diseño de semaforos_total

29
FHMD fvp EV (ADE) CICLO A CICLO B CICLO C VPH Nº CARRIL VPHPC fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 TOTAL fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 TOTAL fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 TOTAL NORTE-SUR izq 150.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 237.69 237.69 237.69 237.69 237.69 118.85 118.85 237.69 cen 235.00 1.00 95.0% 0.93 1.00 265.99 265.99 265.99 265.99 265.99 265.99 265.99 der 45.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 61.12 61.12 61.12 61.12 61.12 61.12 61.12 ESTE-OESTE izq 250.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 396.15 396.15 396.15 396.15 396.15 396.15 396.15 792.30 cen 620.00 2.00 95.0% 0.93 1.00 350.88 350.88 350.88 350.88 350.88 350.88 350.88 der 35.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 47.54 360.00 360.00 47.54 47.54 47.54 47.54 SUR-NORTE izq 320.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 507.07 507.07 507.07 507.07 507.07 253.54 253.54 507.07 cen 376.00 1.00 95.0% 0.93 1.00 425.58 425.58 425.58 425.58 425.58 425.58 425.58 der 22.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 29.88 420.00 420.00 29.88 29.88 29.88 29.88 OESTE-ESTE izq 26.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 41.20 41.20 41.20 41.20 41.20 41.20 41.20 82.40 cen 624.00 2.00 95.0% 0.93 1.00 353.14 353.14 353.14 353.14 353.14 353.14 353.14 der 36.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 48.90 410.00 410.00 48.90 48.90 48.90 48.90 265.99 396.15 507.07 410.00 1579.21 425.58 507.07 353.14 396.15 1681.95 425.58 253.54 396.15 396.15 1471.42 16.84% 25.09% 32.11% 25.96% 100.00% 25.30% 30.15% 21.00% 23.55% 100.00% 28.92% 17.23% 26.92% 26.92% 100.00% % sobre 1800 vehiculos: 14.78% 22.01% 28.17% 22.78% 87.73% 23.64% 28.17% 19.62% 22.01% 93.44% 23.64% 14.09% 22.01% 22.01% 81.75% factor de ajuste : 1.1398 1.0702 1.223 volumen veh optimo : 303.17 451.54 577.97 467.32 1,800.00 455.45 542.66 377.93 423.96 1,800.00 520.62 310.15 484.62 484.62 1,800.00 1.1398 1.0702 1.2233 1579.21 1681.95 1471.42 relacion de veh/seg: 2.00 2.00 2.00 tiempo total de V : 3158.43 tiempo total de verde : 3363.89 tiempo total de verde : 2942.84 numero de ciclos/hora: 19.37 numero de ciclos/hora: 11.03 numero de ciclos/hora: 26.86 tiempo de ciclo : 185.85 tiempo de ciclo : 326.35 tiempo de ciclo : 134.03 tiempo de verde/ciclo: 163.05 tiempo de verde/ciclo: 304.95 tiempo de verde/ciclo: 109.56 tiempo A+R/ciclo: 22.80 tiempo A+R/ciclo: 21.40 tiempo A+R/ciclo: 24.47 27.46 40.90 52.36 42.33 163.05 cantidad de vehiculos por hora : 1,579.21 1,681.95 1,471.42 numero de ciclos/hora: 25.17 tiempo de ciclo : 143.05 tiempo de verde/ciclo: 125.51 tiempo A+R/ciclo: 17.55

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Page 1: diseño de semaforos_total

FHMD fvp EV (ADE) CICLO A CICLO B CICLO CVPH Nº CARRIL VPHPC fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 TOTAL fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 TOTAL fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 TOTAL

NORTE-SURizq 150.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 237.69 237.69 237.69 237.69 237.69 118.85 118.85 237.69cen 235.00 1.00 95.0% 0.93 1.00 265.99 265.99 265.99 265.99 265.99 265.99 265.99der 45.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 61.12 61.12 61.12 61.12 61.12 61.12 61.12

ESTE-OESTEizq 250.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 396.15 396.15 396.15 396.15 396.15 396.15 396.15 792.30cen 620.00 2.00 95.0% 0.93 1.00 350.88 350.88 350.88 350.88 350.88 350.88 350.88der 35.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 47.54 360.00 360.00 47.54 47.54 47.54 47.54

SUR-NORTEizq 320.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 507.07 507.07 507.07 507.07 507.07 253.54 253.54 507.07cen 376.00 1.00 95.0% 0.93 1.00 425.58 425.58 425.58 425.58 425.58 425.58 425.58der 22.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 29.88 420.00 420.00 29.88 29.88 29.88 29.88

