegetación. Estas franjas ofrecen muchos beneficios, que incluyen una mayor comodidad para los peatones, espacio para el mobiliario urbano y el almacenamiento de nieve, y un amortiguador para permitir el voladizo de vehículos grandes mientras navegan por la rotonda. Dos beneficios importantes adicionales son que la instalación desalienta a los peatones a cruzar a la isla central o atravesar la calzada circulatoria de la rotonda, también ayuda a guiar a los peatones con discapacidades visuales a los cruces de peatones designados. El borrador de las Pautas de Accesibilidad para los Derechos de Vía Pública (PROWAG) (22) incluye el requisito de proporcionar una instalación con borde detectable entre las aceras y las rotondas dondequiera que no estén destinados los pasos de peatones. Se debe utilizar una distancia recomendada de franja de 5 pies (1,5 m) [mínimo de 2 pies (0,6 m)], y es mejor plantar arbustos bajos o pasto en el área entre la acera y el bordillo (consulte el Capítulo 7). Donde no haya espacio suficiente para proporcionar una franja adecuada, es posible que sea necesario utilizar cercas u otras barreras para guiar a los peatones con impedimentos visuales a los cruces de peatones. El cercado también puede ser ventajoso en áreas donde un alto número de peatones hace probable la entrada de los mismos en la calzada circulatoria (por ejemplo, en un campus universitario). La figura 6-63 y la figura 6-64 proporcionan ejemplos de tratamientos de acera.

Figura 6-63. Ejemplo de instalación de acera



6-70

Figura 6-64. Instalación alternativa de acera

El ancho recomendado de la acera en las rotondas es de 6 pies (1,8 m) y el ancho mínimo es de 5 pies (1,5 m). En áreas con grandes volúmenes de peatones, las aceras deben ser tan anchas como sea necesario para acomodar el volumen anticipado de peatones. En cualquier rotonda donde las rampas brindan acceso a los ciclistas en la acera, la acera debe tener un mínimo de 10 pies (3 m) de ancho para permitir el uso compartido de peatones y ciclistas. Un ejemplo de franja de la acera se da en la figura 6-65.

Figura 6-65. Ejemplo de franja de retroceso en rotondas



6-71

6.8.1.2 CRUCES PEATONALES La colocación de pasos peatonales en las rotondas requiere consistencia, en función de un equilibrio entre la comodidad de los peatones, la seguridad de los peatones y las operaciones de cruce: • Conveniencia peatonal: los peatones desean cruzar lo más cerca posible de la rotonda para minimizar el desplazamiento fuera de la dirección. Cuanto más alejado se encuentre el cruce desde la rotonda, es más probable que los peatones elijan una ruta más corta que pueda ponerlos en mayor peligro. Por otro lado, la ubicación de los pasos de peatones a distancias de la línea de entrada que son aproximadamente la longitud de un vehículo reduce la posibilidad de que los vehículos en cola se detengan sobre el cruce, bloqueando los movimientos de cruce convenientes por los peatones. • Seguridad de los peatones: tanto la distancia de cruce como la ubicación del cruce son importantes. La distancia de cruce debe minimizarse para reducir la exposición de peatones a conflictos vehiculares. Debido a la entrada acampanada en la mayoría de las rotondas, la colocación del paso de peatones algo más atrás de la línea de entrada dará como resultado una distancia de cruce más corta. Colocar los cruces de peatones un poco más atrás también ayuda a los conductores a centrar su atención en el cruce de peatones antes de seguir adelante y centrar su atención hacia la izquierda para buscar espacios en el flujo de tráfico circulante. • Operaciones de glorieta: las operaciones vehiculares de las rotondas también pueden verse afectadas por las ubicaciones de los cruces de peatones, particularmente en la salida. Un análisis de cola en el cruce peatonal de salida puede determinar que una ubicación de paso de peatones de más de una longitud de vehículo puede ser deseable para reducir la probabilidad de hacer cola en el camino circulatorio. Los peatones pueden ser más capaces de distinguir visualmente los vehículos que salen de los vehículos que circulan si se encuentran en cruces peatonales ubicados más allá lejos de la rotonda. Con estas ideas en mente, los pasos de peatones deben diseñarse de la siguiente manera: • El ancho de la isla divisora elevada debe ser de al menos 6 pies (1,8 m) en el cruce de peatones para proporcionar refugio adecuado a las personas que empujan una carriola o que andan en bicicleta (consulte la Sección 6.2.5). • Idealmente, los pasos de peatones deberían ubicarse en los incrementos de longitud del vehículo lejos del borde de la calzada circulatoria, o la línea de cedencia, si existe. Se recomienda un retroceso típico y mínimo de paso de peatones de 20 pies (6 m). Esta es la longitud de un vehículo sin una distancia adicional para tener en cuenta la brecha entre los vehículos, ya que idealmente el cruce se coloca dentro de este espacio. En algunas rotondas, puede ser conveniente colocar el paso de peatones a una distancia de dos o tres vehículos [45 pies (13.5 m) o 70 pies (21.5 m)] del borde de la calzada circulatoria; tenga en cuenta que estas dimensiones incluyen un espacio de 5 pies (1,5 m) entre los vehículos en cola. La geometría de acceso y salida en las rotondas a menudo hace que no sea práctico mantener la franja del paso de peatones a una distancia constante del borde de la carretera circulatoria. • Hay dos opciones para la alineación de un cruce de peatones en las rotondas: - Coloque cada franja del paso de peatones aproximadamente perpendicular al borde exterior de la carretera circulatoria tanto para el (los) carril (s) de entrada como para el (los) carril (es) de salida. Esto crea un ángulo en el camino a través de la isla divisora (vea la figura 6-66). Las ventajas de este diseño son que crea la distancia de cruce total más corta posible y facilita la construcción de rampas accesibles a la acera, ya que el cruce es perpendicular al bordillo. - Coloque todo el paso de peatones perpendicular a la línea central de la carretera de acceso. Esto da como resultado cruces en ángulo de los carriles de entrada y salida. Las ventajas de este diseño son una distancia de caminata general más corta para los peatones y una menor variabilidad en la distancia entre el borde de la carretera circulatoria y el cruce de peatones. Sin embargo, esto puede dar como resultado cruces peatonales bastante largos y demasiado sesgados en las rotondas donde el (los) carril (s) de entrada y / o el (los) carril (s) de salida están (n) angulados significativamente en la ubicación del paso peatonal. Además, dado que la rampa de la acera aún debe ser perpendicular a la acera para



6-72

los usuarios con movilidad reducida, la rampa de la acera puede no estar alineada en paralelo con el cruce de peatones para proporcionar señales de alineación a los peatones con discapacidad visual. • La franja (cebra) a través de la isla divisora debe cortarse en lugar de ramparse. Esto es menos engorroso para los usuarios de sillas de ruedas y permite que la franja de corte se alinee con los cruces peatonales, lo que brinda orientación a todos los peatones, pero especialmente a los que son ciegos o tienen baja visión. La franja de corte debería tener aproximadamente el mismo ancho que el paso de peatones, idealmente con un ancho mínimo de 10 pies (3,0 m).

Figura 6-66. 6-66. opciones de alineamiento de cruces peatonales

• Se deben proporcionar rampas para conectarse a las aceras en cada extremo del paso de peatones. Siempre que las banquetas estén retrasadas desde la rotonda con una franja de vegetación, como se recomendó anteriormente, las rampas no necesitan acampanarse y simplemente deben tener bordes curvos alineados con el cruce de peatones. Esto proporciona señales de alineación para los peatones, especialmente aquellos que son ciegos o que tienen baja visión. Se pueden encontrar pautas adicionales relacionadas con el diseño accesible de la rampa en el PROWAG, así como otros documentos publicados por Access Board. • Las superficies de advertencia detectables que consisten en domos truncados elevados, según lo exigen las pautas de accesibilidad, se deben aplicar a las rampas y también a lo largo de todo el ancho de la franja de corte dentro de la isla divisora. La superficie de advertencia detectable en las islas



