IC_03

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Profesor: José L. ReyesINGENIERÍA DE CARRETERAS

DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDADDISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

Es la distancia mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a velocidad de diseño, antes de que alcance un objetivo inmóvil que se encuentra en su trayectoria.

dpr = distancia recorrida durante el tiempo de percepción-reaccióndf = distancia recorrida durante el tiempo de frenadoD = distancia de parada = d + dp pr f

> 0.15 m

1.15 m


DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

La distancia de visibilidad de parada es la suma de las distancias recorridas durante los tiempos de percepción-reacción y frenado.

Distancia de percepción – reacción (dpr)

Depende de:

• La reacción natural del conductor (edad, habilidad)• Visibilidad (clima).• Características del objeto estacionario.

• Dependiendo de la situación y de las características del conductor, el tiempo de percepción-reacción varía entre 0.5 y 4.0 segundos.

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DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

Distancia de percepción – reacción (dpr)

La AASHTO recomienda un tiempo promedio de 2.5 segundos, y se considera que la velocidad del vehículo (V0) se mantiene constante durante este tiempo.

dpr = V0(tpr)

3.6

- 111 -

V td 0

prpr

dpr: distancia perecepción-reacción (m) V0: velocidad de diseño (Km/h)tpr: tiempo percepción-reacción (seg)



Distancia de frenado (df)

Depende de: fricción entre el pavimento y las llantas, peso del vehículo, número de ejes y tipo de pavimento.

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Donde: V0 = velocidad al momento de aplicar los frenos

t = tiempo en

recorrer la distancia df a = tasa de

deceleración

• También en movimiento uniformemente decelerado y cuando el vehículo se detiene se sabe:

V =V -at V = at t = V /a



• Sin tomar en cuenta las resistencias al rodamiento, al aire y del motor se tiene que:

2

f 0 0 0- 113 -

d V t at2

f 0



También se sabe que sobre el vehículo actúa una fuerza F=ma que debe ser contrarrestada por otra igual a fin de detener el vehículo, denominada fuerza de fricción longitudinal FL=fW

NF=FL => ma = fW =

fmg

=> a = fgf: coeficiente de fricción longitudinal

FL

F


Reemplazando t se obtiene:

W=mg- 114 -

22a

V a

Va

0 a

Vd V

20

2

0

0f



El coeficiente de fricción longitudinal f, depende de:

• Superficie de rodadura• Rigidez de las llantas• Deformación de las llantas• Presión y temperatura de las llantas


Reemplazando en la distancia de frenado, tenemos:

2

2fg

Vd 0

f

V0: (km/h)df: (m)

d 254f

- 115 -

V20

f



Finalmente:

3.6254f

- 116 -

VV t

Dp 0

pr

20

“f” no es constante. Los estudios realizados se hicieron sobre pavimento húmedoy a diferentes velocidades iniciales.

Por ejemplo, en la siguiente tabla podemos ver como el coeficiente de fricción longitudinal disminuye conforme aumenta la velocidad.

Dp: distancia parada (m)V0: velocidad de diseño (Km/h)tpr: tiempo percepción-reacción (seg)


DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDADDISTANCIAS DE PARADA EN PAVIMENTO HUMEDO Y A

NIVEL (AASHTO)

La tabla muestra los coeficientes de fricción longitudinal relacionados a cada velocidad de diseño.

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EFECTO DE LA PENDIENTE EN LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA

a)

+ p%

- El vehículo se considera viaja con V0 ≥ Vd

- Las distancias de parada son más largas- p%

b)

- El vehículo se considera viaja con V0 < Vd

- Las distancias de parada son más cortas

p: porcentaje dividido entre 100

3.6 254(f p)

- 118 -

V0

V tDp 0

pr

2


DISTANCIAS MINIMAS DE VISIBILIDAD DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA Figura 402.05 DG-2001

La distancia de parada “Dp” está expresada en metros.

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• Se analiza considerando una calzada compuesta por dos carriles uno para cada sentido de circulación.

• El análisis se realiza en 2 fases que incluyen las distancias d1, d2, d3 y d4.

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DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

• Es la distancia mínima necesaria para que un vehículo pueda adelantar a otrosin tener problemas con un tercer vehículo que viaja en sentido contrario.

2

d1 d2 d3 d4

1

1 1

3 3

- 124 -


FASE 2

d3

d1 1/3 d2

d1

2/3 d2

d2 d4



FASE 1




d1: Es la distancia recorrida durante el tiempo de percepción reacción y la

aceleración inicial para alcanzar el punto de cambio de carril.

2

d1

1

1

Se ha estimado que el tiempo necesario para conseguir esta distancia varía de3.7 a 4.3s y que la aceleración varía de 2.27 a 2.37 m/s2

- 125 -


Donde:

t: tiempo de la maniobra inicial (s)a: aceleración promedio (km/h/s)v: Velocidad promedio del vehículo (km/h)m: diferencia de velocidad entre el vehículo que sobrepasa y el adelantado



La expresión que permite calcular la distancia d1 es:

d1 0.278t(v

m at )

- 126 -

2


d2: distancia recorrida por el vehículo que sobrepasa mientras ocupa el carril izquierdo.

- 127 -



FASE 2

d3

FASE 1

d1 1/3 d2

d1

2/3 d2

d2 d4




Se ha encontrado que el tiempo promedio que un vehículo ocupa el carril izquierdo varía de 9.3 a 10.4 s.

El vehículo que adelanta tiene en promedio una velocidad de 15 km/ h mayor a la del vehículo sobrepasado

La expresión que permite calcular la distancia d2 es:

- 128 -

Donde:

t: tiempo que el vehículo ocupa carril izquierdo (s)v: velocidad promedio del vehículo (km/h)

d2 0.278vt




d3: distancia entre el vehículo que sobrepasa al final de su maniobra y el vehículo que viaja en sentido contrario.

Se ha encontrado (AASHTO) que la distancia d3 varía de 30 a 90 m según lavelocidad

d4

FASE 2

d3

2/3 d2

30m d3 90m- 129 -




d4: Distancia recorrida por el vehículo que viaja en sentido contrario

Se asume que el vehículo que adelanta y el que viaja en sentido contrario tienen la misma velocidad.

2/3 d2

d4

FASE 2

d3

d4 2

d2- 130 -

3


- Se necesitaría mayor distancia para sobrepasar- La aceleración sería menor.- Se necesitarían mayores tiempos.- El vehículo en el carril contrario podría tener mayor

velocidad.- Los vehículos sobrepasados usualmente son

camiones.

- La distancia necesaria para adelantar sería más corta.- La velocidad y aceleración podrían ser mayores.- El tiempo para sobrepasar seria menor.- El vehiculo sobrepasado también podría acelerar.

+ p%



EFECTO DE LA PENDIENTE EN LA DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE SOBREPASO

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- p%

a)

b)




Estas distancias de paso ya incluye la suma de las distancias d1, d2, d3, y d4 mencionadas anteriormente.

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