UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA

DISEÑO GEOMÉTRICO DE VÍAS

Ing. Mg. Vinicio Almeida

EL TRÁNSITO

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EL TRÁNSITO El diseño de una carretera debe basarse en los datos del tránsito, con el objeto de compararlo con la capacidad o sea con el volumen máximo de vehículos que una carretera puede absorber. Los datos del tránsito deben incluir las cantidades de vehículos o volúmenes por días del año y horas del día, como también la distribución de los vehículos por tipos y por pesos, es decir, su composición.

TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL “TPDA” Representa el tránsito total que circula por la carretera durante un año dividido por 365, o sea que es el volumen de tránsito promedio por día. Para el cálculo del TPDA se debe tomar en cuenta lo siguiente: En vías de un solo sentido de circulación, el tráfico será el contado en ese sentido. En vías de 2 sentidos de circulación, se tomará el volumen de tráfico en las 2 direcciones. Se debería disponer de estaciones de contaje permanente de vehículos en las diferentes carreteras, pero como esto no es usual, se puede estimar en una semana o mes representativo del año el TPDA semanal, efectuando un muestreo de 24 horas diarias, durante por lo menos 4 días por semana que incluyan sábado y domingo. Para un estudio definitivo, se debe tener por lo menos un conteo manual de 7 días seguidos en una semana que no esté afectada por eventos especiales (navidad, semana santa, etc.).

TIPOS DE CONTEO VEHICULAR

Manuales: Proporcionan información sobre la composición del tráfico y los giros en intersecciones. Automáticos: Permiten conocer el volumen total del tráfico. Siempre deben ir acompañados de conteos manuales.

VOLUMEN HORARIO MAXIMO ANUAL (VHMA) Es la hora de mayor volumen de tráfico vehicular de las 8760 horas del año. VOLUMEN HORARIO DE MAXIMA DEMANDA (VHMD) Es el máximo número de vehículos que pasan por un punto de la carretera durante 60 minutos. Existen periodos cortos dentro de la hora con tasas de flujo mucho mayores a las de la hora misma. Para la hora de máxima demanda, se llama Factor de la Hora de Máxima Demanda FHMD o Factor de Hora Pico, a la relación entre el Volumen Horario de Máxima Demanda VHMD, y el flujo máximo Qmáx, que se presenta durante un período dado dentro de dicha hora. (para períodos de 15 minutos)

Ejm: Un aforo vehicular realizado durante un período de máxima demanda en un punto de la carretera dio como resultado los datos consignados en la tabla:

FACTOR DE HORA PICO: Teóricamente el FHP varía desde 0.25 hasta 1. Un FHP de 1 indica un tráfico completamente uniforme en toda la hora pico. Valores menores indican concentraciones de flujos máximos en periodos cortos dentro de la hora. En general, el FHP está alrededor de 0.85.

VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO (VHP) Es el volumen de tránsito horario que servirá para determinar las características geométricas de la vía. Para hallar el tránsito horario que se acomode mejor a la economía de la vía se ha usado la curva que presenta los volúmenes de tránsito horarios del año en orden descendente. Esta curva muestra que el volumen horario que se debe usar en el diseño ha de ser el Trigésimo más alto del año (en este punto la curva tiende a horizontalizarse) y significa que solo 29 horas al año la vía estará congestionada. Comúnmente se utiliza el volumen de la 30ava hora, estimado al futuro, para fines de proyecto.

PRONÓSTICO DEL VOLUMEN DEL TRÁNSITO A FUTURO (TF) El pronóstico del volumen de tránsito futuro, deberá basarse no solamente en los volúmenes normales actuales, sino también en los incrementos del tránsito que se espera utilicen la nueva carretera o la existente. Los diseños se basan en una predicción del tráfico a 15 o 20 años. Las proyecciones de tráfico se usan para la clasificación de las carreteras e influyen en la determinación de la velocidad de diseño. El Tránsito Actual (TA), es el volumen de tránsito que usará la nueva carretera o mejorada, en el momento de quedar completamente en servicio.

TRANSITO ACTUAL: Para una carretera que va a ser mejorada el tránsito actual está compuesto por: Tránsito Existente (TE): Es aquel que se usa en la carretera antes del mejoramiento. Tránsito atraído o desviado (Tat): Es aquel atraído desde otras carreteras, después de haber sido mejorada la vía (debido a ahorros de tiempo, distancia y dinero). Para la estimación del Tat, se debe tener un conocimiento completo de las condiciones locales, de los orígenes y destinos vehiculares y del grado de atracción de las vías cercanas. Se puede estimar en un 10 % del TPDAactual.

TA = TE+Tat Para una carretera nueva, el tránsito actual se compone completamente de tránsito atraído.

El Incremento del Tránsito (IT), es el volumen de tránsito que se espera use la nueva carretera en el año futuro seleccionado como de proyecto. Este incremento se compone del Crecimiento Normal del Tránsito (CNT), del Tránsito Generado (TG) y del Tránsito Desarrollado (TD).

IT = CNT + TG + TD El Crecimiento Normal del Tránsito CNT, es el incremento de volumen de tránsito debido al aumento normal en el uso de los vehículos. El parque automotor ha crecido consistentemente a una tasa promedio simple durante los últimos 14 años en el orden del 6 % anual.

El Tránsito Generado TG, está constituido por aquel número de viajes que se efectuarían sólo si las mejoras propuestas ocurren. (Se produce dentro de los 2 años de producida la mejora o construcción de la vía) TG se puede considerar como el 20 % del Tránsito Actual para el primer año de operación del proyecto. El Tránsito Desarrollado TD, es el incremento del volumen de tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. TD se estima como el 5% del Tránsito Actual

TRANSITO FUTURO: Los volúmenes de Tránsito Futuro TF, se derivan a partir del Tránsito Actual TA, y del Incremento del Tránsito IT.

TF = TA + IT TF = (TE + Tat) + (CNT + TG + TD)

VELOCIDAD DE DISEÑO (Velocidad de Proyecto) Es la velocidad máxima a la cual los vehículos pueden circular con seguridad sobre un camino cuando las condiciones atmosféricas y del tránsito son favorables. Con esta velocidad se calculan los elementos geométricos de la vía para su alineamiento horizontal y vertical. Los cambios en la topografía pueden obligar a hacer cambios en la velocidad de diseño en determinados tramos. La diferencia entre las velocidades de 2 tramos contiguos no será mayor a 20 Km/h. La velocidad de diseño debe seleccionarse para el tramo de carretera más desfavorable y debe mantenerse en una longitud mínima entre 5 y 10 Km.

Relaciones entre Velocidad de Circulación y de Diseño: La velocidad de circulación es la velocidad real de un vehículo a lo largo de una sección específica de carretera y es igual a la distancia recorrida dividida para el tiempo de circulación del vehículo. Los valores de la velocidad de circulación correspondientes a volúmenes de tráfico bajos se usan para el cálculo de las distancias de visibilidad para parada de un vehículo; Los volúmenes intermedios se usan para el cálculo de la distancia de visibilidad para rebasamiento de vehículos. Los volúmenes de tráfico altos no se utilizan para fines de diseño. (saturación del tránsito)