6-73

divisorias debe comenzar en la línea de la acera y extenderse dentro del área de corte a una distancia de 2 pies (0.6 m). Esto resulta en un mínimo de 2 pies (0,6 m) de espacio libre entre las superficies de advertencia detectables en una isla divisoria con el ancho mínimo recomendado de 6 pies (1,8 m) en el cruce de peatones. Estándares detallados para las superficies de advertencia detectables se pueden encontrar en el PROWAG publicado por el Acces board. • Las marcas de paso de peatones deben instalarse en todos los accesos de glorietas donde las aceras y las rampas conducen a los pasos de peatones. Se puede encontrar información adicional sobre marcas de paso de peatones en el Capítulo 7. Los cruces peatonales elevados (speed tables con pasos de peatones en la parte superior) son otro tipo de instalación que puede alentar las velocidades lentas del vehículo donde los peatones se cruzan. Como se describe en otra parte de este documento, un buen diseño geométrico es importante en todas las rotondas para alentar velocidades lentas del vehículo. Los cruces peatonales elevados pueden ser beneficiosos para reducir las velocidades de los vehículos en cualquier lugar donde las velocidades sean más altas de lo deseable cerca del paso de peatones. Los cruces peatonales elevados también facilitan el cruce de los usuarios con impedimentos de movilidad, que no necesitarán subir y bajar rampas tanto como lo harían de otra manera. Los cruces peatonales elevados deben tener advertencias detectables como se describió anteriormente para delinear claramente el borde de la calle. 6.8.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA BICICLETAS La seguridad y la facilidad de uso de las rotondas para ciclistas depende de los detalles del diseño de la rotonda y las disposiciones especiales para ciclistas. En las rotondas, algunos ciclistas pueden elegir viajar como otros vehículos, mientras que otros pueden optar por viajar como peatones. Las rotondas se pueden diseñar para simplificar esta elección. Dado que las velocidades típicas de viaje en bicicleta en carretera son entre 12 y 20 mph (19 a 32 km / h), las rotondas que están diseñadas para restringir las velocidades de los vehículos de motor a valores similares minimizarán las velocidades relativas entre los ciclistas y los automovilistas, y por lo tanto mejorarán la seguridad y la facilidad de uso para los ciclistas. Como se describe en la Sección 6.2, las rotondas diseñadas para las condiciones urbanas deben tener una velocidad de entrada máxima recomendada de 20 a 30 mph (32 a 48 km / h); estas rotondas son generalmente compatibles con los viajes en bicicleta. Las rotondas de un solo carril son mucho más sencillas para los ciclistas que las rotondas de varios carriles, ya que no requieren que los ciclistas cambien de carril para hacer movimientos de giro a la izquierda o de lo contrario seleccionar el carril apropiado para su dirección de desplazamiento. Además, en las rotondas de un solo carril, es menos probable que los conductores corten a los ciclistas al salir de la rotonda. Por lo tanto, es importante no seleccionar una rotonda de varios carriles por sobre una rotonda de un solo carril en el corto plazo, incluso cuando las predicciones de tráfico a largo plazo sugieren que una rotonda de varios carriles puede ser deseable. Además, el uso de una rotonda con entradas de dos carriles para la carretera principal y entradas de una vía para la carretera secundaria puede ser una buena solución para minimizar la complejidad hacia los ciclistas cuando se propone una rotonda en una intersección de una calle principal de varios carriles y una calle menor. 6.8.2.1 DISEÑOS PARA QUE LOS CICLISTAS CIRCULEN LA ROTONDA COMO VEHICULOS En general, los ciclistas que tienen el conocimiento y las habilidades para conducir de manera efectiva y segura en las vías colectoras pueden navegar por rotondas de baja velocidad y de un solo carril sin mucha dificultad. Los ciclistas y los automovilistas viajarán aproximadamente a la misma velocidad, lo que facilitará que los ciclistas se fusionen con otro tráfico vehicular y tomarán el carril dentro de la rotonda misma; estas son acciones necesarias para andar en bicicleta de manera segura en una



6-74

rotonda. Incluso en las rotondas de varios carriles, muchos ciclistas se sentirán cómodos viajando como otros vehículos. Cuando se usan carriles para bicicletas en las vías de acceso, se deben terminar antes de las rotondas. El carril para bicicletas de ancho completo debe terminar normalmente al menos a 100 pies (30 m) antes del borde de la calzada circulatoria. Terminar el carril para bicicletas ayuda a recordarle a los ciclistas que necesitan fusionarse. Se debe proporcionar un estrechamiento apropiado para reducir la suma del ancho del carril de viaje y del carril de la bicicleta al ancho apropiado necesario para lograr las velocidades deseadas del vehículo motorizado en el acceso de la rotonda. El estrechamiento debe terminar antes del cruce de peatones en la rotonda para lograr la distancia de cruce de peatones más corta posible. Se recomienda una tasa de estrechamiento de 7: 1 para acomodar una velocidad de diseño de 20 mph (30 km / h), que es apropiada para ciclistas y vehículos de motor que se aproximan a la rotonda. Para reducir la anchura de un carril para bicicletas que mida aproximadamente 1,4 m a 1,8 m (5 pies a 6 pies), se recomienda un cono de 40 pies (12,2 m). La línea del carril para bicicletas debe estar achurada de 50 a 200 pies (15 m a 60 m) antes del comienzo del estrechamiento y terminar completamente a través de la misma. Una línea de puntos más larga avisa con anticipación a los ciclistas que deben fusionarse, lo que les brinda más espacio para lograr esta maniobra y encontrar una brecha adecuada en el tráfico. Los carriles para bicicletas nunca deben ubicarse dentro de la calzada circulatoria de la rotonda. Esto sugeriría que los ciclistas deben andar en el borde exterior de la calzada de circulación, lo que puede aumentar los choques resultantes de los automovilistas que salen de la rotonda y cortan a los ciclistas circulantes y de los automovilistas entrantes que no ceden el paso a los ciclistas que circulan. En las salidas de la rotonda, un ensanchamiento apropiado debe comenzar después del cruce de peatones, con una línea punteada para el carril de bicicletas. La línea sólida de carriles para bicicletas debe reanudarse tan pronto como esté disponible el ancho normal para carriles para bicicletas. 6.8.2.2 DISEÑOS PARA QUE LOS CICLISTAS CIRCULEN LA ROTONDA COMO PEATONES Debido a que algunos ciclistas pueden no sentirse cómodos atravesando algunas rotondas de la misma manera que otros vehículos, se pueden proporcionar rampas para bicicletas para permitir el acceso a la acera o un camino de uso compartido en la rotonda. Las rampas para bicicletas en las rotondas tienen el potencial de confundirse con rampas para peatones, particularmente para peatones que son ciegos o que tienen baja visión. Por lo tanto, las rampas para bicicletas solo deben usarse cuando la complejidad de la rotonda o la velocidad de diseño pueden dar lugar a una menor comodidad para algunos ciclistas. Las rampas no deberían usarse normalmente en las rotondas urbanas de un carril. Como se describe en la Sección 6.8.2, las rotondas de varios carriles son más desafiantes para los ciclistas, y las rampas para bicicletas se pueden usar para brindar la opción de viajar a través de la rotonda como un peatón. Las rampas para bicicletas también pueden ser apropiadas en rotondas de carriles sencillos si la velocidad del tránsito u otras condiciones (por ejemplo, un carril de desvío a la derecha) hacen que circular como otros vehículos sea más desafiante para los ciclistas. Cuando se proporcionen rampas para bicicletas en una rotonda, se debe considerar proporcionar un camino de uso compartido o una acera ensanchada en la rotonda. En áreas con un uso peatonal relativamente bajo y donde se espera que el uso de la bicicleta en las aceras sea bajo, el ancho normal de la acera puede ser suficiente; sin embargo, en la mayoría de las situaciones, se recomienda un ancho mínimo de acera de 10 pies (3 m). Si la acera se designa como una ruta de uso compartido, se deben aplicar los detalles de diseño de la ruta de uso compartido. Se alienta al lector a consultar la Guía AASHTO para el Desarrollo de Instalaciones para bicicletas (23) para una discusión más detallada de los requisitos de diseño para las rutas de uso compartido. En algunas jurisdicciones, las leyes estatales o locales pueden prohibir a los ciclistas andar en las aceras. En estas áreas, se podrían considerar las siguientes opciones: • Las rampas para bicicletas simplemente no se pueden usar.



6-75

• Las rampas se pueden instalar usando una de las siguientes opciones: - Se pueden colocar carteles para recordarles a los ciclistas que deben caminar con sus bicicletas en la acera. - Se podría hacer una excepción para permitir a los ciclistas andar en las aceras en la rotonda; los avisos regulatorios apropiados tendrían que ser publicados. - La acera podría diseñarse y designarse como una ruta de uso compartido. Los detalles de diseño de las rampas para bicicletas son fundamentales para proporcionar opciones a los ciclistas, garantizar la facilidad de uso por parte de los ciclistas y reducir la posibilidad de confusión entre los peatones, en particular los que son ciegos o tienen poca visión. Las rampas para bicicletas deben colocarse al final del carril para bicicletas de ancho completo donde comienza el estrechamiento del carril para bicicletas. A los ciclistas que se acerquen a la rampa y al estrechamiento del carril para bicicleta se les brindará la opción de fusionarse a la izquierda en el carril de viaje o moverse hacia la acera. Las rampas para bicicletas no se deben colocar directamente en línea con el carril para bicicletas o de una manera que a los ciclistas les parezca que la rampa y la acera son la ruta recomendada para viajar a través de la rotonda. Esto fomenta el uso de banquetas por parte de los ciclistas, lo que puede tener un efecto negativo en los peatones en la rotonda y también puede ser menos seguro para los ciclistas. Las rampas para bicicletas deben colocarse al menos a 50 pies (15 m) antes del paso de peatones. Siempre que sea posible, las rampas para bicicletas deben colocarse completamente dentro de la franja de vegetación entre la acera y la carretera. En estas ubicaciones, las rampas para bicicletas deben colocarse en un ángulo de 35 ° a 45 ° con respecto a la calzada y la acera para permitir que los ciclistas usen la rampa incluso si arrastran un remolque, pero para disuadirlos de entrar en la acera a alta velocidad. La rampa para bicicletas puede ser bastante empinada, con una pendiente potencialmente tan alta como del 20%. Si se coloca dentro del área de la acera, la pendiente de la rampa debe construirse de manera tal que no sea un peligro de tropiezo. La Figura 6-67 y la Figura 6-68 ilustran varios diseños posibles de rampas para bicicletas, dependiendo de si hay una franja de vegetación disponible y el ancho de la banqueta disponible.