OESTE-ESTEizq 26.00 1.00 95.0% 0.93 1.40 41.20 41.20 41.20 41.20 41.20 41.20 41.20 82.40cen 624.00 2.00 95.0% 0.93 1.00 353.14 353.14 353.14 353.14 353.14 353.14 353.14der 36.00 1.00 95.0% 0.93 1.20 48.90 410.00 410.00 48.90 48.90 48.90 48.90

265.99 396.15 507.07 410.00 1579.21 425.58 507.07 353.14 396.15 1681.95 425.58 253.54 396.15 396.15 1471.4216.84% 25.09% 32.11% 25.96% 100.00% 25.30% 30.15% 21.00% 23.55% 100.00% 28.92% 17.23% 26.92% 26.92% 100.00%

% sobre 1800 vehiculos: 14.78% 22.01% 28.17% 22.78% 87.73% 23.64% 28.17% 19.62% 22.01% 93.44% 23.64% 14.09% 22.01% 22.01% 81.75%

factor de ajuste : 1.1398 1.0702 1.223volumen veh optimo : 303.17 451.54 577.97 467.32 1,800.00 455.45 542.66 377.93 423.96 1,800.00 520.62 310.15 484.62 484.62 1,800.00

1.1398 1.0702 1.2233

1579.21 1681.95 1471.42relacion de veh/seg: 2.00 2.00 2.00tiempo total de V : 3158.43 tiempo total de verde : 3363.89 tiempo total de verde : 2942.84numero de ciclos/hora: 19.37 numero de ciclos/hora: 11.03 numero de ciclos/hora: 26.86tiempo de ciclo : 185.85 tiempo de ciclo : 326.35 tiempo de ciclo : 134.03tiempo de verde/ciclo: 163.05 tiempo de verde/ciclo: 304.95 tiempo de verde/ciclo: 109.56tiempo A+R/ciclo: 22.80 tiempo A+R/ciclo: 21.40 tiempo A+R/ciclo: 24.47

27.46 40.90 52.36 42.33 163.05cantidad de vehiculos por hora : 1,579.21 1,681.95 1,471.42

numero de ciclos/hora: 25.17tiempo de ciclo : 143.05

tiempo de verde/ciclo: 125.51

tiempo A+R/ciclo: 17.55

Page 2: diseño de semaforos_total

cuatro fases de document.xlsx

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Figura Nº 7.11 Volúmenes máximos horarios en vehículos mixtos

AFORO DE VEHICULOSdireccion sentido cantidad

N-S estesuroeste

E-O estesurnorte

S-N norteesteoeste

O-E oestenortesur

Adicionalmente se presentan los siguientes datos:- Porcentaje de AUTOBUSES CAMIONES RECREATIVOS

PB (%) PC (%) PR (%)6 0 0 acceso Norte 9 0 0 acceso Sur

11 0 0 acceso Este11 0 0 acceso Oeste

Factor de hora de máxima demanda para todos los accesos (FHMD) = 0.85Automóviles equivalentes:

EB = 1.5 automoviles equivalentes a un autobusEC = 1.5 automoviles equivalentes a un camionER = 1.5 automoviles equivalentes a un vehiculo recreativo

Evizq = 1.4 por vueltas a la izquierdaEvder = 1.2 por vueltas a la derecha

Tiempo perdido por fase: 3 segundosFlujo de saturacion: ADE por hora de luz verde por carril = 1,800.00

Figura Nº 7.12 Fases propuestas

Datos:

Ej.7.3.- En la figura Nº 7.11 se presentan los volúmenes máximos horarios en vehículos mixtos en la intersección de dos arterias principales.

Según los anchos existentes de los carriles y las líneas separadoras centrales de la intersección, considérese para cada fase un intervalo amarillo de 3 segundos y un intervalo todo rojo de 2 segundos.

Debido a la disponibilidad de carriles especiales de vuelta a la derecha en los accesos Este, Sur, y Oeste, los vehículos realizan esta maniobra sin la influencia del semáforo, excepto los del acceso Norte donde la vuelta a la derecha es compartida con movimientos directos.

Se requiere determinar la programación de los tiempos del semáforo, operando la intersección en un plan de cuatro fases, una para cada acceso como se muestra en la figura Nº 7.12

VEHI CULOS MI XTOS POR HORA

11412921659

86

97

97

50127

104

40822745

N

E

S

O

104

108

379

FASE 4FASE 3FASE 2FASE 1

A B C D E F G H I1

2

3456789

1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041

42

43

44454647

48

495051525354555657

58

Page 3: diseño de semaforos_total

cuatro fases de document.xlsx

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Amarillo = A = 3 segundos para cada faseTodo Rojo = TR = 2 segundos para cada faseTiempo perdido por fase: l = 3 segundosautomóviles equivalentes por hora de luz verde por carril (ADE) (s) = 1,800.00Número de fases, φ = 4 fases

Solución:

1º PASO. Determinar el factor de ajuste por efecto de vehículos pesados.

