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Educando de Ingeniería Civil, Universidad Cooperativa de Colombia, Sede Santa Marta, ID: 461149. Análisis Sistemático de Literatura, para la Consecución del Título de Ingeniero Civil.

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

ANÁLISIS SISTEMÁTICO DE LITERATURA, PARA LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO CIVIL.

TEMA:

ANÁLISIS DE INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS: COMPARATIVO DE

METODOLOGÍAS Y EFECTOS EN EL TRÁNSITO EN LA CIUDAD DE SANTA

MARTA.

AUTORA:

YURAINIS YAIRETH NÚÑEZ PINTO

ID: 461149

TUTOR:

FREDY ARMANDO CUERVO LARA

CODIRECTOR:

ARTHUR JOSE BURGOS RODRIGUEZ

SANTA MARTA – MAGDALENA (D.T.C.H)

2021

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ANÁLISIS SISTEMÁTICO DE LITERATURA, ANÁLISIS DE INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS: COMPARATIVO DE METODOLOGÍAS Y EFECTOS EN EL

TRÁNSITO EN LA CIUDAD DE SANTA MARTA

Yurainis Yaireth Núñez Pinto

Facultad De Ingeniería Civil. Universidad Cooperativa De Colombia. Santa Marta.

[email protected]

ABSTRACT

In this document an analysis of the variables to be considered in the network of traffic light

intersections in the city of Santa Marta will be made. Where a study of the methods of design,

operation and improvement of the traffic light networks will be determined, which allow

controlling the vehicular traffic through the technical and technological guidelines

established to obtain better results at the time of its execution. This mechanism is a

fundamental element of the traffic system in a city and its operating conditions determine the

quality of road safety, traffic regulation and traffic flow in a city. Emphasis is placed on the

case of Santa Marta, since there are shortcomings in the operation and performance of these

systems, which can be solved with the application of the technical and technological order

that will open the way to the analysis of the case and the literature review.

KEY WORDS: Traffic, traffic lights, vehicles, traffic-light intersections, road safety.

RESUMEN

En el presente documento se realizará un análisis de las variables a considerar en la red de

intersecciones semaforizadas en la ciudad de santa marta. Donde se determinará un estudio

de los métodos de diseño, operación y mejora de las redes semaforizadas, que permitan

controlar el tráfico vehicular a través de los lineamientos técnicos y tecnológicos establecidos

para obtener así mejores resultados al momento de su ejecución. Este mecanismo es un

elemento fundamental del sistema de circulación que se encuentra en una ciudad y sus

condiciones de operación son las que determinan la calidad de la seguridad vial, regulación

del tráfico y el flujo de tránsito en una ciudad. Se hace énfasis en el caso de Santa Marta ya

que se visualizan falencias en el funcionamiento y rendimiento de estos sistemas, a los que

se le puede dar solución con la aplicación del orden técnico y tecnológico que abrirá paso al

análisis del caso y la revisión de literatura.

PALABRAS CLAVES: Trafico, semáforos, vehículos, intersecciones semaforizadas,

seguridad vial.

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 1

2. OBJETIVOS .............................................................................................................. 1

2.1. OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................... 1

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 1

3. JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................... 1

4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 1

5. MARCO TEORICO .................................................................................................. 2

5.1. ORIGEN DE LOS SEMAFOROS: ..................................................................................... 2

5.2. LOS PRIMEROS SISTEMAS DE SEMAFORO: .............................................................. 2

5.3. LOS SEMAFOROS Y LA REGULACIÓN DEL TRAFICO: ........................................... 2

5.4. INTERSECCIONES SEMAFORADAS:............................................................................ 3

5.5. CAPACIDAD EN INTERSECCIONES SEMAFORADAS: ............................................. 3

5.6. FLUJO DE SATURACIÓN: ............................................................................................... 3

5.7. SINCRONIZACIÓN DE FASES DE SEMAFORO: ......................................................... 3

5.7.1. FASES COMBINADAS PARA VEHÍCULOS Y PEATONES: ............................... 3

5.7.2. FASE SEMIEXCLUSIVA PARA VEHÍCULOS Y PEATONES: ............................ 3

5.7.3. FASE CON PRIORIDAD PARA PEATONES: ......................................................... 3

5.7.4. FASE EXCLUSIVA PARA PEATONES: ................................................................. 3

5.8. CORDON DE SEMAFOROS: ............................................................................................ 3

5.9. NIVEL DE SERVICIO: ...................................................................................................... 4

5.10. HCM CAPÍTULO DE SEMÁFOROS: ............................................................................... 4

6. ANTECEDENTES .................................................................................................... 4

7. LOS MÉTODOS DE DISEÑO Y OPERACIÓN DE REDES

SEMAFORIZADAS. ............................................................................................................ 4

7.1. INTERSECCIÓN SEMAFORIZADA ............................................................................ 4

7.2. METODO DE ANALISIS DE INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS ................. 5

8. CARACTERIZACIÓN ESPACIAL, TÉCNICA Y OPERACIONAL DE LA

RED DE SEMÁFOROS DE SANTA MARTA .................................................................. 5

8.1. CONDICIONES GEOMÉTRICAS .................................................................................... 5

8.1.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LAS INTERSECCIONES ................................. 5

8.1.2. DIMENSIONES DE LAS INTERSECCIONES ........................................................ 5

9. ANALIZAR LAS VARIABLES INVOLUCRADAS EN LA OPERACIÓN DE

INTERSECCIONES SEMAFORIZADAS ........................................................................ 7

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9.1. CONDICIONES DE TRÁFICO ......................................................................................... 7

9.1.1. VOLÚMENES DE TRÁFICO .................................................................................... 7

9.1.2. TIPO DE LLEGADAS ................................................................................................ 8

9.2. CONDICIONES DE SEMAFORIZACION ....................................................................... 9

9.2.1. TIEMPOS DE FASES SEMAFÓRICAS .................................................................... 9

9.3. VALORES SUSTITUIDOS POR DEFECTO .................................................................. 11

9.4. CALCULO DE LAS CONDICIONES GEOMETRICAS, DE TRAFICO, DE

SEMAFORIZACIÓN. .................................................................................................................. 11

9.4.1. CONDICIONES GEOMETRICAS .......................................................................... 11

9.4.2. CONDICIONES DE TRAFICO ............................................................................... 11

9.4.3. CONDICIONES DE SEMAFORIZACIÓN ............................................................. 12

9.4.4. MÓDULO DE AJUSTE DE VOLÚMENES ............................................................ 12

9.4.5. MÓDULO DE INTENSIDADES DE SATURACIÓN ............................................ 14

9.4.6. FACTORES DE AJUSTE ......................................................................................... 14

9.4.7. CASO ESPECIAL: FACTOR DE AJUSTE POR GIROS A LA IZQUIERDA

CUANDO EXISTEN FASES PERMITIDAS .......................................................................... 16

9.4.8. MÓDULO DE ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD ................................................... 17

9.4.9. MÓDULO DE ANÁLISIS DEL NIVEL DE SERVICIO ........................................ 18

10. FORMULAR PROPUESTAS DE MEJORA DE LA RED DE SEMÁFOROS

DE SANTA MARTA. ......................................................................................................... 19