6-76

Figura 6-67. Posibles instalaciones para bicicletas

Figura 6-68. Opciones de diseño para la rampa de bicicletas



6-77

Dado que las rampas para bicicletas pueden ser confusas para los peatones con discapacidades visuales, se deben incluir advertencias detectables en la rampa. Cuando la rampa se coloca en una franja de vegetación, el campo de advertencia detectable debe colocarse en la parte superior de la rampa, ya que la rampa misma es parte del área vehicular para la cual se usa la advertencia detectable. Si la rampa está en la acera, la advertencia detectable debe colocarse en la parte inferior de la rampa. Otros aspectos del diseño y la colocación de la rampa para bicicletas pueden ayudar a evitar que los peatones malinterpreten la rampa de la bicicleta como un lugar de paso de peatones. Estos aspectos incluyen el ángulo de la rampa, la posible pendiente más pronunciada de la rampa y la ubicación de la rampa relativamente lejos de la rotonda y el paso de peatones. Las rampas para bicicletas en las salidas de rotonda deben construirse con geometría y colocación similares a las rampas en las entradas de la rotonda. En las salidas, el ángulo entre la rampa de la bicicleta y la carretera puede ser tan pequeño como de 20 ° ya que no es necesario alentar a los ciclistas a disminuir la velocidad al volver a entrar en la carretera, pero es necesario cierto ángulo para que los peatones ciegos no viajen inadvertidamente hacia abajo la rampa. Las rampas para bicicletas deben colocarse al menos a 50 pies (15 m) después del cruce de peatones en la salida de la rotonda. 6.8.3 6.8.3 CONSIDERACIONES DE PARQUEO El estacionamiento o parqueo en la calzada circulatoria no es propicio para operaciones eficientes y seguras dentro de la rotondA, y por lo general debería prohibirse. El estacionamiento en las entradas y salidas también se debe retroceder lo suficiente como para no obstaculizar las operaciones o impedir la visibilidad de los peatones. AASHTO recomienda que el estacionamiento finalice al menos a 20 pies (6.1 m) del cruce peatonal de una intersección (4). Se recomiendan extensiones de bordillo o bulbos de salida para marcar claramente el límite de estacionamiento permitido y reducir el ancho de las entradas y salidas. 6.8.4 UBICACIÓN DE PARADAS DE AUTOBUS Por razones operacionales y de seguridad, las paradas de autobús deben ubicarse lo suficientemente lejos de entradas y salidas y nunca en la vía circulatoria. Las paradas de autobuses al costado y al lado opuesto deben ubicarse y diseñarse de la siguiente manera: • Parada a la entrada o “cercana” : si se va a proporcionar una parada de autobús en el lado más cercano de una rotonda, normalmente debe estar lo suficientemente lejos de la isla divisora para que un vehículo que sobrepase un autobús estacionado no corra peligro de ser forzado a entrar la isla divisora, especialmente si el autobús comienza a alejarse de la parada. Si un acceso tiene solo un carril y la capacidad no es un problema en esa entrada, la parada del autobús podría ubicarse en el cruce de peatones en el carril de tránsito. Esto no se recomienda para las entradas con más de un carril porque los vehículos en el carril al lado del autobús no pueden ver a los peatones. En las rotondas de varios carriles, una parada de autobús cercana se puede incluir en la línea de viaje, siempre que esté alejada al menos 50 pies (15 m) del paso de peatones. Las paradas cercanas brindan la ventaja de tener un entorno de velocidad potencialmente más lenta donde los vehículos se están desacelerando, en comparación con una ubicación del lado opuesto donde los vehículos pueden estar acelerando al salir de la rotonda. • Paradas a la salida o en el lado opuesto: las paradas de autobús en el lado opuesto de una rotonda deben ubicarse más allá del cruce de peatones para mejorar la visibilidad de los peatones hacia otros vehículos que salen. Las paradas en el lado opuesto hacen que el cruce de peatones esté detrás del autobús, lo que permite una mejor visibilidad de los vehículos que salen de la rotonda para los peatones y evita que los mismos bloqueen el avance del autobús cuando cruzan la calle. El uso de un



6-78

carril de parada para autobuses tiene algunas ventajas que considerar. Una característica positiva de estos carriles es que reduce la probabilidad de hacer fila detrás del autobús en la rotonda. Una posible característica negativa es que puede crear desafíos en la línea de visión para que el conductor del autobús pueda ver los vehículos que se aproximan desde atrás cuando intentan ingresar al tráfico. También puede ser posible en las rotondas de varios carriles en entornos urbanos de baja velocidad incluir una parada de autobús sin un carril de parada inmediatamente después del cruce de peatones, ya que el tráfico que sale tiene la oportunidad de sobrepasar el autobús que se estaciona. En un entorno de tráfico calmado, o cerca de una escuela, puede ser apropiado ubicar la parada de autobús en una posición que impida que otros vehículos pasen el autobús mientras está parado. 6.8.5 INSTALACIONES PARA ACCESOS DE ALTA VELOCIDAD Las rotondas ubicadas en caminos rurales a menudo tienen consideraciones especiales de diseño porque las velocidades de aproximación son más altas que las calles urbanas o locales, y los conductores no esperan encontrar interrupciones de velocidad. La principal preocupación de seguridad en las zonas rurales es hacer que los conductores tomen conciencia de la rotonda con una amplia distancia para desacelerar de manera cómoda a la velocidad adecuada. El diseño de una rotonda en un entorno de alta velocidad generalmente emplea todas las técnicas de rotondas en un entorno de baja velocidad, con mayor énfasis en los elementos presentados en el resto de esta sección. 6.8.5.1 VISIBILIDAD Una característica importante que afecta la seguridad en las intersecciones rurales es la visibilidad de la intersección en sí. Las rotondas no son diferentes de las intersecciones controladas por parada o señalización a este respecto, excepto por la presencia de curvas a lo largo de las carreteras que normalmente no se controlan. El potencial de choques de un solo vehículo se puede minimizar prestando atención a la visibilidad adecuada de la rotonda y sus enfoques. Donde sea posible, la alineación geométrica de los caminos de aproximación debe ser construida para maximizar la visibilidad de la isla central y la forma de la rotonda. Cuando no se puede proporcionar una visibilidad adecuada únicamente a través de la alineación geométrica, se deben considerar tratamientos adicionales (señalización, marcas en el pavimento, balizas de advertencia avanzadas, etc.) (vea el Capítulo 7). Tenga en cuenta que muchos de estos tratamientos son similares a los que se aplicarían a las intersecciones rurales controladas por parada o señalizadas. 6.8.5.2 CONFINAMIENTO CON BORDILLOS En una carretera rural abierta, los cambios en la sección transversal de la carretera pueden ser un medio eficaz para ayudar a los conductores que se acercan a reconocer la necesidad de reducir su velocidad. Las carreteras rurales generalmente no tienen bordillos exteriores con anchos hombros pavimentados o de grava. Los anchos estrechos de las bermas y los bordillos en los bordes exteriores del pavimento, por otro lado, generalmente le dan a los conductores la sensación de que están entrando a un ajuste más controlado, lo que hace que disminuyan naturalmente. Por lo tanto, al instalar una rotonda en una carretera rural abierta, se deben proporcionar bordillos en las curvas y en los accesos, y se debe considerar la reducción del ancho de las bermas. Los bordillos ayudan a mejorar la delineación y a evitar cortes en las esquinas, lo que ayuda a garantizar velocidades bajas. De esta manera, los bordillos ayudan a confinar los vehículos a la ruta de diseño deseada. El ingeniero debe considerar cuidadosamente todos los vehículos de diseño posibles, incluido el equipo agrícola, al establecer las ubicaciones de los bordillos. Se han realizado pocas investigaciones hasta la fecha con respecto a la longitud de bordillos requerida antes de una rotonda rural.



6-79

Sin embargo, algunas recomendaciones australianas sugieren que el confinamiento con bordillos se debe realizar antes de la isla divisora. Puede ser deseable extender este confinamiento desde el acceso hasta al menos la longitud de la distancia de desaceleración requerida a la rotonda. 6.8.5.3 ISLAS DIVISORIAS Otro tratamiento efectivo de sección transversal para reducir las velocidades de aproximación es usar islas divisorias más largas en los enfoques (24). Las islas divisorias generalmente deben extenderse antes de la línea de entrada hasta el punto en que se espera que los conductores que ingresan comiencen a desacelerarse cómodamente. Se recomienda una longitud mínima de 200 pies (60 m) para accesos de alta velocidad (24). La ilustración 6-69 proporciona un diagrama de dicho diseño de isla divisora. La longitud de la isla divisora puede diferir dependiendo de la velocidad de aproximación. El uso de estrechamientos más largas antes de las islas divisoras también proporciona señales visuales adicionales para los conductores de un cambio en el entorno de la carretera. El diseño de la entrada de la rotonda también puede proporcionar pistas visuales a los conductores, ya que las curvas de entrada de la isla divisora bloquean la vista de la isla central a medida que los conductores se aproximan a la rotonda.

Figura 6-69. Instalación con isla divisoria extendida

6.8.5.4 CURVAS DE ACCESO Las rotondas en carreteras de alta velocidad [velocidades de 50 mph (80 km / h) o más], a pesar de los esfuerzos adicionales de señalización, pueden no ser esperadas por los conductores que se acercan, lo que resulta en un comportamiento errático y un aumento en los choques de un solo vehículo. Un buen diseño alienta a los conductores a reducir la velocidad antes de llegar a la rotonda, y esto se puede lograr de manera más efectiva a través de una combinación de diseño geométrico y otros tratamientos de diseño (ver Capítulo 7). Cuando las velocidades de aproximación son altas, es necesario abordar la consistencia de velocidad en el acceso para evitar que toda la reducción de velocidad se complete a través de la curvatura en la rotonda. El radio de una curva de aproximación (y las siguientes velocidades vehiculares) tiene un impacto directo en la frecuencia de los choques en una rotonda. Un estudio en Queensland, Australia, ha demostrado que la disminución del radio de una curva de acceso generalmente disminuye la tasa de



6-80

choques traseros de vehículos y las tasas de accidentes entrantes-circulantes y salientes-circulantes(ver Capítulo 5). Por otro lado, la disminución del radio de una curva de aproximación puede aumentar la tasa de choque de un solo vehículo en la curva, particularmente cuando la fricción lateral necesaria para que el vehículo mantenga su trayectoria es demasiado alta. Esto puede alentar a los conductores a atravesar carriles y aumentar los choques laterales en el acceso (3). Un método para lograr la reducción de velocidad que a su vez reduce los choques en la rotonda mientras se minimizan los choques de un solo vehículo es el uso de curvas sucesivas en los accesos. El estudio de Queensland encontró que al limitar el cambio en la velocidad del percentil 85 en sucesivos elementos geométricos a aproximadamente 12 mph (20 km / h), la tasa de accidentes se redujo. Se encontró que el uso de curvas inversas sucesivas antes de la curva de acceso a la glorieta redujo la tasa de colisiones de un solo vehículo y la tasa de colisiones laterales en el acceso. Se recomienda que las velocidades de aproximación inmediatamente anteriores a las curvas de entrada de la rotonda se limiten a aproximadamente 35 mph (60 km / h) para minimizar los choques de alta velocidad en la parte trasera y los vehículos que entran en circulación. La figura 6-70 muestra un diseño típico de rotonda rural con una sucesión de tres curvas antes de la línea de entrada. Como se muestra en la figura, estas curvas de aproximación deberían ser sucesivamente radios más pequeños para minimizar la reducción en la velocidad de diseño entre curvas sucesivas. El estudio de Queensland mencionado anteriormente descubrió que al desplazar la carretera que se aproxima lateralmente unos 23 pies (7 m) usualmente permite obtener una curvatura adecuada mientras se mantienen las longitudes de las curvas al mínimo. Si el desplazamiento lateral es demasiado pequeño, es más probable que los conductores corten el carril adyacente (3).