Acceso Norte: fvp = 0.97087Acceso Sur: fvp = 0.95694Acceso Este y Oeste: fvp = 0.94787

2º PASO. Determinar los factores por movimientos de vuelta.(datos conocidos del problema)Ev izquierda = 1.4 ADEEv derecha = 1.2 ADE

3º PASO. Flujos de automóviles directos equivalentes.

Acceso Norte:Movimiento directo carril derecho : VHMDd = 227

qd = 275.07 ADE/hora

Movimiento directo carril central. VHMDd = 408

qd = 494.40 ADE/hora

Vuelta a la izquierda. VHMDizq = 379

qd = 642.96 ADE/hora

Vuelta a la derecha. VHMDder = 45

qd = 65.44 ADE/hora

1EP1EP1EP100

100f

RRBBCCvp

vp

DD f

1

FHMD

VHMDq

vp

DD f

1

FHMD

VHMDq

VIzqvp

VIzqVIzq E

f

1

FHMD

VHMDq

VDervp

VDerVDer E

f

1

FHMD

VHMDq

A B C D E F G H I59606162636465

66

676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899

100101102103104105106

Page 4: diseño de semaforos_total

cuatro fases de document.xlsx

4 de 18

Realizar el 3º paso por medio de tablas:Tabla Nº 7.3 Cálculo de flujo de automóviles directos equivalentes por hora

ACCESO MOVIMIENTO FHMD fvp EV (ADE) qV (ADE/h)

Fase 1 Norte-Sur Directo carril derecho 550 0.85 0.97087 1.00 666.47Directo carril central 620 0.85 0.97087 1.00 751.29Izquierda 379 0.85 0.97087 1.40 642.96Derecha 45 0.85 0.97087 1.20 65.44

1594 2126.16Fase 2 Oeste-Este Directo carril derecho 97 0.85 0.94787 1.00 120.39

Directo carril central 97 0.85 0.94787 1.00 120.39Izquierda 50 0.85 0.94787 1.40 86.88Derecha sin semáforo 86 0.85 0.94787 1.20 128.09

330 455.76Fase 3 Sur-Norte Directo carril derecho 129 0.85 0.95694 1.00 158.59

Directo carril central 216 0.85 0.95694 1.00 265.55Izquierda 59 0.85 0.95694 1.40 101.55Derecha sin semáforo 114 0.85 0.95694 1.20 168.18

518 693.88Fase 4 Este-Oeste Directo carril derecho 104 0.85 0.94787 1.00 129.08

Directo carril central 104 0.85 0.94787 1.00 129.08Izquierda 127 0.85 0.94787 1.40 220.68Derecha sin semáforo 108 0.85 0.94787 1.20 160.86

443 639.70NOTA: Los valores en negrilla son los flujos críticos o máximos por carril correspondiente a cada fase, qi max

Figura Nº 7.13 Automóviles directos equivalentes por hora

4º PASO. Cálculo de la longitud de los intervalos de cambio para cada fase.Nota: Este paso ya no es necesario debido a que se tiene como dato los intervalos de amarillo y todo rojo para cada fase.

Por lo tanto:Amarillo = A = 3 segundos para cada faseTodo Rojo = TR = 2 segundos para cada fase

VHMD (Automóviles/h)

O

S

E

N

AUTOMOVILES DIRECTOS EQUIVALENTES POR HORA

65 275 495 644

160

129

129

22087

120

120

128

101 265 158 168

A B C D E F G H I107108109

110

111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157

Page 5: diseño de semaforos_total

cuatro fases de document.xlsx

5 de 18

5º PASO. Tiempo perdido por fase.(li).Nota: Este paso ya no es necesario debido a que se tiene como dato para cada fase.Por lo tanto: li = A = 3 segundos para cada fase 6º PASO. Tiempo total perdido por ciclo (L).

L = 20 segundos 7º PASO. Máximas relaciones de flujo actual (q) a flujo de saturación (s) por carril para cada fase “i”.

q1 max = Flujo crítico o máximo por carril de la fase “1” = 642.96 β1 = 0.357q2 max = Flujo crítico o máximo por carril de la fase “2” = 120.39 β2 = 0.067q3 max = Flujo crítico o máximo por carril de la fase “3” = 265.55 β3 = 0.148q4 max = Flujo crítico o máximo por carril de la fase “4” = 220.68 β4 = 0.123

0.6948º PASO. Cálculo de la longitud del ciclo óptimo (Co)

Co = 114.46 segundos119.46

9º PASO. Tiempo verde efectivo total (gT) gT = 99.46 segundos 10º PASO. Reparto de los tiempos verdes efectivos (gi). g1 = 51.18 segundos g2 = 9.58 segundos g3 = 21.14 segundos g4 = 17.56 segundos

99.46 segundos

11º PASO. Determinación de los tiempos verdes reales.(Gi). Gi = gi + li - Ai G1 = 51.18 segundos G2 = 9.58 segundos G3 = 21.14 segundos G4 = 99.46 segundos12º PASO. Diagrama de programación de tiempos en cuatro fases.