10.1. EL SISTEMA DE SEMÁFOROS INTELIGENTE: ......................................................... 19

10.2. SISTEMA DE SEMAFOROS PEATONALES: ............................................................... 20

11. CONCLUSIÓN ........................................................................................................ 20

12. REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍAS ..................................................................... 21

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1

1. INTRODUCCIÓN

Las intersecciones están diseñadas en función

de las consecuencias que se puedan dar en el

tráfico, las cuales están dadas a un tiempo en

específico que permite la fluidez del sistema

para así evitar la saturación, y mantener un

grado de servicio óptimo. Estas son reguladas

a través de semáforos que facilitan diversos

movimientos y en distintos sentidos,

presentados internamente en la intersección

que son determinados por varios factores que

afectan la circulación del tráfico rodado; entre

esas tenemos los diseños geométricos, la

cantidad y distribución del tráfico,

composición de este, señalización tanto

vertical como horizontal, manejo de la

semaforización, etc. Se interpreta que el

semáforo es un mecanismo directo de las

intersecciones ya que se encarga de distribuir

el tiempo de cada movimiento que se presenta

internamente en el equipo de control, dando

paso a evitar un flujo de sobresaturación que

nos permita obtener un excelente

funcionamiento del sistema.

Para determinar la calidad del tráfico en una

intersección, el Highway Capacity Manual

(HCM) reconoce la capacidad y nivel de

servicio (NS). Estos son primordiales al

momento de definir como se encuentra la

intersección cuando se analiza e informa con

certidumbre como se lleva a cabo el transito

diariamente. Tanto el nivel de servicio como

la capacidad son estudios que se desarrollan

por separado, comenzando por la colecta de

datos en los que se realizara un aforo donde se

van a analizar las variables anteriores.

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Analizar las variables consideradas en la red

de intersecciones semaforizadas en la ciudad

de santa Marta.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Caracterizar los métodos de diseño y

operación de redes semaforizadas.

• Caracterización espacial, técnica y

operacional de la red de semáforos de

Santa Marta.

• Analizar las variables involucradas en la

operación de intersecciones

semaforizadas.

• Formular propuestas de mejora de la red

de semáforos de Santa Marta.

3. JUSTIFICACIÓN

El tema elegido se justifica porque la red de

semaforización es un elemento estructural del

sistema de movilidad de una ciudad, sus

condiciones de operación determinan la

calidad de la seguridad, regulación y el flujo

de tránsito en una ciudad. Se estudia el caso

de Santa Marta porque se observan

deficiencias en el funcionamiento que pueden

solucionarse con implementaciones de orden

técnico y tecnológico que resultaran de la

revisión de literatura y análisis del caso.

4. PLANTEAMIENTO DEL

PROBLEMA

Las intersecciones semaforizadas son una de

las opciones más utilizadas para control de

tráfico, sin embargo, si su diseño, operación y

control no se hace técnicamente inciden

negativamente en el flujo vehicular.

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2

¿Cuáles elementos del tránsito se deben

considerar par el diseño de una intersección

semaforizada?

5. MARCO TEORICO

5.1. ORIGEN DE LOS SEMAFOROS:

El origen de este sistema inicia con las

banderas de colores (rojas y verdes) que

indicaban a los barcos su movilidad, evitando

que estos colisionaran. Con el paso del tiempo

se empezaron a implementar en las señales de

ferrocarriles, dando a conocer a través de la

historia que es un mecanismo usado para

controlar el tráfico vehicular, con la diferencia

que ya no se usaban banderas si no luces que

permitían una mejor visualización de estas

señales, enfocándonos en la evolución de la

tecnología con el uso de los semáforos.

5.2. LOS PRIMEROS SISTEMAS DE

SEMAFORO:

• El inicio de los semáforos para el manejo

del tránsito se transporta al año 1868 en la

Ciudad de Londres, Inglaterra, donde se

colocó el primer semáforo. El inventor

John Peake Knight (ingeniero ferroviario)

se basó en los semáforos que dirigían los

ferrocarriles de la época. Para este diseño

se implemento gas como fuente de

energía, pero después de un mes descartó

debido a una explosión que acabo con la

vida de un operador.

• Para el año 1914 se colocó en Cleveland,

Estados Unidos, el semáforo diseñado por

el ingeniero Earnest Sirrine quién

sustituyo la instalación de gas por un

montaje eléctrico.

• Para el año 1920, un oficial de policía de

Detroit William Potts añadió la luz ámbar

intermedia para indicar del cambio de

luces, con el fin de evitar accidentes que

se presentaban al realizarse el cambio de

luces. Pero por motivos de la II Guerra

Mundial la elaboración de semáforos se

retardo hasta el año 1940, en ese año la

legislación de Estados Unidos autorizo el

diseño de tres luces (verde, ámbar y rojo),

que es el que prevalece actualmente.

• En México, el presidente Porfirio Díaz

implemento un cuerpo policial de tránsito

para controlar la circulación vehicular en

las avenidas principales, después del año

1930 fue que se colocó el primer semáforo

automático en la intersección de la

Avenida Juárez y San Juan de Letrán.

• Basándose en la invención de los

semáforos electrónicos con tres luces, se

dio la necesidad de mecanizar los sistemas

de control, como solución a esta necesidad

aparecieron los semáforos cronometrados

o de temporizador con intervalos fijos. En

la actualidad los semáforos se ejecutan

por medio de diodos LED, también se han

implementado extensiones peatonales y

sonorización semaforizada.

5.3. LOS SEMAFOROS Y LA

REGULACIÓN DEL TRAFICO:

Los semáforos son equipos de señalización en

los que se puede controlar el tráfico de

bicicletas, peatones y vehículos,

determinando su paso de forma secuencial

indicando en sus lentes la luz roja, amarilla y

verde, manejadas por un sistema electrónico

que da acceso a su control. Los semáforos

para el monitoreo del tránsito vehicular se

determinan de la siguiente manera:

• Semáforos en tiempos fijos o

predeterminados, estos dependen del

tiempo.

• Semáforos accionados o también

activados por el tránsito, estos dependen

del tráfico y pueden ser:

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o Accionados totalmente, que son

dependientes en su totalidad del

tránsito.

o Accionados parcialmente, que son

semindependientes del tráfico.

5.4. INTERSECCIONES

SEMAFORADAS:

Son aquellas que se regulan de forma

permanente o en su gran mayoría a través de

sistemas de luces que determinan la

preferencia del paso por las intersecciones.

5.5. CAPACIDAD EN

INTERSECCIONES

SEMAFORADAS:

Se presenta por cada grupo de carril,

determinándose como la máxima tasa del

flujo que atraviesa la intersección por cada

grupo que se selecciona, en base a las

condiciones que presente el tráfico de la vía y

de la señalización. La capacidad se mide en

(veh/h).

5.6. FLUJO DE SATURACIÓN:

Se refiere al volumen máximo de tránsito que

se puede dar en una intersección al

encontrarse en saturación, por un carril o

carriles donde el semáforo se mantuviera

constantemente en verde. Se expresa en

(veh/h) de luz verde.

5.7. SINCRONIZACIÓN DE FASES

DE SEMAFORO:

La coordinación de semáforos se basa en la

secuencia del sistema que determina el tiempo

de los semáforos con el fin de facilitar la

progresión del tránsito. Las intersecciones

deben presentar una misma duración del ciclo.