Figura 6-70. Uso de curvas sucesivas en accesos de alta velocidad

6.8.6 CARRILES DE DERIVACIÓN A LA DERECHA En ubicaciones con un alto volumen de tráfico que gira a la derecha, un carril de derivación puede permitir que una rotonda de un solo carril continúe funcionando de manera aceptable y evite la necesidad de pasar a una rotonda de varios carriles. La prolongación de la vida de la rotonda de carril único es deseable dado el mayor rendimiento de seguridad en comparación con las rotondas de varios carriles debido al menor tamaño y las velocidades más lentas que se logran. Se debe implementar un carril de derivación a la derecha solo donde sea necesario, especialmente en áreas urbanas con actividad ciclista y peatonal. Las entradas y salidas de las vías de derivación pueden aumentar los conflictos con los ciclistas y con la fusión en la corriente de trafico subsecuente. Las velocidades generalmente más altas de las vías de derivación y la menor expectativa de que los conductores se detengan pueden aumentar el riesgo de colisiones con peatones. También introducen una complejidad adicional para los peatones con impedimentos visuales que intentan navegar por la intersección. Sin embargo, en lugares con una mínima actividad de peatones y bicicletas, o donde las



6-81

preocupaciones de ciclistas y peatones pueden abordarse mediante el diseño, se pueden usar carriles de derivación a la derecha para mejorar la capacidad cuando existe tráfico considerable que gire a la derecha. La provisión de un carril de derivación permite que el tráfico de giro a la derecha evite la rotonda, proporcionando capacidad adicional para los movimientos de giro a la izquierda y a través de la glorieta. Los carriles de derivación son más beneficiosos cuando la demanda de un acceso excede su capacidad y una proporción significativa del tráfico está girando a la derecha. Sin embargo, es importante considerar la inversión de los patrones de tráfico durante el período de tiempo pico opuesto. En algunos casos, el uso de un carril de derivación a la derecha puede evitar la necesidad de construir una entrada adicional u otro carril. Para determinar si se debe usar un carril de derivación a la derecha, se deben realizar los cálculos de capacidad y retraso señalados en el Capítulo 4. Los carriles de derivación a la derecha también se pueden usar en lugares donde la geometría de los giros a la derecha es demasiado estrecha para permitir que los camiones giren dentro de la rotonda. La Figura 6-71 muestra ejemplos de carriles de derivación a la derecha.

Figura 6-71. Ejemplos de carril de derivación a la derecha



6-82

Hay dos opciones de diseño para carriles de derivación a la derecha. La primera opción, que se muestra en la Figura 6-72 (derivación completa), es llevar el carril de derivación paralelo a la carretera de salida adyacente, y luego fusionarlo en el carril de salida principal. Según esta opción, el carril de derivación debe transportarse a lo largo de la carretera principal a una distancia suficiente para permitir que los vehículos en la línea de desvío y los vehículos que salen de la rotonda aceleren a velocidades comparables. La línea de derivación se fusiona a la carretera mediante un estrechamiento de acuerdo con las directrices AASHTO para mantener velocidad de diseño adecuada. La segunda opción de diseño (derivación parcial) para un carril de derivación a la derecha, que se muestra en la Figura 6-73, es proporcionar una entrada controlada por el rendimiento en la carretera de salida adyacente. La primera opción proporciona un mejor rendimiento operativo que la segunda. Sin embargo, la segunda opción generalmente requiere menos construcción y derechos de paso que la primera. La opción de proporcionar ceda de paso en una línea de derivación generalmente es mejor para ciclistas y peatones y se recomienda como la opción preferida en áreas urbanas donde prevalecen los peatones y ciclistas. Los carriles de aceleración pueden ser problemáticos para los ciclistas porque pueden quedar atrapados entre dos flujos de vehículos en fusión. Además, ceda el paso al final de un carril de derivación tiende a desacelerar a los motoristas, mientras que un carril de aceleración al final de un carril de derivación tiende a promover velocidades más altas. Para ambos tipos de carriles de derivación, a veces es posible desarrollar el carril de giro a la derecha mucho antes de la intersección y colocar un carril de bicicletas a la izquierda del carril de giro a la derecha, similar al diseño estándar para intersecciones convencionales. Esto haría que la presencia de un carril de desvío a la derecha sea menos desafiante para los ciclistas.

Figura 6-72. Configuración de carril de desvío a la derecha con carril de aceleración



6-83

Figura 6-73. Configuración del carril de derivación a la derecha con ceda el paso en la rama de salida

El radio del carril de derivación a la derecha no debe ser significativamente mayor que el radio de la ruta de entrada más rápida provista en la rotonda. Esto asegurará que las velocidades del vehículo en el carril de derivación sean similares a las velocidades a través de la rotonda, lo que resulta en una fusión segura de las dos carreteras. Un radio pequeño también ofrece mayor seguridad para los peatones que deben cruzar. En lugar de proporcionar una línea de derivación completa, otra opción es proporcionar una derivación parcial mediante la introducción de una pequeña isla de paletas (trazado de líneas), como se ilustra en la figura 6-74. La isla de paletas puede estar pintada o levantada, dependiendo de las dimensiones de las islas. Tenga en cuenta que se debe tener cuidado adicional en el diseño de una entrada con dos carriles adyacentes. Detalles de diseño adicionales se proporcionan en la Sección 6.5.



6-84

Figura 6-74. Diseños de carril exclusivo de giro a la derecha

6.8.7 CONSIDERACIONES VERTICALES Los componentes del diseño de alineación vertical para rotondas incluyen perfiles, peralte, pendiente del acceso y drenaje. El diseño vertical debe tener en cuenta la probabilidad de vuelco de grandes camiones o caídas de carga, que a veces pueden ser inducidos por pendientes transversales excesivas. Si bien este tipo de incidentes representan pocos accidentes por lesiones personales por año, pueden producir daños a la propiedad y crear demoras y congestión mientras se despeja la intersección. Muchos factores pueden contribuir al vuelco del camión, y los componentes de diseño horizontal y vertical contribuyen simultáneamente. 6.8.7.1 PERFILES El diseño vertical de una rotonda comienza con el desarrollo del camino de acceso y los perfiles centrales de la isla. El desarrollo de cada perfil es un proceso iterativo que implica vincular las elevaciones de los perfiles del camino de acceso en un perfil uniforme alrededor de la isla central. Cada perfil de acceso debe diseñarse hasta el punto donde la línea base de acceso intersecta con la isla central. Luego se desarrolla un perfil para la isla central que pasa por estos cuatro puntos (en el caso de una rotonda de cuatro ramas). Los perfiles de camino de acceso se reajustan según sea necesario para cumplir con el perfil de isla central. La forma del perfil de la isla central generalmente es la de una curva sinusoidal. Los ejemplos de cómo se desarrolla el perfil se pueden encontrar en la figura 6-75, que consta de un plan de muestra, perfiles en cada acceso y un perfil a lo largo de la isla central, respectivamente. Tenga en cuenta dónde se identifican los cuatro puntos de la línea de base del camino de acceso en el perfil de la isla central. Además del enfoque y los perfiles centrales de la isla, la creación de un perfil adicional alrededor del círculo inscrito de la rotonda y / o a lo largo de los bordes exteriores también puede ser beneficioso para el ingeniero, los revisores y el contratista. La combinación de la isla central, el círculo inscrito y



6-85

los perfiles de acera permite la verificación rápida de las pendientes transversales y el drenaje, y proporciona información adicional a los contratistas para fijar la rotonda.



6-86

Figura 6-75. Muestra del perfil de la isla central

6.8.7.2 CALZADA CIRCULATORIA DE UNA ROTONDA DE CARRIL UNICO Como práctica general, se debe usar una pendiente transversal del 2% desde la isla central hacia la calzada circulatoria en las rotondas de un solo carril. Esta técnica de inclinación hacia afuera se recomienda por cuatro razones principales:

1. Promueve la seguridad al aumentar la elevación de la isla central y mejorando su visibilidad, 2. Promueve velocidades de circulación más bajas, 3. Minimiza los cambios abruptos en las pendientes transversales de las vías de entrada y salida,

y 4. Ayuda a drenar el agua superficial hacia el exterior de la rotonda (3, 25).