Σβ =

Nota: Se debe redondear el valor obtenido a los 5 segundos más cercanos, para este caso debería usarse 115 segundos, cuya diferencia es solamente en décimas de segundo del valor óptimo. Por tanto, para un mejor resultado final se redondeará a los próximos 5 segundos siguientes, entonces la longitud de ciclo a utilizar será:

Σg =

43214321

4

1ii

4

1ii

1ii

1ii TRTRTRTRllllTRlTRlL

s

qβ imax

i

1ii

o

β1

51,5LC

T

1ii

ii g

β

βg

FASE 4

FASE 3

FASE 2

FASE 1

120118115980

1209693720

1207067570

12055520

TR

TR

TR

G1 A1 R1

R2 G2 A2 R2

R3 G3 A3 R3

R4 G4 A4 R4

C=120 s

TR

A B C D E F G H I158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182

183

184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220

Page 6: diseño de semaforos_total

Calle principal Urbano Rural Urbano Rural

1 1 500 350 150 1052 ó mas 1 600 420 150 1052 ó mas 2 ó mas 600 420 200 1401 2 ó mas 500 350 200 140

Calle principal Urbano Rural Urbano Rural

1 1 750 525 75 532 ó mas 1 900 630 75 532 ó mas 2 ó mas 900 630 100 70- 2 ó mas 750 525 100 70

Número de carriles de circulación por acceso

Vehículos por hora en la calle principal (total en ambos sentidos)

Vehículos por hora en el acceso de mayor volumen de la calle secundaria (un solo sentido)

Calle secundaria

Número de carriles de circulación por acceso

Vehículos por hora en la calle principal (total en ambos

sentidos)

Vehículos por hora en el acceso de mayor volumen de la calle secundaria (un solo

sentido)

Calle secundaria

Page 7: diseño de semaforos_total

Este –Sur

HoraVehiculos Livianos Vehiculos Pesados Motores

Total VHPPub. Priv. Car. Pas. M.7:15/7:30 2 14 0.7 0 2 18 847:30/7:45 2 21 0.7 0 1 24 867:45/8:00 0 20 0.3 0 0 21 818:00/8:15 2 18 0 0 1 21 828:15/8:30 3 17 0 0 0 20 868:30/8:45 1 16 1.3 0 0 19 828:45/9:00 2 18 1 0 1 22 839:00/9:15 2 19 1 0 2 25 829:15/9:30 2 13 1 0 0 16 759:30/9:45 1 15 1.7 0 2 20 759:45/10:00 3 15 0.3 0 2 21 7510:00/10:15 1 15 0.7 0 1 18 7510:15/10:30 3 12 1 0 1 17 6810:30/10:45 2 14 1.3 0 3 2010:45/11:00 3 15 1.3 0 2 2111:00/11:15 2 7 0.7 0 1 11Sub Total 32 248 13 0 20 313Total Afec. 32 248 20 0 10 309%= TL./Tx100 10 79 4 0 6

Sur – Oeste

HoraVehiculos Pezados Vehiculos Pesado Motores

Total VHPub. Priv. Car. Pas. M.7:15/7:30 9 24 0 0 6 39 1547:30/7:45 9 27 0.3 0 7 43 1477:45/8:00 8 19 0 0 7 34 1418:00/8:15 7 25 0.3 0 6 38 1418:15/8:30 7 19 0.3 0 5 32 1328:30/8:45 9 22 0 0 6 37 1288:45/9:00 7 22 0.3 0 5 34 1189:00/9:15 6 19 0 0 5 29 1059:15/9:30 7 15 0 0 6 28 979:30/9:45 5 17 0 0 4 26 969:45/10:00 5 13 0 0 3 21 9810:00/10:15 6 12 0 0 4 22 10310:15/10:30 6 16 0 0 5 27 10710:30/10:45 6 17 0 0 5 2810:45/11:00 5 16 0 0 5 2611:00/11:15 7 14 2 0 4 26Sub Total 109 298 3 0 80 491Total Afec. 109 298 5 0 40 452%= TL./Tx10 22 61 1 0 16