Se pueden describir cuatro combinaciones

básicas:

5.7.1. FASES COMBINADAS PARA

VEHÍCULOS Y PEATONES:

Es la distribución de las fases

semaforizadas donde los peatones puedan

recorrer por ciertos pasos paralelos al

tráfico vehicular que circula de frente, en

donde se les permite girar cruzando

dichos pasos.

5.7.2. FASE SEMIEXCLUSIVA

PARA VEHÍCULOS Y

PEATONES:

Es la distribución de las fases

semaforizada en la que los peatones

pueden utilizar algunos pasos

simultáneamente, con el flujo paralelo de

vehículos o con otras trayectorias en las

que los vehículos no pueden girar

cruzando los pasos de los peatones

mientras están en uso.

5.7.3. FASE CON PRIORIDAD

PARA PEATONES:

Es la distribución de fases donde se

presenta el ciclo exclusivo para peatones

que atraviesan la calle principal antes de

la fase para el tráfico de vehículos en la

calle secundaria.

5.7.4. FASE EXCLUSIVA PARA

PEATONES:

Es la distribución de fases que permite a

los peatones atravesar la intersección en

cualquier dirección mientras se da la fase

exclusiva en la que los vehículos están

estáticos. Se sugiere el uso de esta

programación junto a un sistema de

accionamiento de peatones o semi

dependencia.

5.8. CORDON DE SEMAFOROS:

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La coordinación en las intersecciones de una

ruta se enfoca en programar el encendido de

las luces semaforizadas de tal manera que los

vehículos puedan cruzar la vía, de punta a

punta, mantenido una velocidad constante y

sin paralizarse.

5.9. NIVEL DE SERVICIO:

Es la media que se basa en múltiples

variables, como el incremento de los

movimientos por medio de las intersecciones,

la durabilidad del ciclo de señalización, y los

volúmenes del tránsito con relación a la

capacidad de las intersecciones.

5.10. HCM CAPÍTULO DE

SEMÁFOROS:

Manual de carreteras Highway Capacity

Manual 2010, (HCM 2010).

6. ANTECEDENTES

En la actualidad la ciudad de Santa Marta se

encuentra en constante crecimiento, lo que

implica un incremento en la demanda del

sistema de transporte tanto público como

privado, que conlleva a analizar posibles

causas y soluciones de la congestión

vehicular.

La problemática con respecto al atascamiento

vehicular en la ciudad de Santa Marta se

presenta a causa de los principales

embotellamientos generados por el deterioro

de las vías principales, por la ausencia de

engrandecimiento, desobediencia por parte de

los conductores con relación al pico y placa,

por lo que es recomendable la ampliación y

mantenimientos en algunos itinerarios.

7. LOS MÉTODOS DE DISEÑO

Y OPERACIÓN DE REDES

SEMAFORIZADAS.

7.1. INTERSECCIÓN

SEMAFORIZADA Tabla 1. Direcciones de las intersecciones semaforizadas en

la ciudad de Santa Marta.

Cll 22 Av.

Rio

Av.

Liberta

dor

Cll 30 Av.

Ferroc

arril

K 4 K 4 Av.

Ferrocar

ril

K 5 K 5

K 5 K 5 K 12 K 8 Cll 14

K 8 K 8 K 16 K 19 Cll 15

K 12 Av.

Ferroc

arril

K 19 Cll 22

Av.

Ferroc

arril

K 19 K 20 K 12

K 17 Av.

Libert

ador

K 24 Cll 29

K 19 Cll 16

Bastid

as

K 19

Av.

Rio

Entrad

a a la

Unima

g

Imagen 1. Ubicación de las intersecciones semaforizadas en

la Ciudad de Santa Marta, en el software ArcGIS.

La metodología de trabajo para el estudio y

diseño de una intersección se enfoca en la

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realización de aforos vehiculares, facilitando

la descripción y el comportamiento del

tránsito en cada una de las zonas de estudio.

7.2. METODO DE ANALISIS DE

INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS

Para analizar el flujo de vehículos en una

intersección controlada por semáforos, se

determina el nivel de servicio y la capacidad

de cada acceso, así mismo el nivel de servicio

para la intersección.

Imagen 2. Método de análisis que permite determinar los

parámetros de nivel de servicio y capacidad, indicados en el

Manual de Capacidad del 2000.

Imagen 3. Procedimiento para determinar el análisis de la

circulación. Manual de capacidad de carreteras, (HCM)

1985.

8. CARACTERIZACIÓN

ESPACIAL, TÉCNICA Y

OPERACIONAL DE LA RED

DE SEMÁFOROS DE SANTA

MARTA

8.1. CONDICIONES

GEOMÉTRICAS

8.1.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA

DE LAS INTERSECCIONES Tabla 2. Localización de las intersecciones semaforizadas a

analizar en la ciudad de Santa Marta.

Intersecciones Localización

1. Av. Santa Rita con K 4

2. Av. Santa Rita con K 12

3. Av. Santa Rita con K 19

4. Av. Libertador con Av. Rio

5. Av. Libertador con K 24

Imagen 4. Localización espacial de las intersecciones

analizadas en la ciudad de Santa Marta, (estrellas color

verde).

La geometría, ancho de carriles, separadores

y tiempos de cada intersección se observa a

continuación:

8.1.2. DIMENSIONES DE LAS

INTERSECCIONES

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a. AV SANTA RITA CON K 4

Imagen 5. Geometría de intersección, ancho de carriles Av.

Santa Rita con K4.

• Cll 22

• Calzada 1 a Playa 7 m

• Calzada 2 a K5 m

• Separador 1 m

• K4

• Calzada 1 a Centro; 7.2 m

• Calzada 2 a Rodadero; 7 m

b. AV SANTA RITA CON K 12

Imagen 6. Geometría de intersección, ancho de carriles Av.

Santa Rita con K 12.

• Cll 22

• Calzada 1 a K 13: 7 m

• Calzada 2 a Playa: 7 m

• Separador 1 m

• K12

• Calzada 1 a Av. Libertador; 7 m

• Calzada 2 a Av. Ferrocarril; 7 m

c. AV SANTA RITA CON K 19

Imagen 7. Geometría de intersección, ancho de carriles Av.

Santa Rita con K 19.

• Cll 22

• Calzada 1 a K 19: 7 m

• Calzada 2 a Playa: 7 m

• Separador 1 m

• K19

• Calzada 1 a Av. Libertador; 7 m

• Calzada 2 a Av. Ferrocarril; 7 m

d. AV LIBERTADOR CON AV RIO

Imagen 8. Geometría de intersección, ancho de carriles Av.

Libertador con Av. rio.

• Av. Libertador

• Calzada 1 a Buena Vista; 6,92 m

• Calzada 2 a Centro; 7,3 m

• Separador 1 m

• Av. Rio

• Calzada 1 a Centro; 6,30 m

• Calzada 2 a Vía Alterna; 6, 52 m

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e. AV LIBERTADOR CON K 24

Imagen 9. Geometría de intersección, ancho de carriles Av.

Libertador con K 24.