El diseño de pendiente transversal hacia afuera significa que los vehículos que realizan movimientos a través y de giro a la izquierda deben negociar la rotonda en el peralte negativo. El peralte negativo excesivo puede ocasionar un aumento en los choques de un solo vehículo y en los incidentes de pérdida de carga de los camiones, especialmente si las velocidades son altas. Sin embargo, en el



6-87

entorno de intersección, los conductores generalmente esperan viajar a velocidades más lentas y aceptarán la fuerza lateral más alta causada por un peralte adverso razonable (24). 6.8.7.3 CALZADA CIRCULATORIA DE UNA ROTONDA DE VARIOS CARRILES Hay una variedad de métodos posibles para el diseño vertical de la calzada circulatoria dentro de una rotonda de varios carriles. Sin embargo, se usan dos métodos principales: caminos circulatorios con pendiente hacia afuera y coronados: Pendiente hacia afuera. Este es el tipo más común de diseño vertical para rotondas en los Estados Unidos. La calzada circulatoria se nivela independientemente del resto de cada enfoque, drenando hacia afuera con una pendiente de 1.5 a 3%. Esto es más práctico en terreno relativamente plano, ya que el terreno montañoso puede requerir explanación del perfil y posiblemente un diseño vertical alternativo. Camino circulatorio coronado. La calzada circulatoria está coronada con aproximadamente dos tercios del ancho inclinado hacia la isla central y un tercio inclinado hacia afuera. Esto alternativamente puede invertirse de modo que la mitad del camino circulatorio se incline hacia la isla central. La pendiente transversal máxima recomendada es del 2%. Las superficies de pavimento asfáltico se recomiendan bajo este tipo de aplicación para producir una forma de corona suavizada. Este método está pensado principalmente para su consideración en rotondas de varios carriles. Otras opciones de diseño vertical incluyen:

• Líneas de pendiente existentes (no planas). A menudo es deseable utilizar la elevación del terreno existente, en la medida de lo posible, para reducir los cambios generales en el perfil vertical. En la intersección de dos carreteras principales, esto puede dar lugar a que dos líneas de la corona se crucen una a la otra, con la carretera circulante que se comba entre las líneas de la corona para proporcionar el drenaje. Esto no es diferente de una gran intersección señalizada. Sin embargo, puede afectar la comodidad del conductor y la disciplina del mismo para mantenerse en el carril adecuado a través de la rotonda.

• Plano inclinado. Este método permite mantener la línea de pendiente de la carretera existente. Un ejemplo es cuando dos caminos se cruzan actualmente con un 2% de pendiente en el Camino A y un 3% de pendiente en el Camino B. La rotonda debe diseñarse como una superficie plana que se asiente en esas dos líneas de pendiente. El lado cuesta arriba de la carretera circulante tendrían pendientes hacia adentro de + 2% y + 3% respectivamente, con las secciones de descenso con cruces (negativos) de -2 y -3%. La sección con el cruce más inclinado podría modificarse ligeramente para que ninguna pendiente exceda el -2.5%.

• Plano doblado. El plano doblado es un concepto similar al plano inclinado, donde una dirección sigue el grado gobernante y la línea de la corona de una de las carreteras. El plano de la calzada circulante se pliega alrededor de la línea de pendiente de la carretera. La línea de calificación gobernante puede ser plana hasta alrededor del 10%. En un área plana, los dos aviones plegados tendrían típicamente un diferencial de grado de 4 a 5%.

6.8.7.4 PLATAFORMAS PARA CAMIÓN La Figura 6-76 y la Figura 6-77 proporcionan secciones típicas para rotondas con una plataforma de camión. La pendiente de la plataforma generalmente no debe ser mayor al 2%; una mayor pendiente puede aumentar la probabilidad de incidentes de pérdida de carga. Dentro de los Estados Unidos, las plataformas de los camiones suelen estar inclinadas hacia el exterior de la rotonda. Sin embargo, algunos lugares también han implementado rotondas con plataformas de camiones inclinadas hacia adentro (hacia la isla central) para minimizar el derrame de agua a través de la carretera y minimizar el desplazamiento de carga en los camiones. Las agencias que usan esta estrategia informan que se



6-88

proporcionaron cuencas de captura adicionales a lo largo del borde de la isla central para recolectar agua y canalizarla por debajo de la carretera circulatoria para conectarse con el sistema de drenaje a lo largo de la periferia de la glorieta.

Figura 6-76. Sección típica con una plataforma de camión

Figura 6-77. Sección típica con una calzada circulatoria en corona

El diseño vertical de la plataforma del camión debe revisarse para confirmar que hay suficiente espacio libre para los remolques de tipo chico, algunos de los cuales pueden tener solo 6 a 8 pulgadas entre la superficie de la calzada y la parte inferior del remolque. La separación vertical se puede revisar dibujando una línea a través de la plataforma en la posición donde el remolque pasaría. En algunos casos, el alabeo del perfil a lo largo de la carretera circulatoria puede crear puntos elevados que podrían provocar que los remolques arrastraran o rasparan a lo largo de la plataforma del camión. Entre la plataforma del camión y la carretera circulatoria, se requiere un bordillo para acomodar un cambio en la elevación vertical. Como se muestra en la figura 6-76 y en la figura 6-77, la elevación de la plataforma del camión debe ser más alta que la calzada circulatoria para evitar que los vehículos de pasajeros usen la plataforma. En la actualidad, se usa una variedad de diferentes formas de acera en todo Estados Unidos para satisfacer las las especificaciones y necesidades de cada agencia estatal. Para desalentar el uso de la plataforma por parte del automóvil de pasajeros, una forma de bordillo con un revelado vertical de 2 a 3 pulgadas y luego una parte superior inclinada ha sido históricamente una práctica común. Sin embargo, las preocupaciones con respecto a las llantas de camión que se frotan contra la cara vertical de la acera y los problemas de mantenimiento con el arado de nieve han causado que algunas agencias utilicen un tipo de borde inclinado modificado que no contenga componente vertical. Varios ejemplos de estas formas de bordillo en pendiente se ilustran en la figura 6-78.



6-89

Figura 6-78.. Ejemplo de bordillos para plataforma con pendiente usados en EE.UU.

6.8.7.5 LOCALIZACIÓN DE ROTONDAS SOBRE PENDIENTES PRONUNCIADAS En general, no es deseable colocar rotondas en lugares donde las pendientes a través de la intersección son superiores al 4%, aunque se han instalado rotondas en pendientes del 10% o más. La instalación de rotondas en carreteras con pendientes inferiores al 3% generalmente no es problemática (25). En lugares donde una pendiente constante debe mantenerse a través de la intersección, la calzada circulatoria puede construirse en un plano de pendiente constante. Esto significa, por ejemplo, que la pendiente transversal puede variar desde + 3% en el lado alto de la rotonda (inclinado hacia la isla central) hasta -3% en el lado bajo (inclinado hacia afuera). Tenga en cuenta que las pendientes transversales de la isla central pasarán por un nivel como mínimo de dos ubicaciones para rotondas construidas con pendiente constante. Se debe tener cuidado al diseñar rotondas en pendientes pronunciadas. En las vías de acceso con pendientes superiores al -4%, es más difícil que los conductores disminuyan su velocidad o se detengan en la aproximación. En las rotondas con curvas verticales de cresta con accesos empinados,



6-90

las líneas de visión del conductor pueden verse comprometidas, y la rotonda puede violar la expectativa del conductor. Sin embargo, en las mismas condiciones, otros tipos de intersecciones a nivel no suelen ofrecer mejores soluciones. Por lo tanto, la rotonda no necesariamente debe ser eliminada de la consideración en dicha ubicación. Por el contrario, la intersección debe ser reubicada o el perfil vertical modificado, si es posible. Las pendientes en las cercanías de una rotonda deben reflejar el terreno del área. Se puede esperar que las glorietas en las áreas montañosas tengan pendientes más pronunciadas en las entradas, salidas y en la calzada circulatoria. Las pendientes pronunciadas en las entradas y salidas deben evitarse o aplanarse en los accesos de la rotonda. El ingeniero debe tener cuidado para garantizar que el usuario pueda ingresar y salir de manera segura del camino circulatorio. Esta área requiere deformación del pavimento o transiciones de pendiente transversal para proporcionar una tasa de transición de pendiente transversal adecuada a través de toda el área de transición. También se debe tener cuidado con la nivelación del perfil vertical para asegurar que se proporciona una distancia visual adecuada para la intersección y la entrada. Los perfiles de pendiente de entrada (aproximadamente dos longitudes de automóvil desde el borde exterior de la calzada circulatoria) no deben exceder el 3%, siendo el 2% el máximo deseado. Es deseable hacer coincidir las pendientes de salida y las de entrada; sin embargo, la pendiente de salida puede ser más pronunciada pero no debe exceder el 4%. Es posible que se requieran ajustes en la pendiente transversal de la carretera circulatoria para cumplir con estos criterios. (7). 6.8.7.6 DRENAJE Con la calzada circulatoria inclinada lejos de la isla central, las alcantarillas generalmente se colocarán en la línea exterior de la rotonda. Las alcantarillas generalmente se pueden evitar en la isla central para una rotonda diseñada en una pendiente constante a través de una intersección. Al igual que con cualquier intersección, se debe tener cuidado para asegurar que los puntos bajos y las alcantarillas se coloquen antes de los cruces peatonales. 6.8.8 MATERIALES Y DETALLES DE DISEÑO 6.8.8.1 TIPOS DE BORDILLO En la parte exterior de la rotonda, la isla central y las islas divisorias, se recomienda un bordillo de cara vertical, generalmente de 6 pulg. (150 mm) de alto, ya que uno de los elementos importantes de estas características es forzar la deflexión en los vehículos que viajan la rotonda. Si el bordillo se considera transitable por los conductores, este efecto puede reducirse. Un bordillo de cara vertical en el acceso y en la isla divisora también proporciona una mejor protección para el peatón. Sin embargo, la mayoría de las rotondas también deben diseñarse para acomodar camiones grandes. Detalles adicionales sobre los tipos de acera alrededor del borde de la plataforma del camión se proporcionan en la Sección 6.8.7.4. 6.8.8.2 TIPO DE PAVIMENTO EN LA CALZADA CIRCULATORIA El asfalto y los pavimentos de concreto de cemento Portland se han utilizado para la construcción de rotondas en todo Estados Unidos. La mayoría de las rotondas, tanto nacionales como internacionales, utilizan pavimentación de concreto asfáltico. La decisión de usar concreto asfáltico o cemento Portland dependerá de las preferencias locales y del tipo de pavimento de las vías de acceso. El concreto de cemento Portland generalmente tiene una vida de diseño más larga y se sostiene mejor bajo el tráfico de camiones. Sin embargo, algunas agencias han reportado problemas con el ahuellamiento en el pavimento de concreto asfáltico bien construido.