Este – Oeste

HoraVehículos Livianos Vehiculos Pesados motores

VHPub. Priv. Car Pas. Mt. Total

Page 8: diseño de semaforos_total

7:15/7:30 3 22 2 4 1 33 1447:30/7:45 4 29 0 3 2 38 1407:45/8:00 6 27 1 2 2 38 1278:00/8:15 3 24 2 3 3 35 1158:15/8:30 2 21 1 3 2 29 1128:30/8:45 3 15 2 2 2 24 1108:45/9:00 4 17 1 2 2 26 1189:00/9:15 3 22 1 3 3 32 1219:15/9:30 2 18 1 3 2 27 1249:30/9:45 3 20 1 3 6 33 1339:45/10:00 2 21 1 2 2 29 12810:00/10:15 3 24 1 4 3 35 13210:15/10:30 4 24 2 2 3 36 12810:30/10:45 3 17 1 3 3 2810:45/11:00 3 23 1 4 4 3311:00/11:15 3 22 2 2 2 32Sub Total 52 346 21 45 44 508

Total Afec. 52 346.3 32 68 22 519%= TL./Tx10 10 68 4 9 9

Este - Norte

HoraVehículos livianos Vehiculos Pezados Motores

Total VHPub. Priv. Car. Pas. Mot.7:15/7:30 4 9 0 0 2 16 737:30/7:45 5 10 1 0 2 18 767:45/8:00 4 11 1 0 2 18 788:00/8:15 4 15 0 0 2 21 898:15/8:30 3 13 0 0 2 18 1008:30/8:45 3 14 1 0 2 20 1038:45/9:00 7 18 1 0 3 29 1169:00/9:15 3 25 1 0 4 32 1149:15/9:30 7 12 1 0 3 22 1119:30/9:45 5 21 0 0 2 33 116

9:45/10:00 4 18 0 0 4 27 11210:00/10:15 6 20 1 0 2 29 11510:15/10:30 7 16 1 0 4 27 11510:30/10:45 4 21 1 0 3 2910:45/11:00 6 21 0 0 3 3011:00/11:15 6 22 2 0 2 29Sub Total 79 267 11 0 42 399

Total Afec. 79 267 17 0 21 384%= TL./Tx10 20 67 3 0 11

Norte - Este

HoraVehículos Livianos Vehiculos Pesados Motores

Total VHPub. Priv. Car. Pas. Mot.

7:15/7:30 60 30 15 24 5 133 4977:30/7:45 55 18 14 24 5 116 4747:45/8:00 58 20 18 24 6 125 4688:00/8:15 56 22 17 22 5 122 456

Page 9: diseño de semaforos_total

8:15/8:30 49 20 13 22 6 110 4508:30/8:45 57 19 8 21 6 110 4558:45/9:00 57 23 9 19 5 114 4479:00/9:15 55 19 15 20 7 116 4419:15/9:30 60 26 10 15 3 114 4259:30/9:45 49 25 8 14 6 102 4149:45/10:00 49 27 9 18 5 108 42010:00/10:15 47 31 8 11 3 100 41510:15/10:30 49 26 13 12 3 103 42110:30/10:45 53 27 12 15 2 10910:45/11:00 50 24 10 15 3 10311:00/11:15 48 30 10 15 3 106Sub Total 852 389 189 291 72 1793Total Afec. 852 267 283 436 36 1874%= TL./Tx10 48 22 11 16 4

Norte -Sur

HoraVehículos Livianos Vehiculos PezadosMotores

Total VHPub. Priv. Car. Pas. Mot.7:15/7:30 65 83 5 9 2 164 6837:30/7:45 55 78 8 2 2 145 7317:45/8:00 70 100 12 5 4 191 7778:00/8:15 67 101 9 2 4 183 7618:15/8:30 72 120 8 8 4 212 7668:30/8:45 71 105 8 0 7 191 7578:45/9:00 68 90 5 3 9 175 7899:00/9:15 61 113 8 0 6 188 8069:15/9:30 64 120 11 2 6 203 8309:30/9:45 51 118 17 3 8 223 8249:45/10:00 67 99 15 0 11 192 82010:00/10:15 67 120 8 2 15 212 80410:15/10:30 45 152 15 2 9 197 79910:30/10:45 63 129 14 3 10 21910:45/11:00 46 114 12 0 4 17611:00/11:15 58 124 11 3 11 207Sub Total 990 1766 166 44 112 3078Total Afec. 990 1766 249 66 56 3127%= TL./Tx10 32 57 5 1 4

Sur - Norte

HoraVehículos Livianos Vehiculos Pezados Motores

Total VHPub. Priv. Car. Pas. Mot.7:15/7:30 31 96 4 13 12 156 7167:30/7:45 40 122 3 20 20 205 7407:45/8:00 50 114 3 16 9 192 6858:00/8:15 51 83 3 17 9 163 6658:15/8:30 53 85 13 13 16 180 6568:30/8:45 50 71 4 15 10 150 6458:45/9:00 42 83 9 11 27 172 6579:00/9:15 36 75 7 16 20 154 658

