Carretera Sanchez.docx Michael

8/19/2019 Carretera Sanchez.docx Michael

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Instituto Tecnológico de Santo Domingo

Ingeniería Vial I (INC-321-01)

Cálculo de la capacidad y nivel de servicio en un tramo carretera

Santo Domingo - San Cristóbal autopista Sánchez

Integrantes: Joanny Carolina Pérez.A / 1044183

Hugo David Jimenez M. / 1045178

Profesora: ing. Alexandra Cedeño

Sección: 01

Fecha de entrega: 25 febrero 2016


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Índice Índice......................................................................................................... 2

Introducción............................................................................................... 3 Marco Teórico............................................................................................ 4

Metodología............................................................................................... 9

Detalles del area Levantada....................................................................... 10

Especificaciones de los Métodos Utilizados ................................................ 11

Análisis de Capacidad y Nivel de Servicio .................................................. 12

Conclusión ............................................................................................... 22

Bibliografía............................................................................................... 23

Anexos..................................................................................................... 24


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Introducción En este trabajo nos enfocaremos en el estudio de capacidad de un tramo dela carretera Sánchez que comunica la provincia de Santo Domingo con SanCristóbal y que fue estudiada el domingo 21 de febrero del 2015. En estapractica se desarrollaran los pasos a ejecutar para dar a conocer el nivel deservicio que esta ofrece. Nuestra referencia para la ubicación de la vía es E-O y O-E.

El estudio de capacidad es importante para la planeación del transporte.

Para la evaluación de la capacidad y nivel de servicio de una vía se utiliza el Manual de Capacidad 2010. Hay que tener claro que la capacidad es la razón horaria máxima para la cual se puede esperar razonablemente que pase una cantidad de vehículos.

El presente estudio se presentará y evaluará la capacidad y nivel de servicio, así como la velocidad promedio y características geométricas de la autopista Sánchez. El levantamiento de datos se realizó el domingo 16 de agosto de 2015. En el mismo se hace un levantamiento de la velocidad de la vía tomando un promedio de la muestra mínima, y también se cuenta la cantidad de vehículos que pasa por la vía y se clasifica según su tipo. Tendremos en cuenta las pautas establecidas en el HCM2010.


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CarreterasMarco Teórico

“Las carreteras son vías de comunicación, consisten en establecer un tipo de faja sobre la superficie terrestre para el adecuado rodamiento de los vehículos”.1 “Los componentes de una sección transversal de las carreteras son:

• calzada• Franja separadora de sentidos del tráfico o mejor llamadas

mediana.• Aceras• Paseos• Berma• Cunetas• Taludes barandas, defensas”.2

Las carreteras se clasifican según su estructura, su función y por sus

características.• De acuerdo a su estructura : Terracería, Revestidas,

Pavimentadas.• De acuerdo a su función: Primarias o troncales, secundarias o

regionales, terciara o locales y caminos vecinales.• De acuerdo a sus características:Autopistas, autovías, carreteras

convencionales.3

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Capacidad

“Teóricamente la Capacidad se define como la tasa máxima de flujo que puede soportar una autopista o calle. De manera particular, la Capacidad de una infraestructura vial es el máximo número de vehículos que razonablemente pueden pasar por un punto o sección uniforme de un carril o calzada durante un intervalo de tiempo dado, bajo las condiciones prevalecientes de la infraestructura vial, del tránsito y de los dispositivos de control.”4

“El intervalo de tiempo utilizado en la mayoría de los análisis de Capacidad es de 15 minutos, debido a que se considera que éste es el intervalo más corto durante el cual puede presentarse un flujo estable. Como se sabe, que el volumen en 15 minutos así obtenido es convertido a tasa de flujo horaria, entonces la Capacidad de un sistema vial, es la tasa máxima horaria.”5

“La infraestructura vial, como ya se explicó en el capítulo anterior sea esta una autopista o calle, puede ser de circulación continua o discontinua. Los sistemas viales de circulación continua no tienen elementos externos al flujo de tránsito, tales como los semáforos y señales de alto que produzcan interrupciones en el mismo. Los sistemas viales de circulación discontinua tienen elementos fijos que producen interrupciones periódicas del flujo de tránsito, independientemente de la cantidad de vehículos, tales como los semáforos, las intersecciones de prioridad con señales de alto y ceda el paso, y otros tipos de regulación.”6