6-91

La posibilidad de construcción también es una consideración al elegir el tipo de pavimento. La construcción de una rotonda bajo el tránsito es generalmente más fácil cuando se usa pavimento de concreto asfáltico. También es generalmente más fácil construir una línea de corona lisa usando concreto asfáltico. Si se usa pavimento de concreto de cemento Portland, los patrones de unión deben ser concéntricos y radiales a la carretera circulante dentro de la rotonda. Lo ideal es que las juntas no entren en conflicto con las marcas del pavimento dentro de la rotonda, aunque los tamaños de paneles de concreto pueden controlar esto. En las rotondas de varios carriles, las uniones circunferenciales dentro de la calzada circulante deben seguir los bordes del carril en la medida de lo posible. Las especificaciones para la unión y los detalles de la varilla tienden a variar según la ubicación, y se debe consultar a la jurisdicción local para conocer los requisitos. Se puede obtener información adicional y publicaciones relacionadas con la unión de American Concrete Paving Association (30). Ejemplos de planes de unión se muestran en la figura 6-79 y en la figura 6-80.

Figura 6-79. Ejemplo de patrones de unión de concreto



6-92

Figura 6-80. Ejemplo de patrones de unión de concreto

Se ha descubierto que el agrietamiento es un problema en algunas rotondas de concreto de cemento de Portland, particularmente alrededor del exterior de la carretera de circulación en las proximidades de los bordillos exteriores y las islas divisorias, por lo que se debe tener especial cuidado para proporcionar el alivio necesario. Una opción posible es aislar el camino circulante con una junta de expansión y construir secciones monolíticas especiales en áreas clave. 6.8.8.3 MATERIAL DE LA PLATAFORMA DE CAMIÓN Para la plataforma del camión, el pavimento de concreto o concreto con una superficie de pavimento de ladrillo se utiliza comúnmente. Otras opciones incluyen el uso de rocas fluviales grandes [4 in (100 mm)] incrustadas en concreto que pueden ser atravesadas por camiones pero que son incómodas para vehículos más pequeños o peatones. También se puede usar un material tipo geomalla para proporcionar una apariencia más paisajística, pero resistir la invasión ocasional de grandes camiones. El material utilizado para la plataforma del camión debe seleccionarse para que no se vea como la acera. Esto ayudará a mantener a los peatones alejados la plataforma del camión y de la isla central. Si la plataforma del camión se construye bajo el tráfico, se debe usar concreto de alta resistencia inicial para minimizar la cantidad de tiempo de inactividad para la intersección. 6.8.8.4 SELECCIÓN DE MATERIALES La visibilidad de los diversos elementos de diseño a través de variaciones en el material, el color y / o la textura debe considerarse en la selección de materiales para bordillos de isla divisora y bordillos



6-93

exteriores, pavimento y plataforma de camión. Los bordillos deben ser de un material o color que contrasta con el material del pavimento para proporcionar una visibilidad adecuada a los conductores que se aproximan. Por ejemplo, el uso de bordillos de hormigón estándar adyacentes al pavimento de hormigón puede no permitir que un conductor pueda discernir fácilmente la ubicación de los bordillos y la curvatura geométrica de la entrada a la rotonda al acercarse. El uso de delineación mejorada adyacente al borde de la acera (mediante el uso de marcas adicionales, reflectores y otros marcadores) también se puede aplicar cuando no se pueden usar materiales que contrasten. Sin embargo, estos tipos de delineadores suplementarios son típicamente menos deseables debido a los requisitos de mantenimiento.

6.9 DOBLE ROTONDAS A veces es deseable considerar la operación de dos o más rotondas cercanas entre sí. En estos casos, la longitud de cola esperada en cada rotonda se vuelve importante. La figura 6-81 (a) presenta un ejemplo de intersecciones en T estrechamente espaciadas. El ingeniero debe calcular las colas del percentil 95 para cada acceso para verificar que se proporcione suficiente espacio de espera para los vehículos entre las rotondas. Si no hay espacio suficiente, los conductores tendrán que hacer fila ocasionalmente en la rotonda y pueden hacer que se bloquee. Las rotondas estrechamente espaciadas pueden mejorar la seguridad al calmar el tráfico en la carretera principal. Los conductores pueden ser reacios a acelerar a la velocidad esperada en la vía arteria si también se requiere que disminuyan nuevamente para la siguiente rotonda cercana. Esto puede beneficiar a los residentes cercanos. Las rotondas también pueden proporcionar beneficios para otras intersecciones poco espaciadas. Las demoras cortas y las colas para los vehículos en las rotondas permiten un espaciado más estrecho de las intersecciones sin proporcionar un detrimento operacional significativo para la otra intersección, siempre que la capacidad adecuada esté disponible en ambas intersecciones. La figura 6-81 (b) ilustra dos rotondas poco espaciadas en una rampa de intercambio y una calle lateral cercana. Las dos rotondas funcionan juntas como un sistema para atender de manera efectiva las demandas de tráfico. Se debe prestar la debida atención a un sistema de rotondas con esta complejidad para garantizar que se cumplan los objetivos de diseño, que cada tramo de aproximación tenga capacidad suficiente y que los números y disposiciones de los carriles funcionen juntos para permitir que un conductor navegue intuitivamente por la intersección sin cambios de carril o culebreo.



6-94

Figura 6-81. Ejemplo de rotondas con poco espacio entre si

6.10 INTERCAMBIADORES

Los cruces de autopistas con carreteras principales son candidatos potenciales para el uso de rotondas en las terminales con rampa. Esto es especialmente así si el intercambio de sujeto típicamente tiene una alta proporción de flujos de giro a la izquierda desde las rampas de salida y hacia las rampas de entrada durante ciertos períodos pico, combinados con espacio de almacenamiento de cola limitado en el cruce del puente, rampas de salida o abordajes arteriales. En tales circunstancias, las rotondas que operan dentro de su capacidad son particularmente adecuadas para resolver estos problemas en comparación con otras formas de control de intersección.



6-95

6.10.1 INTERCAMBIADOR EN DIAMANTE El tipo de intercambio más común que incorpora rotondas es un intercambio de diamantes estándar con una rotonda a cada lado de la autopista (ver Anexo 6-82 y Anexo 6-83). Se usa un puente para el cruce de la autopista o para que una autopista cruce la carretera secundaria. Nuevamente, se pueden usar dos puentes cuando la autopista cruza la carretera secundaria. El uso de dos rotondas en las terminales de rampa proporciona algunas ventajas sobre el intercambio de punto único. El uso de dos rotondas ofrece flexibilidad en la ubicación de las intersecciones de la terminal de rampa para minimizar los efectos sobre las estructuras de muros de contención y mejorar la geometría de la rampa que se aproxima a la rotonda. También puede proporcionar una mayor flexibilidad para agregar carriles a la rotonda en una fecha posterior para aumentar la capacidad de intercambio.

Figura 6-82. Intercambiador de diamante

Figura 6-83. Intercambiador de diamante con carreteras frontales



6-96

Esta forma de intercambio se ha utilizado con éxito en algunos casos para diferir la necesidad de ensanchar puentes. A diferencia de las rampas señalizadas que pueden requerir carriles exclusivos de giro a la izquierda a lo largo del puente y el almacenamiento de cola adicional, este tipo de cruce giratorio exhibe muy poca cola entre las intersecciones ya que estos movimientos son casi sin oposición. Por lo tanto, los carriles de acceso a través del puente se pueden minimizar. Las rotondas pueden tener dos formas o configuraciones diferentes. La primera configuración es una convencional con islas centrales circulares. Este tipo de configuración se recomienda cuando es deseable permitir giros en U en cada rotonda o para proporcionar acceso a las piernas que no sean la calle transversal y las rampas. Un ejemplo se muestra en la figura 6-84.

Figura 6-84. Ejemplo de intercambiador con islas centrales circulares

La segunda configuración utiliza islas centrales con forma de gota de agua que impiden algunas vueltas en la rotonda; ejemplos se muestran en la figura 6-85 y en la figura 6-86. Esta configuración se utiliza mejor cuando las rampas (y no las carreteras de frente) se cruzan en la rotonda. Se puede considerar que una isla central con gota de agua es una forma circular bloqueada en un extremo. En esta configuración, un conductor que desee hacer un giro en U debe conducir alrededor de ambas islas centrales con forma de gota de agua. La configuración de la gota de agua tiene la ventaja de que dificulta el giro en las rampas de salida y elimina el exceso de pavimento en la carretera circulatoria que solo daría servicio a las maniobras de giro en U. Al hacerlo, también elimina la condición de fluencia en la pierna que proviene de la rotonda en la corriente anterior, lo que virtualmente elimina la probabilidad de cola entre los terminales de la rampa. Por otro lado, la falta de consistencia operativa con otras entradas de la rotonda (donde no se requiere una entrada para ceder) es una de las principales preocupaciones que hace que algunos ingenieros aboguen por el uso de una forma convencional de rotonda sobre la forma de la gota de agua. Además, si una rotonda en forma de gota de agua se diseña mal, los conductores pueden estar viajando más rápido de lo que deberían para negociar la próxima rotonda de forma segura.



6-97

Figura 6-85. Ejemplo de un intercambiador compacto con islas centrales en forma de gota de agua

Figura 6-86. Ejemplo de un intercambiador con islas centrales en forma de gota de agua

6.10.2 INTERCAMBIADOR DE DIAMANTE CON PUNTO ÚNICO Otro tipo de intercambio de diamantes es un intercambio de diamantes de un solo punto. Esto incorpora una rotonda de gran diámetro centrada sobre o debajo de una autopista. Las rampas conectan directamente con la rotonda, al igual que las ramas desde la intersección . Esto se ilustra en la figura 6-87.



