Velocidad de caminata, una aproximación para establecer

modelos de capacidad en escaleras

Jonatan J. Villamarín MonroyFredy A. Guío Burgos

Domingo E. Dueñas Ruiz

Dar respuesta a la siguiente situación:

¿El comportamiento de los peatones es diferente enlas escaleras?

Si la respuesta es SI, se debe caracterizar la variable velocidad y determinar algunos parámetros operacionales en ese tipo de infraestructuras.

PROPÓSITO DE LA PONENCIA

TEMAS A TRATAR

ASPECTOS GENERALES

• ¿QUÉ ES LA VELOCIDAD DE CAMINATA?

• TIPOS DE VELOCIDAD

VELOCIDAD DE CAMINATA – ESTUDIOS PREVIOS

• INVESTIGACIONES NACIONALES E INTERNACIONALES

• RELACIÓN DE LA VARIABLE VELOCIDAD CON LAS VARIABLES DENSIDAD Y FLUJO

CARACTERIZACIÓN DE LA VELOCIDAD – CASO ESTUDIO

• METODOLOGÍA

• RESULTADOS – MODELOS DE CAPACIDAD

• DISCUSIÓN DE RESULTADOS

ASPECTOS GENERALES

VELOCIDAD

La velocidad peatonal o de caminata se define

como la magnitud física que expresa la

relación entre espacio recorrido por un peatón

en la unidad de tiempo. Generalmente es

expresada en Km/h, m/s o m/min.

• Velocidad Vertical

• Velocidad Horizontal

• Velocidad de Inclinación

ASPECTOS GENERALES

Velocidad

Punto

Operación

Diseño

MarchaRecorrido

Media temporal

Media espacial

Percentil 85

Percentil 15

ESTUDIOS PREVIOS

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

Flu

jo (

pea

t./s

)

Densidad (Peat./m2)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

Vel

oci

dad

(m

/s)

Densidad (Peat./m2)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Vel

oci

dad

(m

/s)

Flujo (Peat./s)

Estación de Tren

Fruin Ascenso

Fruin Descenso

WeidmannAscenso

WeidmannDescenso

ESTUDIOS PREVIOS

Velocidad a

flujo libre

(m/s)

Densidad de

congestionamiento

(Pers./m2)

Flujo

máximo

(Pers./s)

Fruin Ascenso 0.56 7.37 1.03

Fruin Descenso 0.65 6.70 1.09

Estación de Tren 0.84 2.91 0.61

Weidmann Ascenso 0.61 5.40 0.82

Weidmann Descenso 0.69 5.40 0.93

CASO ESTUDIO

SecciónLongitud

Horizontal (m)Ancho efectivo

(m)

Escalera 16.57 1.2

ASPECTOS GENERALES

Mujer E - O Hombre E - O Mujer O - E Hombre O - E TOTAL

268 250 164 152 834

RESULTADOS

Sección Género TrayectoVelocidad

Promedio (m/s)

Velocidad Media

Espacial (m/s)Percentil 15 Percentil 85

Desviación

Estándar

Escalera

Mujer

Ascenso 0.806 0.776 0.637 0.975 0.156

Descenso 0.721 0.688 0.571 0.872 0.151

Hombre

Ascenso 0.811 0.786 0.663 0.975 0.144

Descenso 0.806 0.774 0.663 0.975 0.161

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

y = -0.3269x + 0.8104R² = 0.6886

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Vel

oci

dad

(m

/s)

Densidad (peat/m^2)

RELACIÓN VELOCIDAD - DENSIDAD

y = -0.0062x + 0.8101R² = 0.6056

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0 5 10 15 20

Vel

oci

dad

(m

/s)

Flujo (Peat/min)

RELACIÓN VELOCIDAD - FLUJO

y = 49.073x + 0.4364R² = 0.9803

0

5

10

15

20

25

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Flu

jo (

pea

t/m

in)

Densidad (peat/m^2)

RELACIÓN FLUJO - DENSIDAD

FLUJO

BIDIRECCIONAL

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

y = -0.1967x + 0.8126R² = 0.2067

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Vel

oci

dad

(m

/s)

Densidad (peat/m^2)

RELACIÓN VELOCIDAD - DENSIDAD

y = -0.0037x + 0.812R² = 0.1761

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 5 10 15 20

Vel

oci

dad

(m

/s)

Flujo (peat/min)

RELACIÓN VELOCIDAD - FLUJO

y = 49.073x + 0.4364R² = 0.9803

0

5

10

15

20

25

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Flu

jo (

pea

t/m

in)

Densidad (peat/m^2)

RELACIÓN FLUJO - DENSIDAD

FLUJO DIRECCIONAL

ASCENSO

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

y = -0.4824x + 0.8116R² = 0.6309

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Vel

oci

dad

(m

/s)

Densidad (peat/m^2)

RELACIÓN VELOCIDAD - DENSIDAD

y = -0.0095x + 0.8138R² = 0.6023

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0 5 10 15 20

Vel

oci

dad

(m

/s)

Flujo (peat/min)

RELACIÓN VELOCIDAD - FLUJO

y = 49.073x + 0.4364R² = 0.9803

0

5

10

15

20

25

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Flu

jo (

pea

t/m

in)

Densidad (peat/m^2)

RELACIÓN FLUJO - DENSIDAD

FLUJO DIRECCIONAL

DESCENSO

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Relación

EscalerasModelo

Velocidad –

Densidad

(General)

Velocidad = 0.810374 - 0.326894*Densidad

Velocidad –

Densidad

(Ascenso)

Velocidad Ascenso = 0.8126 - 0.1967*Densidad Escalera

Velocidad –

Densidad

(Descenso)

Escalera Descenso = 0.8116 – 0.4824*Densidad

Escalera

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Velocidad a flujo libre

(m/s) ((m/min))

(0.810)

((40.6))

Velocidad media

(m/s) ((m/min))

(0.405)

((24.3))

Flujo máximo

(peat/s) ((peat/min))

(0.5)

((30))

Densidad de

Congestionamiento

(peat/m2)

2.48

Densidad media

(peat/m2)1.24

1800 Peat/h/m

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

o Ascenso Mujeres vs Ascenso Hombres

La velocidad de caminata promedio de las mujeres es de 0.806 m/s, mientras

que para los hombres, es de 0.811 m/s. Para este caso, los hombres caminan

un 0.62% más rápido que las mujeres. Las velocidades medias son

estadísticamente iguales.

o Descenso Mujeres Vs Descenso Hombres

En el caso de la velocidad de caminata en escaleras con sentido de

circulación descenso, el promedio de las mujeres es de 0.721 m/s y de los

hombres 0.806 m/s. En este escenario, los hombres caminan un 11.8% más

rápido que las mujeres. Las velocidades medias son estadísticamente

diferentes.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

o Ascenso Vs Descenso Hombres

Si se comparan las velocidades de los hombres por sentido de circulación, se

determina que estos caminan un 0.63% más rápido en ascenso. Las

velocidades medias son estadísticamente diferentes.

o Ascenso Vs Descenso Mujeres

Al comparar las velocidades promedio por sentido de circulación, las mujeres

caminan un 11.8% más rápido en ascenso. Las velocidades medias son

estadísticamente diferentes.

Grupo de Investigaciónón y Desarrollo en Planeación y Operación del Transporte

GIDPOTIngeniería de Transporte y Vías

GRACIASJonatan J. Villamarín Monroy - Jonatan.villamarin@uptc.edu.co

Fredy A. Guío Burgos - Fredy.guio@uptc.edu.co

Domingo E. Dueñas Ruiz - Doduenasr@yahoo.com