• Av. Libertador

• Calzada 1 a K 19; 6,92 m

• Calzada 2 a Buena Vista; 7 m

• Separador 1 m

• K 24

• Calzada 1 a Cll 22; 6,58 m

• Calzada 2 a Vía Alterna; 7,12 m

9. ANALIZAR LAS VARIABLES

INVOLUCRADAS EN LA

OPERACIÓN DE

INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS

9.1. CONDICIONES DE TRÁFICO

Se dispone del volumen de circulación para el

desplazamiento en cada acceso y su

constitución en función de automóviles,

autobuses y camiones. El tránsito de peatones

es necesario porque estos interfieren en el

flujo de camino con los volteos permitidos a

la derecha.

9.1.1. VOLÚMENES DE TRÁFICO

9.1.1.1. AFORO DE LAS

INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS

a. AV SANTA RITA CON K 4

Imagen 10. Volúmenes Av. Santa Rita con K 4.

b. AV SANTA RITA CON K 12

Imagen 11. Volúmenes intersección Av. Santa Rita con K 12.

c. AV SANTA RITA CON K 19

Imagen 12. Volúmenes Av. Santa Rita con K 19.

d. AV LIBERTADOR CON AV RIO

Imagen 13. Volúmenes Av. Libertador con Av. del Río.

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e. AV LIBERTADOR CON K 24

Imagen 14. Volúmenes Av. Libertador con K 24.

9.1.2. TIPO DE LLEGADAS

En las características relevantes del tránsito

crítico esta la denominación del tipo de

llegada para cada acceso.

Imagen 15. Tipos de llegada en relación con el flujo de

llegada.

Imagen 16. Manual de capacidad de carreteras, 1985.

Se debe tener en cuenta que cuando PVV es

estimado, este valor no superara el 1,0.

Imagen 17. Relación en medio del tipo de llegada y la

relación de columna. Manual de capacidad de carreteras,

1985.

Tabla 3. Determinación de Tipo de llegada.

I

nt

Loc Pvv Ptv Rc Tipo

llegada

1 Av. Sta

Rita con

K 4

70 95 0.73 2

2 Av. Sta

Rita con

K 12

75 96 0.78 2

3 Av. Sta

Rita con

K 19

78 98 0.79 2

4 Av.

Libertado

r con Av.

Rio

70 90 0.77 2

5 Av.

Libertado

r con K 24

67 90 0.74 2

• LAS INTERSECCIONES TIENEN

LLEGADA TIPO 2: Esta se caracteriza

por ser desfavorable, ya que consiste en

un grupo denso que alcanza la mitad de la

fase de luz roja, comprendido en un 40%

a 80% del volumen presente en un pelotón

vial arribando en su totalidad fuera de la

fase roja. Este tipo de llegada se

caracteriza por presentar una progresión

desfavorable, como se indicó

anteriormente.

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Imagen 18. Condiciones de tráfico interrumpido. Manual de

capacidad de carreteras, 1985.

Imagen 19. Tasa del flujo de saturación y tiempo perdido.

Mencionado por: RADELAT E., G. Curso sobe capacidad

vial. Facultad de minas, Universidad Nacional de Colombia

– Sede Medellín, Unidad de vías y transporte, apuntes del

curso, 16 al 20 de diciembre, 1991.

9.2. CONDICIONES DE

SEMAFORIZACION

El tiempo mínimo de verde presente en una

fase debe tomarse como:

Imagen 20. Tiempo mínimo de verde. (HCM – 1985)

Se toma que la velocidad de caminata en

peatones al cruzar la calle es de 1.2 m/seg.

Tabla 4. Calculo mínimo de tiempos de fase verde peatonal

por intersección.

In

t

Loc Con

s

W Ve

l

Y

Gp

1 Av. Santa

Rita con

K 4

7 5.2

5

1.2 2 6.6

2

2 Av. Sta

Rita con

K 12

7 5.1

0

1.2 2 9.2

5

3 Av. Sta

Rita con

K 19

7 5.2

0

1.2 2 9.3

3

4 Av.

Libertado

r con Av.

Rio

7 5.2

4

1.2 2 8.3

6

5 Av.

Libertado

r con K 24

7 5.2

0

1.2 2 9.3

3

9.2.1. TIEMPOS DE FASES

SEMAFÓRICAS

a. AV SANTA RITA CON K 4

Imagen 21. Fases de semáforos de la Av. Santa Rita con K 4.

• Movimientos: 8

• Giros a la izquierda: 2

Esta intersección presenta 8 movimientos,

entre ellos dos movimientos a la izquierda,

el giro a la izquierda hacia la K 4 en sentido

hacia rodadero, presenta un tiempo de

5 segundos, el cual está por debajo del tiempo

mínimo de fase verde.

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

10

b. AV SANTA RITA CON K 12

Imagen 22. Fases de semáforos de la Av. Santa Rita con K

12.

Esta intersección presenta tiempos

homogéneos en las fases de los 3 accesos, con

un acceso con tiempo en fase verde de 15

segundos.

c. AV SANTA RITA CON K 19

Imagen 23. Fases de semáforos de la Av. Santa Rita con K

19.

Esta intersección presenta tiempos

homogéneos en fase verde en los 4 accesos.

d. AV LIBERTADOR CON AV RIO

Imagen 24. Fases de semáforos de la Av. Libertador con Av.

Rio.

Esta intersección presenta tiempos

diferenciales de fase en los 4 accesos, el

acceso con menor fase verde es el de Av. el

Rio hacia Centro y el de Av. el Rio hacia

Buena Vista.

e. AV LIBERTADOR CON K 24

Imagen 25. Fases de semáforos de la Av. Libertador con K

24.

Esta intersección presenta tiempos de fase

diferenciales en los accesos por calle 24, los

cuales son inferiores al 50% del tiempo de

fase verde en los accesos de avenida del

libertador.

Imagen 26. Datos para analizar los grupos de carriles.

Manual de capacidad de carreteras, 1985.

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

11

9.3. VALORES SUSTITUIDOS POR

DEFECTO

Generalmente ciertos datos de campo no están

disponibles, para esta situación se pueden usar

valores sustitutos por omisión para ciertas

variables sin afectar los cálculos.

Imagen 27. Valores sustitutos por omisión a utilizar en el

análisis de circulación. Manual de capacidad de carreteras,

(HCM) 1985.

9.4. CALCULO DE LAS

CONDICIONES

GEOMETRICAS, DE TRAFICO,

DE SEMAFORIZACIÓN.

9.4.1. CONDICIONES

GEOMETRICAS Tabla 5. Cálculo de las condiciones geométricas de las

intersecciones semaforizadas.

Int Av.

Sta

Rita

con K

4

Av. Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Liberta

dor con

K 24

Av.

Liberta

dor con

Av. Rio

N 2 por

acceso

2 por

acceso

2 por

acceso

2 por

acceso

2 por

acceso

A Cll 22.

Calzad

a 1 a

playa

7m.

Calzad

a 2 a k

5 m.

Separa

dor 1

m.

Cll 22

Calzada

1 a k

13: 7m

Calzada

2 a

playa: 7

m

Separad

or 1m

K12

Calle

22

Calzad

a 1 a k

19: 7m

Calzad

a 2 a

playa:

7 m

Separa

dor 1m

Av.