6-98

Figura 6-87. Intercambiador de diamantes de punto único con 1 rotonda

Este tipo de intercambio requiere dos puentes. Si la rotonda está por encima de la autopista, como se muestra en la figura 6-87, los puentes pueden estar curvados. Alternativamente, si la autopista pasa la rotonda, entonces se pueden requerir cuatro puentes más cortos o dos puentes más largos, como se muestra en la figura 6-88. El número de puentes dependerá de la envergadura óptima del tipo de estructura en comparación con el diámetro inscrito de la isla rotonda y de si el puente se usa para ambas direcciones de autopista o si hay un puente para cada dirección. La sección transversal del camino también influirá en la decisión de diseño.



6-99

Figura 6-88. Ejemplo de intercambiador de punto único de diamante dividido

6.11 ADMINISTRACIÓN DE LOS ACCESOS

Los puntos de acceso cerca de una intersección o a lo largo de una vía arteria crean conflictos adicionales dentro del sistema vial que afectan las operaciones y la seguridad. La administración de los puntos de acceso puede mejorar la efectividad general del sistema mediante la racionalización de las operaciones de la carretera y la reducción del número de conflictos. Las rotondas pueden proporcionar una herramienta útil dentro de un programa de administración de acceso para proporcionar oportunidades de giro en U en las intersecciones, lo que permite una reducción de los puntos de acceso completo a lo largo del segmento de la carretera. Sin embargo, dentro de las inmediaciones de una intersección con una rotonda, el acceso a la propiedad también debe evaluarse cuidadosamente. La gestión de acceso en las rotondas sigue muchos de los principios utilizados para la gestión de acceso en las intersecciones convencionales. Para los puntos de acceso público y privado cerca de una rotonda, comúnmente ocurren dos escenarios: • Acceso a la rotonda en sí o • Acceso cerca de la rotonda 6.11.1 ACCESO A LA ROTONDA Es preferible evitar ubicar los accesos vehiculares directamente a una rotonda. Las vías de acceso introducen conflictos en el camino circulatorio, incluida la aceleración y la desaceleración. Los diseños de accesos vehiculares tradicionales no desalientan los movimientos incorrectos como lo hace una isla divisora. No obstante, las limitaciones del sitio a veces hacen que sea necesario considerar la posibilidad de proporcionar acceso directo a una rotonda. La figura 6-89 muestra ejemplos en los que una o dos casas residenciales recibieron acceso directo a una rotonda. Estas entradas han sido diseñadas con plataformas de entrada de hormigón tradicionales para proporcionar una clara indicación visual y táctil de que estas son entradas privadas que no deben confundirse con las vías públicas. Para que un acceso vehicular de entrada esté ubicado directamente en la vía circular de una rotonda, debe cumplir los siguientes criterios: • Ningún punto de acceso alternativo es razonable. • Los volúmenes de tráfico son lo suficientemente bajos como para que la probabilidad de un comportamiento erróneo del vehículo sea mínima. Las vías de acceso que llevan la generación de viaje asociada con un número muy pequeño de casas unifamiliares son típicamente aceptables; las entradas de vehículos con mayores volúmenes de tráfico deben diseñarse como un acceso regular con una isla divisora. Además, si se espera una gran proporción de conductores desconocidos en el camino de entrada, el ingeniero debería considerar proporcionar una señalización más positiva. • El diseño del acceso vehicular debe permitir que los vehículos salgan hacia adelante con un diseño de cabeza de martillo u otra área en el lugar donde los vehículos puedan dar la vuelta. Las vías de acceso que solo permiten maniobras de retroceso en la rotonda deberían desaconsejarse en todos los entornos, excepto en los de muy bajo volumen. • El diseño del acceso debe permitir una distancia adecuada de visibilidad a la intersección y una distancia adecuada de parada para los vehículos que se acercan a la entrada que se desplaza a lo largo de la calzada principal.



6-100

Figura 6-89. Ejemplo de accesos vehiculares en la calzada circulatoria de la rotonda

6.11.2 ACCESO CERCA DE LA ROTONDA Los puntos de acceso público y privado cerca de una rotonda a menudo tienen operaciones restringidas debido a la canalización de la rotonda. Las vías de acceso entre el cruce peatonal y la línea de entrada complican los tratamientos de rampa peatonal e introducen conflictos en un área crítica para las operaciones de la rotonda. La Figura 6-90 muestra ejemplos de desafíos de este tipo de entrada. Las vías de acceso bloqueadas por la isla divisora estarán restringidas a la operación de entrada a la derecha / salida a la derecha y es mejor evitarlas por completo a menos que se espere que el impacto sea mínimo y / o que no haya alternativas razonables disponibles. La capacidad de proporcionar un punto de acceso que permita todos los movimientos de entrada y salida (en lo sucesivo, acceso completo) se rige por una serie de factores: • La capacidad de los movimientos menores en el punto de acceso. Se debe realizar un análisis de capacidad de intersección no señalizada estándar para evaluar la efectividad operacional de un punto



6-101

con acceso completo. A diferencia del flujo canalizado normalmente después de una intersección señalizada, el tráfico que pasa frente a un punto de acceso posterior a una rotonda se distribuirá de forma más aleatoria. Como resultado, un punto de acceso posterior a una rotonda puede tener menos capacidad y mayor retraso que uno posterior de una intersección señalizada. Se debe verificar la cola de las intersecciones cercanas (la rotonda u otras cercanas) para ver si la operación del punto de acceso se verá afectada. • La necesidad de proporcionar almacenamiento a la izquierda en la calle principal para servir al punto de acceso. Para todas las entradas de automóviles, excepto las de bajo volumen, a menudo es deseable proporcionar un almacenamiento de giro a la izquierda separado para los puntos de acceso posteriores de una rotonda para minimizar la probabilidad de que un vehículo girando a la izquierda bloquee el flujo principal de tráfico de la calle. Si se desea la cuantificación, se puede usar un análisis de probabilidad para determinar la probabilidad de que un vehículo que gira hacia la izquierda obstaculice, y se puede usar un análisis de cola para determinar la longitud de la cola detrás del vehículo que gira hacia la izquierda. Si el número de vehículos que giran a la izquierda es suficientemente pequeño y / o la distancia entre el punto de acceso y la rotonda es suficientemente grande, puede que no sea necesario un espacio para el giro a la izquierda. • El espacio disponible entre el punto de acceso y la rotonda. La figura 6-91 presenta una figura que muestra las dimensiones típicas asociadas con una rotonda y el almacenamiento a la izquierda para una calle menor posterior. Como se demuestra en la figura, se requiere una distancia mínima para proporcionar un diseño adecuado de isla divisoria en la rotonda y espacio de giro a la izquierda. Además, el acceso está restringido a lo largo de toda la longitud de la isla divisora y el carril de giro a la izquierda. • Necesidades de distancia de visibilidad. Un conductor en el punto de acceso debe tener una distancia visual adecuada en la intersección y debe ser visible cuando se aproxime o salga de la rotonda, según corresponda.



6-102

Figura 6-90. Ejemplo de desafíos de acceso vehicular cerca a las rotondas



6-103

Figura 6-91. Dimensiones típicas para el acceso a la izquierda cerca de las rotondas

6.12 ETAPAS DE MEJORAS

Cuando los volúmenes de tráfico proyectados indican que se requiere una rotonda de varios carriles para las condiciones del año siguiente, los ingenieros deben evaluar el tiempo que una rotonda de un solo carril funcionaría aceptablemente antes de requerir carriles adicionales. Cuando una rotonda de un solo carril sea suficiente durante gran parte de su vida útil, los ingenieros deberían evaluar si es mejor construir primero una rotonda de carril único hasta que los volúmenes de tráfico determinen la necesidad de expansión a una rotonda de varios carriles. Una razón para organizar la construcción de una rotonda de varios carriles es que las predicciones de tráfico futuras tal vez nunca se materialicen debido a la gran cantidad de suposiciones que deben hacerse al desarrollar estimaciones de volumen para un horizonte de diseño de 20 o 30 años. Las rotondas de carril único son generalmente más simples para que los automovilistas aprendan y se aceptan más fácilmente en nuevas ubicaciones. Esto, combinado con un menor número de conflictos vehiculares, debería dar como resultado una mejor experiencia de colisión general y permitir una transición fluida hacia la última construcción con varios carriles en la intersección. Las rotondas de un solo carril introducen menos conflictos a los peatones y proporcionan mayores beneficios de seguridad y usabilidad a los peatones al minimizar la distancia de cruce y limitar su tiempo de exposición a los vehículos al cruzar un acceso. Las rotondas de un solo carril también son más seguras y fáciles de usar para los ciclistas, por lo que es más probable que los ciclistas puedan usar la rotonda como otros vehículos. Al considerar una rotonda interina de un solo carril, el ingeniero debe evaluar el derecho de vía y las necesidades geométricas para las configuraciones de carril único y multicarril. También se debe considerar el futuro montaje de la construcción para los carriles adicionales. A continuación, se discuten dos formas de expandirse de una rotonda de carril único a una de doble carril. 6.12.1 EXPANSIÓN HACIA AFUERA La expansión hacia el exterior implica agregar los carriles necesarios para la configuración definitiva al exterior de la configuración de la rotonda provisional, con la isla central y las islas separadoras que permanecen iguales tanto en configuraciones provisionales como definitivas. Asumiendo que los predios fueron comprados para el último diseño, las aceras interinas y el paisajismo también podrían construirse en su ubicación definitiva. Al usar esta opción, se debe tener cuidado de proporcionar las características geométricas adecuadas, incluido el diseño de la isla divisoria de entrada, para garantizar que la reducción de la velocidad y