Page 10: diseño de semaforos_total

9:15/9:30 52 75 14 12 16 169 6399:30/9:45 37 85 6 15 19 162 6389:45/10:00 40 78 12 16 27 173 62710:00/10:15 32 74 8 9 12 135 63910:15/10:30 33 97 4 8 26 168 65510:30/10:45 34 94 4 14 5 15110:45/11:00 36 110 5 8 26 18511:00/11:15 27 95 2 15 12 151Sub Total 644 1437 101 218 266 2666Total Afec. 644 1437 152 327 133 2693%= TL./Tx10 24 54 4 8 10

Page 11: diseño de semaforos_total

PROBLEMA RESUELTO

DATOS:L = 6.10 metros longitud del vehiculo km/hora m/segW = 34.00 metros ancho de la calle V inicial 30.00 8.33333v = 36.00 km/hora velocidad de aproximacion 10.00 m/seg. V llegada 40.00 11.11111

10.00 2.78 valores supuestos: t inicial 1.00 segundos

t = 1.00 segundo tiempo de percepecion y reaccion t llegada 2.64 segundosa = 3.05 m/seg2 tasa de desaceleracion 10.98 km/hora/seg 1.64

aceleracion 1.69 m/seg2distancia (s) = 15.94 metros

km/hora m/segV inicial 30.00 8.33333V llegada 40.00 11.11111

10.00 2.78 t inicial 1.00 segundost llegada 2.64 segundos

1.64

aceleracion 1.69 m/seg2distancia (s) = 15.94 metros

SOLUCION:

= 2.64 seg amarillo4.01 seg todo rojo

total y = 6.65 segundos7.00 segundos

tiempo en segundos para llegar al cruce = 1.64 segundosdistancia recorrida en el intervalo ambar = 16.39 metros

V1 : 8.333 m/seg t1 : 1 seg a = 1.01667V2: 10.000 m/seg t2 : 2.64 seg

Vm : 9.16667 delta_t : 1.64 s = 15.03

v

LW

2a

vty

Page 12: diseño de semaforos_total

DATOS:s = 1,800.00 automoviles directos equivalentes

tasa maxima de vehiculos por hora que cruzan la linea de ALTO

tabla Nº 7.1: Valores para factores de vehiculos equivalentes (fvp)

AUTOMOVILES EQUIVALENTES VALOR OBSERVACION

1,4 a 1,6Valores comúnmente utilizados, sin embargo,

1,5

1,4 a 1,6 Para vueltas hacia la izquierda.1 a 1,4 Para vueltas hacia la derecha.

FHMD 0,95

Pc = 5.0 % porcentaje de camionesPb = 10.0 % porcentaje de autobusesPr = 0.0 % porcentaje de vehiculos recreativosFHMD = 1.0 factor de hora de maxima demanda

Ec = 1.5Eb = 1.5Er = 0.0Evizq = 1.6 ADEEvder = 1.4 ADE

Ej. 7.2.- En la figura Nº 7.8 se muestran los volúmenes horarios mixtos en la intersección. Suponiendo que el flujo de saturación característico en la intersección es de 1800 automóviles directos equivalentes por hora de luz verde por carril, en todos los accesos el porcentaje de camiones y autobuses es 5% y 10% respectivamente, finalmente el FHMD es de 0,95. Determinar el reparto de los tiempos del semáforo utilizando un plan de dos fases con vueltas a la izquierda permitidas (estas vueltas no serán protegidas debido a sus bajos volúmenes). La fase 1 maneja el sentido Este-Oeste y viceversa (EO-OE) y la fase 2 el sentido Norte-Sud y viceversa (NV-SN). Las velocidades de aproximación de EO-OE y de NS-SN son 50 km/h y 40km/h respectivamente.

EC, EB

EC, EB

Para accesos con pendientes cercanos al 0% con predominio de camiones livianos o medianos

EV

EV

Para proyecto y diseño de planes de tiempos del semaforo

ver tabla nº 7.1

VOLUMENES HORARIOS MIXTOS ACTUALES

O

S

E

N

3.63.63.0

440

358

328

509

449

2242

376

36

322

302

26

16

433

474

35

18

235

12

265

3.5

3.5

7.0

3.0

FASE 2

FASE 1

Page 13: diseño de semaforos_total

automoviles directos equivalentes = ADE

velocidad de aproximacion: 50.00 km/hora40.00 km/hora

2.00

SOLUCION

1er. Paso: Determinar el factor de ajuste por efecto de vehiculos pesados (fvp)

fvp = 0.930232558

2do. Paso: Determinar los factores por movimiento de vuelta (ver tabla Nº 7.1)