Liberta

dor

Calzada

1 a k 19:

6,92m

Calzada

2 a B

Vista: 7

m

Av.

libertad

or

Calzada

1 a B

vista:

6,92m

Calzada

2 a

Centro:

7.3m

K4.

Calzad

a 1 a

centro;

7.2m.

Calzad

a 2 a

rodade

ro: 7m.

Calzada

1 a Av.

Liberta

dor 7m.

Calzada

2 a Av.

Ferroca

rril: 7m.

K19

Calzad

a 1 a

Av.

Liberta

dor

7m.

Calzad

a 2 a

Av.

Rio:

7m.

Separad

or 1m

K24

Calzada

1 a Cll

22;

6,58m.

Calzada

2 a vía

alterna:

7.12m

Separad

or 1m

Av. rio

Calzada

1 a

centro:

6,30m.

Calzada

2 a vía

alterna:

6.52m.

i 0% 0.5% 0% 1% 0%

MI

o

MD

No No No No No

L 115 m 146m 142m 172m 164m

S

o

N

No no no No No

9.4.2. CONDICIONES DE TRAFICO Tabla 6. Cálculo de las condiciones de trafico de las

intersecciones semaforizadas.

Int Av.

Sta

Rita

con

K 4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Libert

ador

con K

24

Av.

Libert

ador

con

Av.

Rio

Q1

1622

V/ h

173

3

V/h

183

2

V/h

1229

V/h

1815

V/h

FHP

0.95 0.92 0.91 0.87 0.90

%

VP

0.8% 2.5

%

6% 2.9% 2%

PTS

Redu

cido

50

por

hora

No

pres

enta

No

pres

enta

No

presen

ta

Reduc

ido 50

por

hora

Nb

36 8 14 12 24

Nm

no no no No No

Tipo

de

llega

das

2 2 2 2 2

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

12

9.4.3. CONDICIONES DE

SEMAFORIZACIÓN Tabla 7. Cálculo de las condiciones de semaforización de las

intersecciones semaforizadas.

I

n

t

Av.

Sta

Rita

con K

4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Libert

ador

con K

24

Av.

Libert

ador

con

Av.

Rio

C 105

seg

125

seg

130

seg

133

seg

140

seg

G 32 seg 32 seg 32 seg 40 seg 32 seg

P

o

A

Predet

ermina

do

Predet

ermina

do

Predet

ermina

do

Predet

ermina

do

Predet

ermina

do

S

o

N

No no No No no

G

p

6 6 9 9 8

9.4.4. MÓDULO DE AJUSTE DE

VOLÚMENES

Se desarrollan en tres pasos importantes:

• Se modifican los volúmenes en

movimientos e intensidades para los 15

min punta de análisis.

• Se determinan los grupos de carriles a

analizar.

• Se acoplan los flujos de los grupos de

carriles.

A. AJUSTE DE VOLÚMENES PARA

REFLEJAR LAS INTENSIDADES

PUNTA

En desarrollo del cálculo inicial se realiza la

conversión de las demandas presentadas en

los volúmenes horarios, para intensidades en

periodos de 15 min punta dentro de la hora.

Imagen 28. Intensidad del Periodo Punta (HCM - 1985).

Tabla 8. Ajuste en volúmenes para reflejar las intensidades

punta.

Int Av.

Sta

Rita

con K

4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av. Sta

Rita

con

K19

Av.

Libert

ador

con K

24

Av.

Liberta

dor con

Av. Rio

Q

1622

V/ h

1733

V/h

1832

V/h

1229

V/h

1815

V/h

(FHP)

0.95 0.92 0.91 0.87 0.90

Ip 1707

V/h

1883

V/h

1991

V/h

1412

V/h

2016

V/h

No todos los movimientos de las

intersecciones pueden tener picos en tiempos

iguales, es preciso analizar los flujos de 15

min y escoger los periodos críticos de análisis.

B. DETERMINACIÓN DE LOS

GRUPOS DE CARRILES

Se utilizan números menores en grupos viales

para especificar correctamente la operación

de las intersecciones. Se pueden usar las

siguientes consideraciones:

• Los carriles para giro a la izquierda o

derecha exclusivo tienen que atribuirse

como grupo de carriles separados.

• En los accesos que presenten carriles

exclusivos para carriles a la izquierda y a

la derecha, se añadirán regularmente

todos los carriles en un solo grupo de

carriles.

• Cuando en un acceso con múltiples

carriles existe uno que puede

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

13

implementarse tanto por vehículos que

giran a la izquierda como por vehículos de

paso, es importante determinar si las

condiciones presentes permiten un

equilibrio, o si el carril funciona

primordialmente como un carril exclusivo

de giro a la izquierda.

Imagen 29. Intensidad equivalente de giros a la izquierda.

(HCG – 1985).

Tabla 9. Determinación de los grupos de carriles.

Int Av.

Sta

Rita

con

K 4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Liber

tador

con K

24

Av.

Liber

tador

con

Av.

Rio

II 78 73 109 28 152

IO 622 523 573 716 596

IIE

180 149 237 73 340

C. AJUSTE POR LA DISTRIBUCIÓN

ENTRE CARRILES

Cuando se presentan más de un carril, el flujo

no se divide por partes iguales. El

acoplamiento por uso de carriles tiene en

cuenta esta situación, incrementando la

intensidad del análisis para reflejar el transito

del carril que tiene una utilización mayor.

Imagen 30. Intensidad de la demanda ajustada del grupo de

carriles. (HCG - 1985)

Tabla 10. Ajustes por la distribución entre carriles.

Int Av.

Sta

Rita

con

K 4

Av.

Sta

Rita

con

K 12

Av.

Sta

Rita

con

K 19

Av.

Libe

rtad

or

con

K 24

Av.

Libe

rtad

or

con

Av.

Rio

Ig 1622 1773 1832 1229 1815

U 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

I 1784 1611 2015 1351 1996

El elemento de utilización del carril

únicamente se puede emplear cuando se

quiere analizar el peor o los dos carriles de un

pelotón de carriles. Cuando se necesita

observar las condiciones medias de un

pelotón de carriles, se toma un valor de 1,00.

Tabla 11. Factores de utilización de carril.

Número de carriles que

presentan movimientos

rectos en el pelotón

(descartando los

carriles manejados por

los vehículos que giran a

la izquierda)

Factor de

utilización

1 1,00

2 1,05

3 1,10

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

14

9.4.5. MÓDULO DE

INTENSIDADES DE

SATURACIÓN

La tasa de saturación se calculada para cada

pelotón de la vía. Los cálculos inician con la

obtención de una intensidad de saturación

ideal, que generalmente se toma como 1800

veh/hv/c, con un ajuste del dato para variedad

de condiciones prevalecientes no ideales.

Imagen 31. Intensidad de saturación para grupos de carriles

estudiados. (HCG - 1985)

Si no se tienen los datos para los casos

anteriores, se procede a tomar un valor

sustituto por omisión para la S de 1600

veh/hv/c x N. Para un análisis aproximado.

Tabla 12. Módulos de intensidades de saturación.

Int Av.

Sta

Rita

con

K 4

Av.

Sta

Rita

con

K 12

Av.

Sta

Rita

con

K 19

Av.