6-104

las rutas naturales adecuadas se proporcionarán en la construcción. Al prepararse para este tipo de etapas de construcción, puede ser apropiado inicialmente diseñar la rotonda para la condición final de doble carril para asegurar una geometría adecuada y luego quitar las líneas exteriores del diseño para formar la rotonda inicial de un solo carril. También es útil evaluar el uso de espacio definitivo de la rotonda para reservar el derecho de paso (los predios) para acomodar el futuro ensanchamiento. Esta configuración tiene el potencial de ser menos disruptiva para el tráfico vehicular durante la expansión ya que la mayoría de las mejoras se encuentran en el exterior de la carretera. Por lo general, las estructuras de drenaje deben ser reubicadas, y las nuevas líneas exteriores deberán ser construidas primero. La línea de acera original se demuele y se reemplaza con pavimento. Las marcas originales del pavimento deben ser quitadas y las marcas y señales finales deben colocarse antes de que se abran los carriles de tráfico adicionales para su uso. En lugares donde se usa pavimento de concreto, el rejuntado de las marcas del pavimento puede dejar una marca permanente en la superficie de la carretera que puede confundir a los conductores. Por lo tanto, se debe tener especial cuidado al ubicar las marcas en la configuración provisional donde se usa pavimentación de concreto para minimizar la necesidad de reubicación de las marcas en la configuración final. 6.12.2 EXPANSIÓN HACIA EL INTERIOR La expansión hacia el interior implica agregar los carriles necesarios para la configuración final en el interior de la configuración de la rotonda provisional, con los bordillos exteriores y el diámetro del círculo inscrito siendo los mismos tanto en configuraciones provisionales como definitivas. Esto le permite al ingeniero establcer los límites externos de la intersección durante la construcción inicial y limita los impactos futuros de la construcción a las propiedades circundantes durante la ampliación, ya que las aceras y las líneas externas de la acera no requerirán normalmente ajuste. Al igual que con la otra opción, la rotonda está diseñada inicialmente para la configuración multicarril definitiva. Sin embargo, la modificación de un diseño de carril único se realiza al proporcionar islas divisorias anchas y una isla central ampliada que ocupa el espacio requerido para los carriles de viaje interiores. La expansión futura a la rotonda de varios carriles se logra reduciendo el ancho de las islas divisorias y ensanchándose en el interior de las vías de circulación existentes. Típicamente, las islas divisorias, la contención de la isla central y la plataforma del camión requerirían reemplazo. Este tipo de expansión se ilustra en la figura 6-92. Este proceso generalmente requiere cierres de carriles a corto plazo y, por lo tanto, se puede lograr mejor trabajando en un acceso a la vez e implementando desvíos localizados para el acceso que está en proceso de demolición. El resto de la intersección puede continuar funcionando normalmente. Además, si la demolición se realiza desde los carriles de entrada de la intersección, la salida en el tramo donde se produce la demolición puede permanecer abierta. Una vez que se retira la antigua isla divisoria, se puede trabajar en la formación y vertido de concreto para la nueva isla divisora desde el nuevo carril interior desarrollado como parte de la demolición inicial. Esto puede permitir que el carril de entrada exterior original se vuelva a abrir al tráfico, sujeto a señalización u otro control de tráfico necesario. Una vez que se haya construido la nueva isla divisora y se haya colocado el pavimento adicional para un acceso, los nuevos carriles interiores deberán permanecer con conos hasta que se completen los accesos restantes y se hayan colocado las marcas finales y la señalización para la intersección completa. En los casos en que se espera que la configuración provisional de la rotonda esté en funcionamiento durante un tiempo limitado antes de que se implemente la configuración final, es posible construir la isla divisora en su ubicación definitiva con un ancho más estrecho y agregar marcas suplementarias en el pavimento para canalizar el ancho de aproximación de un solo carril para la configuración provisional. Esto minimizaría la reconstrucción de la isla divisora para la configuración futura; sin embargo, la parte rayada de la isla divisora requeriría un mantenimiento continuo y puede no ser tan efectiva para proporcionar deflexión del vehículo en la entrada de la rotonda.



6-105

Figura 6-92. Rotonda multicarril por etapas

6.13 REFERENCIAS

1. Tian,Z.Z.,F.Xu,L.A.Rodegerdts,W.E.Scarbrough,B.L.Ray,W.E.Bishop, T. C. Ferrara, and S. Mam. Roundabout Geometric Design Guidance. Report



6-106

No. F/CA/RI-2006/13. Division of Research and Innovation, California Department of Transportation, Sacramento, CA, June 2007.

2. Rodegerdts,L.,M.Blogg,E.Wemple,E.Myers,M.Kyte,M.Dixon,G.List, A. Flannery, R. Troutbeck, W. Brilon, N. Wu, B. Persaud, C. Lyon, D. Harkey, D. Carter. NCHRP Report 572: Roundabouts in the United States. Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2007.

3. QueenslandDepartmentofMainRoads(QDMR).Relationshipsbetween Roundabout Geometry and Accident Rates. Infrastructure Design of the Technology Division of QDMR, Queensland, Australia, April 1998.

4. APolicyonGeometricDesignofHighwaysandStreets.AASHTO.Washington, D.C., 2004. 5. Pein, W. E. Trail Intersection Design Guidelines. Prepared for State Bicycle/ Pedestrian

Program, State Safety Office, Florida Department of Transportation. Highway Safety Research Center, University of North Carolina, September 1996.

6. Maycock,G.andR.D.HallCrashesatFour-ArmRoundabouts.TRRLLabora- tory Report LR 1120. Transport and Road Research Laboratory, Crowthorne, England, 1984

7. RoundaboutGuide.WisconsinDepartmentofTransportation,April2008. 8. Kittelson&Associates,Inc.,andTranSystemsCorporation.KansasRoundabout Guide: A

Supplement to FHWA’s Roundabouts: An Informational Guide. Kansas Department of Transportation, Topeka, Kansas, October 2003.

9. GeometricDesignofRoundabouts.TD16/07.DepartmentofTransport,United Kingdom, August 2007.

10. Kimber,R.M.TheTrafficCapacityofRoundabouts.TRRLLaboratoryReportLR 942. Transport and Road Research Laboratory, Crowthorne, England, 1980.

11. McCulloch,H.TheRoundaboutDesignProcess—Simplified.NationalRoundabout Conference. Kansas City, Missouri, 2008. www.teachamerica.com/RAB08/ RAB08S3BMcCulloch/index.htm. Accessed July 30, 2009.

12. InstituteofTransportationEngineers.EnhancingIntersectionSafetythrough Roundabouts: An ITE Informational Report. ITE, Washington, D.C., 2008.

13. Fortuijn,L.G.H.andV.F.Harte.“Meerstrooksrotondes:verkenningcan nieuwe vormen” (“Turbo-roundabouts: A well-tried concept in a new guise”). Verkeerskundige werkdagen 1997, CROW, Ede., Netherlands, 1997.

14. Sawers,C.Mini-Roundabouts:ADefinitiveGuideforSmallandMini-Roundabouts (Right Hand Drive Version). Moor Value Ltd., United Kingdom, 2007.

15. Sawers,C.Mini-Roundabouts:GettingThemRight!Euro-MarketingCommuni- cations, Canterbury, Kent, United Kingdom, 1996.

16. Brilon,W.andL.Bondzio.UntersuchungvonMini-Kreisverkehrsplaetzen (Investigation of Mini-Roundabouts). Ruhr-University, Bochum, Germany, 1999.

17. “TD54/07,DesignofMini-Roundabouts.”DesignManualforRoadsand Bridges, Volume 6, Road Geometry; Section 2, Junctions, Part 2. Department for Transport, United Kingdom, August 2007.

18. Department for Transport and the County Surveyors Society. Mini Round- abouts, Good Practice Guidance. Department for Transport, United Kingdom, November 27, 2006. www.dft.gov.uk/pgr/roads/tss/gpg/miniround aboutsgoodpractice.pdf. Accessed July 23, 2009.

19. Fambro,D.B.,K.Fitzpatrick,andR.J.Koppa.NCHRPReport400:Determina- tion of Stopping Sight Distances. National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 1997.



6-107

20. Harwood,D.W.,J.M.Mason,R.E.Brydia,M.T.Pietrucha,andG.L.Gittings. NCHRP Report 383: Intersection Sight Distances. National Cooperative Highway Research Program, TRB, National Research Council, Washington, D.C., 1996.

21. Staplin,L.,K.Lococo,S.Byington,andD.Harkey.HighwayDesignHandbook for Older Drivers and Pedestrians. Report No. FHWA-RD-01-103. FHWA, Washington, D.C., May 2001.

22. UnitedStatesAccessBoard.DraftPublicRights-of-WayAccessibilityGuide- lines (PROWAG). www.access-board.gov/prowac. Accessed March 2009.

23. GuideforDevelopmentofBicycleFacilities.AASHTO,Washington,D.C.,1991. 24. GuidetoTrafficEngineeringPractice,Part6:Roundabouts.Austroads,Sydney,

Australia, 1993. 25. Serviced’EtudesTechniquesdesRoutesetAutoroutes(Sétra—Centerfor Technical Studies of

Roads and Highways). Aménagement des Carrefours Interurbains sur les Routes Principales (Design of Rural Intersections on Major Roads). Ministry of Transport and Housing, December 1998.

26. StandardNo.MD620.02-01,StandardTypesCandDConcreteCurband Combination Concrete Curb and Gutter. Maryland State Highway Adminis- tration. Revised 4-17-07.

27. King,S.E-mailtoNCHRPProject3-65aprojectteam.November20,2009. 28. WisconsinDepartmentofTransportation.S.D.D8D1-17,ConcreteCurb, Concrete Curb &

Gutter and Ties. Approved September 4, 2008. 29. McCulloch,H.E-mailtoNCHRPProject3-65aprojectmanager.October13, 2009. 30. AmericanConcretePavingAssociation.www.pavement.com. 31. LeeEngineeringandKittelson&Associates,Inc.Roundabouts:AnArizona Case Study and

Design Guideline. Final Report 545. Arizona Department of Transportation, Phoenix, Arizona, July 2003.

CRITERIOS DE OPERACIÓN, SEGURIDAD Y DISEÑO GEOMÉTRICO...

Documents

Transcript of CRITERIOS DE OPERACIÓN, SEGURIDAD Y DISEÑO GEOMÉTRICO...