Evizq = 1.6 ADEEvder = 1.4 ADE

3er. Paso: flujos de automoviles directos equivalentes (ADE):

ACCESO NORTE - SUR:

1.- movimiento directo:235.00 volumen horario de maxima demanda

265.92 ADE/hora

2.- vuelta a la izquierda:18.00 volumen horario de maxima demanda

32.59 ADE/hora

3.- vuelta a la derecha :12.00 volumen horario de maxima demanda

19.01 ADE/hora

por tanto el flujo equivalente en el acceso Norte - Sur sera: qT = 317.52 ADE/hora

VEO-OE =VNS-SN =

numero de fases (φ) =

VHMDD =

qD =

VHMDizq =

qVizq =

VHMDder =

qVder =

1EP1EP1EP100

100f

RRBBCCvp

vp

DD f

1

FHMD

VHMDq

VIzqvp

VIzqVIzq E

f

1

FHMD

VHMDq

VDervp

VDerVDer E

f

1

FHMD

VHMDq

Page 14: diseño de semaforos_total

TABLA Nº 7.2 Calculo de flujo de automoviles directos equivalentes por hora

ACCESO MOVIMIENTO FHMD fvp EV (ADE) qV (ADE/h) qT (ADE/h)

Fase

1

Este-Oeste

Directo 474 0.95 0.93 1 536.50591.96

Derecha 35 0.95 0.93 1.4 55.46Directo 433 0.95 0.93 1 490.10

519.07Izquierda 16 0.95 0.93 1.6 28.98

Oeste-Este

Directo 322 0.95 0.93 1 364.46421.51

Derecha 36 0.95 0.93 1.4 57.05Directo 302 0.95 0.93 1 341.82

388.91Izquierda 26 0.95 0.93 1.6 47.09

Fase

2

Norte-SudDirecto 235 0.95 0.93 1 265.99

317.60Izquierda 18 0.95 0.93 1.6 32.60Derecha 12 0.95 0.93 1.4 19.02

Sud-NorteDirecto 376 0.95 0.93 1 425.58

536.50Izquierda 42 0.95 0.93 1.6 76.06Derecha 22 0.95 0.93 1.4 34.86

4º paso : Calculo de la longitud de los intervalos de cambio de fase

L = 6.10 metros longitud del vehiculot = 1.00 segundo tiempo de percepcion y reaccion del conductora = 3.05 tasa de desaceleracion del vehiculo

FASE 1 (ACCESOS ESTE Y OESTE) :lp = 3.00 metros ancho del paso peatonalla = 3.60 metros ancho del carril de la interseccionW = 10.20 metros ancho efectivo del cruce este - oeste

13.89 m/seg velocidad de aproximacion este - oeste

calculo del intervalo de cambio de fase (y) :

Amarillo A1 = 3.28 segundos

Todo Rojo TR1 = 1.17 segundos

VHMD (Automóviles/h)

m/seg2

VEO-OE =

NAUTOMOVI LES DI RECTOS EQUI VALENTES POR HORA

3.0

7.0

3.5

3.5

266

490

29

47

342

364

57

426

76 35

519

389

421

536

3.0 3.6 3.6

318

19 33

55

537

592

E

S

O

2a

vty

v

LWy

J102
valor maximo
J113
valor maximo
Page 15: diseño de semaforos_total

FASE 2 (ACCESOS NORTE Y SUR) :lp = 3.00 metros ancho del paso peatonalla = 7.00 metros ancho del carril de la interseccionW = 17.00 metros ancho efectivo del cruce este - oeste

11.11 m/seg velocidad de aproximacion este - oeste

calculo del intervalo de cambio de fase (y) :

Amarillo A2 = 2.82 segundos

Todo Rojo TR2 = 2.08 segundos

L1 = 3.28 segundosL2 = 2.82 segundos

L = 9.35 segundos

7º PASO. Máximas relaciones de flujo actual (q) a flujo de saturación (s) por carril para cada fase "i".

591.96 vehiculos536.50 vehiculos

fase 1 = 0.3289fase 2 = 0.2981

Σβ = 0.6269

8º PASO. Cálculo de la longitud del ciclo óptimo (Co) según Webster. C = 50.999 segundos

9º PASO. Tiempo verde efectivo total (gT) gT = C - L gT = 41.65 segundos

10º PASO. Reparto de los tiempos verdes efectivos (gi). g1 = 21.85 segundosg2 = 19.80 segundos

11º PASO. Determinación de los tiempos verdes reales.(Gi). G1 = 21.85 segundosG2 = 19.80 segundos

12º PASO. Diagrama de tiempos en dos fases.