Libe

rtad

or

con

K 24

Av.

Liber

tador

con

Av.

Rio

So 1800 1800 1800 1800 1800

N

8 8 8 8 8

fA 1 0.97 1.03 1 1.03

fVP

1 0.99 0.97 0.99 0.99

fi 1 0.99 1 1 0.99

fe

1 1 1 1 1

fbb

0.95 0.99 0.98 0.99 0.965

Fa

0.9 0.9 1 1 1

fMD 0.97 0.97 0.97 0.94 0.97

fMI 0.88 0.92 0.88 0.83 0.88

S 1019

4

1055

8

1167

4

1035

0

11615

9.4.6. FACTORES DE AJUSTE

Su uso es considerado en el impacto de una o

varias condiciones prevalecientes, que son

diferentes a las condiciones ideales al

momento de emplear la tasa de flujo de

saturación ideal.

a. FACTOR DE AJUSTE POR

ANCHO DE CARRIL

El (fA) tiene en cuenta el efecto perjudicial de

las vías angostas sobre la

tasa de saturación y facilita un aumento de

flujo sobre vías anchas. Este método maneja

3,60 metros de ancho estándar.

Imagen 32. Factor de ajuste por ancho de carril. Manual de

capacidad de carreteras, 1985.

b. FACTOR DE AJUSTE DE LOS

VEHÍCULOS PESADOS Y

PENDIENTES

Su uso por separado establece que los

vehículos ligeros al igual que los pesados los

afecta la inclinación de los accesos. El (fVP)

considera el espacio extra que ocupan los

vehículos, y sus distintas capacidades de

operación en correlación con otros vehículos

ligeros. El (fi) tiene en cuenta el impacto de la

pendiente en los vehículos.

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

15

Imagen 33. Factor de ajustes de vehículos pesados. Manual

de capacidad de carreteras, (HCM) 1985.

Imagen 34. Factor de ajuste por inclinación de la rasante.

Manual de capacidad de carreteras, 1985.

c. FACTOR DE

ESTACIONAMIENTO

El (fe), considera el impacto de fricción que

desempeña el carril de estacionamiento con

respecto al flujo de carriles adyacentes, así

como las obstrucciones ocasionales de la vía

adyacente por los vehículos en circulación

dentro y fuera de los espacios de

estacionamiento hasta comprender un trecho

de 70 metros de la línea de parada en la

intersección. Cada movimiento asume una

obstrucción del tránsito en la vía posterior a la

maniobra de estacionamiento en un promedio

de 18 seg.

Imagen 35. Factor de ajuste por estacionamiento. Manual de

capacidad de carreteras, 1985.

d. ACTOR DE BLOQUEO DE

AUTOBUSES

El (fbb), considera el efecto del tráfico local

de busetas que se detienen para carga y

descarga de pasajeros a un trecho de 70 m de

la línea de estacionamiento ya sea antes o

después a la intersección. El factor tomado

por el manual de carreteras HCM como

tiempo promedio de obstrucción equivale a

14,4 segundos a lo largo del período verde.

Imagen 36. Factor de ajuste por bloqueo en paradas de

autobuses. Manual de capacidad de carreteras, 1985.

e. FACTOR DE AJUSTE POR TIPO

DE ÁREA

El (fa), tiene en cuenta la referente

ineficiencia de la intersección en un área de

negocios en comparación con otros sectores,

primordialmente por la dificulta y atasco

general en los sectores cercanos a negocios o

comercios.

Imagen 37. Factor de ajuste por tipo de área. Manual de

capacidad de carreteras, 1985.

f. FACTOR DE AJUSTE POR GIRO

A LA DERECHA

El (fMD), se basa en una serie de variables,

las cuales tienen en cuenta:

• Los giros a la derecha se realizan de un

carril exclusivo o compartido.

• Tipo de fases en señales (protegidas,

permitidas, protegidas más permitidas),

una fase protegida de giro a la derecha no

presenta problemas con los movimientos

peatonales y una fase admitida tiene

conflicto con circulación de peatones.

• El volumen de peatones maneja el flujo

peatonal.

• La proporción de giros a la derecha que

maneja un carril compartido.

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

16

• Proporción de giros a la derecha

utilizando la parte protegida de una fase

protegida más permitida.

Suponiendo que la parte del vehículo que gira

a la derecha que maneja la fase protegida es

casi igual a la proporción de la fase de giro

(PMD) que es protegida. Si PMD = 1.0,

determina que los giros a la derecha están

totalmente protegidos de los problemas con

los peatones, un volumen de peatones de 0 se

deberá usar.

Imagen 38. Factor de ajustes por giro a la derecha. Manual

de capacidad de carreteras, (HCM) 1985.

Imagen 39. Factor de ajuste por giro a la derecha (continua).

Manual de capacidad de carreteras, 1985.

g. FACTOR DE AJUSTE POR GIRO

A LA IZQUIERDA

El (fMI), se enfoca en una serie de variables

parecidas a los de giro a la derecha, las cuales

incorporan:

• Los giros la izquierda son ejecutados

desde carriles exclusivos o compartidos.

• Tipo de fases (permitida, protegida o

protegida más permitida).

• Proporción de vehículos que giran a la

izquierda aplicando un grupo de vías

compartidas.

• El flujo en dirección opuesta cuando los

giros son realizados en fases permitidas.

El factor de ajuste de giro a la izquierda es 1.0,

si el conjunto de vías no incluye giro a la

izquierda. Si el giro a la izquierda no se

interpone en la circulación de vehículos que

transitan en dirección opuesta, pero presenta

conflicto con el flujo peatonal, los giros a la

izquierda pueden ser usados aplicando el

factor de ajuste para procesos de giro a la

derecha.

Imagen 40. Factor de ajuste por giro a la izquierda. Manual

de capacidad de carreteras, 1985.

9.4.7. CASO ESPECIAL: FACTOR

DE AJUSTE POR GIROS A LA

IZQUIERDA CUANDO

EXISTEN FASES

PERMITIDAS

Se determinan mediante una serie de

ecuaciones, en las que se quiere combinar el

impacto de los flujos en estado de equilibrio

en que se encuentran luego de interaccionar

los vehículos que cruzan a la izquierda (MI),

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

17

los que transitan de frente (MF) y los que

vienen en dirección contraria. El proceso tiene

en cuenta todos los cruces a la izquierda, si

vienen de un carril exclusivo o compartido.

9.4.8. MÓDULO DE ANÁLISIS DE

LA CAPACIDAD

Se manejan los resultados de los cálculos

usados en módulos anteriores para adquirir las

variables básicas de la capacidad, Estas son:

• Relación de intensidades en cada grupo de

carriles.

• Capacidad en cada grupo de carriles.

• Relación intensidad - capacidad (I/c) en

cada grupo de carriles.

• Relación intensidad- capacidad (I/c) en la

intersección completa.

A. RELACIÓN DE INTENSIDADES

DE CADA GRUPO DE CARRILES Tabla 13. Cálculo de la relación de intensidades de cada

grupo de carril.

Int Av.

Sta

Rit

a

con

K 4

Av.

Sta

Rit

a

con

K1

2

Av.

Sta

Rit

a

con

K1

9

Av.

Liberta

dor con

K24

Av.