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Nivel de servicio“Para medir la calidad del flujo vehicular se usa elconcepto de Nivel de Servicio. Es una medidacualitativa que describe las condiciones de operaciónde un flujo vehicular, y de su percepción por losmotoristas y/o pasajeros. Estas condiciones sedescriben en términos de factores tales como lavelocidad y el tiempo de recorrido, la libertad derealizar maniobras, la comodidad, la conveniencia y la

seguridad vial.”7

Las condiciones de operación de los Niveles de Servicio, que se ilustran a continuación, son:

Nivel de Servicio A :Representa circulación a flujo libre. Los usuarios,

considerados en forma individual, están virtualmente exentos de los

efectos de la presencia de otros en la circulación. Poseen una altísimalibertad para seleccionar sus velocidades deseadas y maniobrar dentro deltránsito. El Nivel general de comodidad y conveniencia proporcionado porla circulación es excelente.”8

Nivel de Servicio B:Esta aun dentro del rango de flujo libre, aunque se

empiezan a observar otros vehículos integrantes de la circulación. La

libertad de selección de las

velocidades deseadas sigue relativamenteinafectada, aunque disminuye un poco la libertad de maniobrar. El Nivelde comodidad y conveniencia comienza a influir en el comportamientoindividual de cada uno.9


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Nivel de Servicio C:Pertenece al rango de flujo estable, pero marca el

comienzo del dominio en que la operación de los usuarios individuales seve afectada de forma significativa por las interacciones con los otros

usuarios. La selección de velocidad se ve afectada por la presencia de otros,y la libertad de maniobra comienza a ser restringida. El Nivel decomodidad y conveniencia desciende notablemente.10

Nivel de Servicio D

“Representa una circulación de densidad elevada, aunque estable. La

velocidad y libertad de maniobra quedan seriamente restringidas, y el usuario experimenta un Nivel general de comodidad y conveniencia bajo. Pequeños incrementos en el flujo generalmente ocasionan problemas de funcionamiento, incluso con formación de pequeñas colas.”11

Nivel de Servicio E:El funcionamientoesta !

en él, o cerca del, límite de

su Capacidad. La velocidad de todos se ve reducida a un valor bajo, bastante uniforme. La libertad de maniobra para circular esextremadamente difícil, y se consigue forzando a los vehículos a “ceder elpaso”. Los Niveles de comodidad y conveniencia son enormemente bajos,siendo muy elevada la frustración de los conductores. La circulación esnormalmente inestable, debido a que los pequeños aumentos del flujo oligeras perturbaciones del tránsito producen colapsos.12


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Nivel de Servicio F: r epresenta condiciones de flujo forzado. Esta

situación se produce cuando la cantidad de tránsito que se acerca a unpunto, excede la cantidad que puede pasar por él. En estos lugares se

forman colas, donde la operación se caracteriza por la existencia de ondasde parada y arranque, extremadamente inestables, típicas de los “cuellos de botella”.13

Velocidad de flujo libre (FFS): Es la velocidad media de los vehículos cuando presentan volúmenes bajos detráfico, y no hay imposición de restricciones de sus velocidades, ni porinterrupción vehiculares ni por regulaciones del tráfico.15

Velocidad promedio de marcha (ATS):Esta es la estimada desde la FFS, la demanda de tasa de flujo, y un factor deajuste para el porcentaje de zonas de no adelantamiento.16

Porcentaje de demoras por no rebase (PTSF): Es el porcentaje promedio de tiempo total de viaje que los vehículos debenviajar en pelotones detrás de los vehículos más lentos debido a la incapacidadde sobrepasar en una carretera de dos carriles.

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Metodología Para el levantamiento de datos se procedió de la forma siguiente:

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Se llega al lugar de la medición para realizar los conteos.! se distribuyeron los sentidos en los cuales se realizó el conteo.! Se anota cada vehículo que pasa según su clasificación en el

formulario del aforo, cambiando cada 15 minutos.! Con un vehículo propio se realizo la medición de la velocidad

promedio (auto flotante).! Se procede a realizar los cálculos según lo establecido por la norma

del HCM 2010.

Herramientas utilizadas:

• Tabla de conteo.• Cámara Fotográfica.• Vehículo (para tomar la velocidad mediante vehículo

flotante).


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Detalles del área Levantada Ubicación

Características de la carretera

Debido a una mala señalización de la carretera se tomaron los valores de

ancho de carril y de paseo como lo recomienda el manual HCM-2010.