FASE 1

FASE 2

VNS-SN =

5º PASO. Tiempo perdido por fase.(li).

6º PASO. Tiempo total perdido por ciclo (L).

q1 max = Flujo critico o máximo por carril de la fase “1” =q2 max = Flujo critico o máximo por carril de la fase “2" =

β 1 =β 2 =

2a

vty

v

LWy

ii Al

2121

2

1ii

2

1ii

1ii

1ii TRTRllTRlTRlL

s

qβ imaxi

)β(β1

51,5L

β1

51,5L

β1

51,5LC

212

1ii

1ii

o

T

1ii

ii g

β

βg

iiii AlgG

Page 16: diseño de semaforos_total

calculo de la saturacion del trafico urbano VEHICULO ESPERA DISTANCIA VELOCIDAD TRAYECTO TOTAL VERDE1 1 10 6.39 1.565 2.565

L = 6.10 metros (longitud del vehiculo) 2 2 20 6.39 3.130 5.130V = 23.00 km/hora velocidad de aproximacion 3 3 30 6.39 4.696 7.696

6.39 m/seg 4 4 40 6.39 6.261 10.261W = 30.00 metros ancho de la calle 5 5 50 6.39 7.826 12.826

6 6 60 6.39 9.391 15.391t = 5.65 seg tiempo de pasada por vehiculo 7 7 70 6.39 10.957 17.957

0.18 vehiculos por segundo 8 8 80 6.39 12.522 20.5225.65 segundos por vehiculo 9 9 90 6.39 14.087 23.087

10 10 100 6.39 15.652 25.65211 11 110 6.39 17.217 28.21712 12 120 6.39 18.783 30.783

CALCULO DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACION

tasa del flujo horario : 1,800.00 vphpc 30longitud del flujo : 14,580.00 metrosvelocidad del flujo: 4.05 metros/seg

Page 17: diseño de semaforos_total

DISTANCIA DE FRENADO

La distancia de frenado (df) viene dada df = (vo2 − vf2) / [254(f + i)]donde:v: velocidadf: coef. de fricción longitudinali: pendiente

DISTANCIA PARA DETENER UN VEHÍCULO:La distancia para detener un vehículo Dp es:Dp = dp + dr + dfDonde:dp: distancia recorrida durante el tiempo de percepción.dr: distancia recorrida durante el tiempo de reacción.df: distancia recorrida durante el tiempo de frenado.Las dos primeras distancias (de percepción y reacción) se unen en una sola, la cual viene dada por el procesodenominado PIEV (Percepción, Intelección, Emoción, Volición)Percepción: es el intervalo de tiempo comprendido entre la aparición del objeto exterior y

Distancia de frenadoLa distancia de frenado varía según el estado de la calzada, los neumáticos, los frenos, la velocidad y la pericia delconductor. La normativa española de carreteras[1] considera la siguiente fórmula para calcular la distancia defrenado:Donde V es la velocidad inicial en km/h, i la inclinación de la rasante en tanto por uno y el coeficiente derozamiento longitudinal. La distancia resultante estará en metros que será suma de la distancia que recorre elvehículo en el tiempo de percepción del obstáculo (primer sumando) y la distancia que se recorre en el tiempo defrenado (segundo sumando). Por eso la relación entre la velocidad y la distancia es cuadrada lo que implica que parael doble de velocidad, la distancia de frenado se multiplica por cuatro. Otro factor importante a tener en cuenta es elrozamiento, si es muy bajo debido a unas malas condiciones de las ruedas o haya nieve la distancia de paradapuede aumentar considerablemente, de hecho sobre pavimento con hielo un coche puede tener una distancia deparada de un kilómetro.

Page 18: diseño de semaforos_total

velocidad inicial :veloc idad final:coeficiente de friccion longitudinal:pendiente:

Las dos primeras distancias (de percepción y reacción) se unen en una sola, la cual viene dada por el proceso

La distancia de frenado varía según el estado de la calzada, los neumáticos, los frenos, la velocidad y la pericia del

Donde V es la velocidad inicial en km/h, i la inclinación de la rasante en tanto por uno y el coeficiente derozamiento longitudinal. La distancia resultante estará en metros que será suma de la distancia que recorre elvehículo en el tiempo de percepción del obstáculo (primer sumando) y la distancia que se recorre en el tiempo defrenado (segundo sumando). Por eso la relación entre la velocidad y la distancia es cuadrada lo que implica que parael doble de velocidad, la distancia de frenado se multiplica por cuatro. Otro factor importante a tener en cuenta es elrozamiento, si es muy bajo debido a unas malas condiciones de las ruedas o haya nieve la distancia de paradapuede aumentar considerablemente, de hecho sobre pavimento con hielo un coche puede tener una distancia de