Liberta

dor con

Av. Rio

I 170

7

188

3

199

1

1412 2016

S 101

94

105

58

116

74

10350 11615

Rela

c de

inten

sid

0.1

6

0.1

7

0.1

7

0.13 0.17

B. CAPACIDAD DE CADA GRUPO

DE CARRILES

Imagen 41. Capacidad de gripo de carriles. (HCM – 1985)

Tabla 14. Cálculo de capacidad en cada grupo de carriles.

Int Av.

Sta

Rita

con

K 4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Libe

rtad

or

con

K 24

Av.

Libert

ador

con

Av.

Rio

Si 1019

4

1055

8

1167

4

1035

0

11615

g 30 32 32 40 47

C 123 125 125 133 140

ci

2486 2702 2988 3112 3899

C. RELACIÓN I/C DE CADA GRUPO

DE CARRILES

Imagen 42. Relación I/c en cada grupo de carriles. (HCG –

1985).

Tabla 15. Cálculo de la relación I/c de cada grupo de

carriles.

I

nt

Av.

Sta

Rita

con

K 4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Libert

ador

con K

24

Av.

Libert

ador

con

Av.

Rio

It 1784 1611 2015 1351 1996

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

18

ci

2486 2702 2988 3112 3899

X

i

0.71 0.59 0.67 0.43 0.30

D. RELACIÓN CRITICA I/C DE LA

INTERSECCIÓN COMPLETA

Imagen 43. Relación critica I/c de la intersección completa.

(HCM 1985).

Si esta relación excede el 1.00, quiere decir

que uno o más grupos de carriles críticos están

sobresaturados. Una razón inferior que 1,0

determina que el diseño, tiempo del ciclo y el

plan de fases es idóneo para tratar todos los

flujos críticos teniendo en cuenta una

capacidad que supera la demanda, suponiendo

que los tiempos de verde están

simultáneamente determinados.

9.4.9. MÓDULO DE ANÁLISIS DEL

NIVEL DE SERVICIO

Se considera para el grupo de carriles el

retraso medio en la parada de vehículo, tal

como la media en cada acceso y para la

intersección completa. El nivel de servicio

está relacionado directamente con el valor del

retraso.

Imagen 44. Factor de ajuste por progresión. Manual de

capacidad de carreteras, 1985.

A. AGREGACIÓN DE LAS

ESTIMACIONES DE DEMORA

Este proceso facilita la demora media de

parada por vehículo para cada grupo de

carriles. Es preciso ingresar estos datos para

obtener la demora media del acceso a la

intersección y la de la intersección completa.

Imagen 45. Demora del acceso A. (HCM - 1985).

Tabla 16. Cálculo de las estimaciones de demora.

Int

Av.

Sta

Rita

con K

4

Av.

Sta

Rita

con

K 12

Av.

Sta

Rita

con

K 19

Av.

Libert

ador

con K

24

Av.

Libert

ador

con

Av.

Rio

dA 1 7 15 21 24 29

dA 2 16 19 19 21 24

dA 3 14 12 14 14 19

dA 4 10 10 17 8 22

IA 1 682 450 580 430 581

IA 2 358 385 590 364 421

IA 3 689 397 584 212 530

IA 4 379 261 345 464

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

19

IA 1784 1611 2015 1351 1996

Demor

a

seg/vh 11.29 14.04 17.87 17.54 23.66

Imagen 46. Demora media por vehículo para una

intersección. (HCM - 1985).

B. DETERMINACIÓN DEL NIVEL

DE SERVICIO

Está relacionado directamente con la demora

media en parada por vehículo. Una vez se

determinen las demoras para cada grupo de

carril, añadidas para cada acceso y para la

intersección completa, se especifican los

niveles de servicio adecuados, abarcando las

demoras incurridas por fuera del período de

análisis cuando el grupo de vías esta

sobresaturado.

Imagen 47. Criterios de niveles de servicio para

intersecciones semaforizadas. Manual de capacidad de

carreteras, 1985.

Tabla 17. Cálculo del nivel de servicio.

Int

Av.

Sta

Rita

con K

4

Av.

Sta

Rita

con

K12

Av.

Sta

Rita

con

K19

Av.

Libert

ador

con K

24

Av.

Libertad

or con

Av. Rio

Dp 11.29 14.04 17.87 17.54 23.66

Ns B B C C D

10. FORMULAR PROPUESTAS DE

MEJORA DE LA RED DE

SEMÁFOROS DE SANTA MARTA.

Se hace la recomendación de generar un

estudio donde se de paso a implementar

nuevas estrategias para controlar el flujo

vehicular, para esto se hará enfoque en

algunas propuestas que ayudarían a

solucionar el problema de transito que se

presenta en la ciudad.

10.1. EL SISTEMA DE

SEMÁFOROS INTELIGENTE:

Este mecanismo se encarga de controlar el

tránsito y permite realizar un ajuste a los

tiempos verdes, acorde con el tráfico

vehicular de forma dinámica. El programa

obtiene un reporte a través de una serie de

aparatos instalados en las vías, los cuales

miden las variables del tránsito dando paso a

que la información viaje al ordenador que está

en las intersecciones y de ahí navegue a la

central. Este proceso se ejecuta y la regresa a

las intersecciones que están configuradas con

una acción de respuesta inmediata.

De acuerdo con las intersecciones se realiza el

cálculo de la cantidad de semáforos

inteligentes.

Unidad de 300 mm $ 1’150.000 más IVA

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

20

• AV SANTA RITA CON K 4: Necesita 8

semáforos de 300 mm, lo que equivale a $

9’200.000.

• AV SANTA RITA CON K 12: Necesita 3

semáforos de 300 mm, lo que equivale a $

3’450.000.

• AV SANTA RITA CON K 19: Necesita 4

semáforos de 300 mm, lo que equivale a $

4’600.000.

• AV LIBERTADOR CON AV RIO:

Necesita 4 semáforos de 300 mm, lo que

equivale a $ 4’600.000.

• AV LIBERTADOR CON K 24: Necesita

4 semáforos de 300 mm, lo que equivale a

$ 4’600.000.

Para un total de 23 semáforos, lo que equivale

a $ 26’450.000.

Información suministrada por: Reflex

Señalización Vial

10.2. SISTEMA DE

SEMAFOROS PEATONALES:

Se utiliza para señalar al peatón el instante

seguro para que pueda atravesar la

intersección. Además, se pueden implementar

para dar prioridad a los peatones sobre el

tránsito vehicular. El semáforo debe

incorporar un botón donde el peatón pueda

solicitar de forma manual el paso. Esto servir

para evadir la detención innecesaria de los

vehículos al no haber presencia de peatones

queriendo atravesar la vía, o para reducir el

tiempo de estancia de estos.

De acuerdo con las intersecciones se realiza el

cálculo de la cantidad de semáforos

inteligentes.

Unidad de 300 mm $ 1’250.000 más IVA

• AV SANTA RITA CON K 4: Necesita 8

semáforos de 300 mm, lo que equivale a $

10’000.000.

• AV SANTA RITA CON K 12: Necesita 3

semáforos de 300 mm, lo que equivale a $

3’750.000.

• AV SANTA RITA CON K 19: Necesita 4

semáforos de 300 mm, lo que equivale a $

5’000.000.