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Especificaciones de los Métodos Utilizados Para proceder con los cálculos de la capacidad y nivel de servicio

primero se determina lo que es el factor de hora pico y la densidada partir de los datos obtenidos en el campo. Se asumió unavelocidad de diseño de 45 mph debido a que la velocidadpromedio obtenida en ambas direcciones nos da por debajo de 45mph que es la establecida por el HCM-2010. Luego se establece laclase en la que se encuentra la vía que en nuestro caso es la 1 de

acuerdo a esta clase el cálculo procede de la siguiente manera, lospasos están establecidos de acuerdo a un orden de dependencia:

Paso 1. Datos de la Carretera.Paso 2. Estimación del Free Flow Speed (FFS).Paso 3. Ajuste de Demanda del Average Travel Speed(ATS). Paso 4. Estimación del Average Travel Speed (ATS).Paso 5. Ajuste de Demanda del Percent Time-Spent-Following(PTSF). Paso 6. Estimación del Percent Time-Spent-Following(PTSF).Paso 7. Determinación del Nivel de Servicio y Capacidad.


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Análisis de Capacidad y Nivel deServicio

A. Datos de la Carretera

Características Sentido Este-Oeste!"#$% '% !#((%)%(# !"#$% *

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Conteo vehicular.Carretera: Sánchez Aforador: Joanny Carolina Perez Abad

Sentido: E-O Fecha: 21/02/2016

Estado deltiempo:

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Composición vehicularHora Veh. Livianos Autobús Camiones motores Total

(Sinmotores)

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Velocidad promedio

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Sentido Oeste-Este

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Conteo vehicular.Carretera: Sánchez. Aforador: Hugo JimenezSentido: O-E Fecha: 21/02/2016Estado deltiempo:

soleado Hora: 1:00-2:00

Composición vehicularHora Veh. Livianos Autobus Camiones motores Total(sin

motores)1:00-1:15 %# $ " %' #& 1:15-1:30

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Velocidad promedio

B. Estimación del velocidad de flujo libre (FFS)

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• Sentido Este- Oeste el volumen es 214 Veh/H

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C. Ajuste de Demanda del velocidad promedio demarcha (ATS).

Debido a que es necesario ajustar el volumen de vehiculos livianos porhora bajo la equivalencia de condiciones base se realiza el ajuste devolumen de vehiculos pesados, obteniendo los valores del Fg,ATS dela Tabla 15-9, y ET de la Tabla 15-11. Como para la Tabla 15-9precisa de volumen demandado por hora se procedió a realizar estecalculo :


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D. Estimación de laI%"/-0'#' F(/5%'0/ '% 5#(-.# (ATS).Debido a que es necesario un factor de ajuste para el cálculo de ATS, llamadoFnp,ATS,, este se extrae de la Tabla 15-5, usando una interpolación.

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Para el cálculo del PTSF es necesario calcular el BPSF(Base PercentTraffic Speed Flow) para así realizar un ajuste de zonas de no rebase,utilizando la Tabla 15-21.

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En la dirección Oeste-Este el ATS =%%+&%mph y el PTSF = 53.57 %.Por lo que de acuerdo al ATS el nivel de servicio es D y según el PTSFel nivel de servicio es C. Por lo tanto, el nivel de servicio de la vía

para esta dirección es D. Por lo tanto, el nivel de servicio de la víapara esta dirección es D. Por que es mas desfavorable .El nivel de servicio es D

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C,ATS = 1700 fg,ATS f HV,ATS C,ATS = 1700*0.776*0.774

C,ATS= 1022 VEH/H

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C,ATS = 1700 fg,ATS fHV,ATS

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Conclusión

El nivel de servicio tanto de Santo Domingo a San Cristóbal como en el sentido contrario es D es decir que el conductor tiene muy poca libertad de maniobra, y aun cuando las velocidades de operación todavía son aceptables, esta se aproxima a la condición de flujo inestable. En esta situación unos aumentos pequeños de la intensidad obligan a cambios importantes en la velocidad. Aunque la conducción ya no resulte cómoda, esta situación puede ser tolerable durante periodos no muy largos. La

Se recomienda lo siguiente:

• Mejorar el estado del pavimento, un pavimento deficiente reduce considerablemente la capacidad y es incompatible con los niveles de servicio elevados.

• Marcar las señalizaciones de los carriles y los paseos en las zonasdonde no están visibles.

•

Colocar señalizaciones de precaución en zonas de no rebase.


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Bibliografía

Board., N. R. (2000). HCM 2000. Washington, D.C. : Transportation Research Board, ©2000-.

Sosa, H. A. Ingeniería Vial 1. Santo domigo, República Dominicana: Editora Buho.


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Anexos Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC)


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