• AV LIBERTADOR CON AV RIO:

Necesita 4 semáforos de 300 mm, lo que

equivale a $ 5’000.000.

• AV LIBERTADOR CON K 24: Necesita

4 semáforos de 300 mm, lo que equivale a

$ 5’000.000.

Para un total de 23 semáforos, lo que equivale

a $ 28’750.000.

Información suministrada por: Reflex

Señalización Vial

11. CONCLUSIÓN

De lo señalado anteriormente se puede

concluir que las 5 intersecciones

semaforizadas analizadas en la Ciudad de

Santa Marta presentan tipo de llegada # 2, lo

quiere decir que estas intersecciones

presentan una progresión desfavorable.

En los tiempos de fases se puede determinar

que la Av. Santa Rita con K 4 presenta un

tiempo de 5 seg por lo que está debajo del

tiempo mínimo de fase verde, la Av. Santa

Rita con K 12 y K 19 presentan tiempos

homogéneos en la fase verde, la Av.

Libertador con Av. Rio y la Av. Libertador

con K 24 presentan tiempos diferenciales de

fase verde.

En resumen, es preciso decir que las

intersecciones en la Ciudad de Santa Marta

necesitan de una actualización en su sistema,

con la intención de lograr dar solución a

muchas de las problemáticas presentadas.

Con esto se busca implementar nuevos

sistemas de semáforos en la ciudad, para

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Consecución del Título de Ingeniero Civil.

21

brindar mejor comodidad y seguridad a los

usuarios.

12. REFERENCIAS

BIBLIOGRAFÍAS

(s.f.).

Ayala, J. M. ( (2014)). “Estimación del flujo de

saturación en intersecciones

semaforizadas seleccionadas de la ciudad

de méxico”. Ciudad de México.

Clavijo, J. C. ( (2012)). Diseño de la red

semafórica de la calle mariscal Lamar

desde la calle Manuel vega hasta la calle

Tarqui. . Cuenca – Ecuador.

Colombia., M. d. ((2004)). Manual de

Señalización Vial. Dispositivos para la

regulación del tránsito en calles,

carreteras y ciclo-rutas de Colombia. .

Bogotá, CUND.

D.C), M. (. (s.f.). ACTUALIZACIÓN ESTUDIO

DE TRÁNSITO PARA EL PLAN

PARCIAL TRIÁNGULO BAVARIA. EN

LA LOCALIDAD DE PUENTE

ARANDA. Bogota Colombia: Versión

1.0.

Daniella Rodríguez Urrego, V. G. (07 de

noviembre de 2017). Análisis vehicular

en la carrera 7 de Bogotá D.C.

Intersección de estudio carrera 7 x calle

116. Barranquilla - Atlantico .

DIANA CAROLINA RAMIREZ PRADO, J. A.

(2015). PROGRAMACIÓN

SEMAFORAL PARA MEJORAR EL

NIVEL DE SERVICIO PEATONAL EN

LA INTERSECCIÓN DE LA Av.

CARACAS CON Cl 13 EN LA CIUDAD

DE BOGOTÁ D.C. Bogota Colombia .

González-Fernández, H., Zamora-Martí, M., &

Duharte-González, A. (2008). ANÁLISIS

DE LA CIRCULACIÓN EN LA

INTERSECCIÓN CARRETERA

CENTRAL-AVENIDA DE LAS

AMÉRICAS. Santiago de Cuba, Cuba:

Ciencia en su PC.

GUEVARA, J. W. (2016). PLANTEAMIENTO

DE SOLUCIÓN A LA CONGESTION

VEHICULAR EN LA INTERSECCION

DE LACALLE 53 CON AV. CARACAS,

BOGOTÁ D.C. BOGOTA D.C.

Hernández, F. M. ((2019)). “Sistema de

Semáforos Inteligentes para el Control de

Tráfico Vehicular” . Cd. Nezahualcóyotl,

México. .

Ivorra, M. d. ( (2002)). Métodos geométricos de

coordinación de intersecciones reguladas

por semáforos. Santander, España.

LEIVA, C. I. (2015). CATASTRO DE LOS

CRUCES SEMAFORIZADOS DE LA

CIUDAD DE VALDIVIA Y PROYECTOS

DE NORMALIZACIÓN DE

SEMÁFOROS EJE PICARTE.

VALDIVIA – CHILE.

Madrid, A. d. ((2000)). FICHA 5.2 Intersecciones

semaforizadas. En Instrucción de vía

pública. Madrid.

Magda Rojas Ramirez, E. C. (s.f.). Proyecto de

analisis de intersecciones semaforizadas

para el distrito de Santa Marta

(Magdalena) . Bogotá Colombia .

Menéndez., D. M. (Julio, 2020). Synchronization

analysis of traffic lights using the

software Synchro. La Habana, Cuba:

Revista Infraestructura Vial /

LanammeUCR.

Nancy Alejandra Cáceres Cárdenas, N. D. (s.f.).

CARACTERIZACIÓN, MODELACIÓN Y

DISEÑO DE INTERSECCIONES.

OSCAR, O. T. (2016). “EVALUACIÓN DEL

NIVEL DE SERVICIO POR ANÁLISIS

DE TRAFICO EN LA INTERSECCIÓN

SEMAFORIZADA MARISCAL

CASTILLA – JULIO SUMAR EL

TAMBO, 2015”. Huancayo - Peru.

Page 27: UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE …

Educando de Ingeniería Civil, Universidad Cooperativa de Colombia, Sede Santa Marta, ID: 461149. Análisis Sistemático de Literatura, para la

Consecución del Título de Ingeniero Civil.

22

Paraguay, M. d. ((2011)). Ministerio de Obras

Públicas y Comunicaciones. . En Normas

para Señalización y Seguridad Vial (págs.

1ra Edición - Tomo 5 - Volumen II.).

Paraguay.

PARRADO, C. M. (2017). ESTUDIO DE

INTERSECCION SEMAFORIZADA

ENTRE CALLE 15 Y CARRERA 45.

VILLAVICENCIO-META.

Peña Lindarte, R. J. (2010-04-01). Análisis de los

factores de ajuste por utilización de carril

en intersecciones semaforizadas de

Bogotá D. C. Bogota D.C.

Plaza, F. G. (Octubre, 2018). ANÁLISIS Y

MEJORA DE INTERSECCIONES

SEMAFORIZADAS EN MURCIA

MEDIANTE EL CONTROL

SEMAFÓRICO ACTUADO POR

VEHÍCULOS. CARTAGENA

(ESPAÑA).

Santo, Á. G. ((2015)). “Análisis del nivel de

servicio y capacidad vehicular de las

intersecciones con mayor demanda en la

ciudad de Azogues”. Ciudad de Azogues.

Tarriba, N. R. ( 2018). ANALISIS DE

CAUSALIDAD DE CONGESTIÓN

VEHÍCULAR DE LA CIUDAD DE

SANTA MARTA. SANTA MARTA.

Valencia-Alaix, V. G., Betancur, B. R., Jimenez,

C. L., & Mendez, R. A. (2020-01-01).

Estimation of Safety Performance

Functions (SPF) at signalized

intersections in Medellín, Colombia.

Dyna (Medellin, Colombia).