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Estudio de una interseccion semaforizada. Condicion actual y pronostico al año 2022 y 2027.

m.I. Luis Alfonso Campos Hermosillo

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ESTUDIO DE UNA INTERSECCIÓN VIAL SEMAFORIZADA.

CONDICIÓN ACTUAL Y PROYECCIÓN A FUTURO (2022 y 2027).

En los últimos años en la ciudad de Chihuahua se han realizado nuevos fraccionamientos habitacionales, centros comerciales y áreas industriales en diversas periferias de la mancha urbana, lo cual ha creado la necesidad de mayores distancias de recorrido y tiempos de traslado por parte de habitantes de la ciudad. Ante ello en cuestión de infraestructura vial, la ciudad de Chihuahua se ha visto en la necesidad de construir gazas, distribuidores viales, semaforización de cruceros, pasos a desnivel, incremento en la colocación de señalamientos de alto y ceda el paso, cambios del sentido del flujo vehicular en determinadas calles y avenidas, entre otras acciones enfocadas a la mantener el flujo constante de velocidad dentro de las vías primarias de circulación vial. El presente estudio tiene como objetivo establecer las condiciones actuales del flujo de vehículos en una intersección semaforizada y su condición proyectada a futuro en mediano plazo (año 2022) y largo plazo (año 2027), lo anterior para conocer la capacidad y el nivel de servicio con el que cuenta dicha intersección en el presente y en un futuro, es decir, realizar un análisis detallado que muestre de manera cuantitativa la capacidad vial actual y futura de las vías urbanas de nuestra comunidad; lo anterior mediante la elaboración de aforos y análisis de los cuerpos viales existentes El estudio de caso fue llevado a cabo en la Intersección de la avenida Teófilo Borunda Sur y calle Ernesto Talavera en la colonia Zarco, sitio en el cual existe control de flujo vehicular por medio de semáforos. La recopilación de la información consistió en obtener información de tipo documental y de campo que es empleada en diferentes etapas del estudio, tales como son volúmenes de tránsito, usos de suelo, normas técnicas y especificaciones, levantamiento topográfico, señalamientos viales actuales, etc. Así como proyectos, obras o estudios que tengan relación con la intersección a analizar. Toda esta información de tipo estadístico y de referencia, permite cuantificar y contemplar los diversos factores que infieren en la capacidad y pronostico vial a 5 y 10 años. Las mediciones en forma directa en la zona de investigación, fueron enfocadas en conocer el comportamiento del tránsito, sus movimientos vehiculares, análisis de intersecciones y demoras, señalamientos y condiciones de la infraestructura vial entre otros, los cuales son básicos para el estudio de impacto vial.



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Con el objetivo de realizar un análisis de las características físicas y geométricas de las vialidades en la zona de estudio, se llevó a cabo un levantamiento topográfico y un inventario vial. El inventario contemplo los siguientes elementos que integran la vialidad:

• Sentidos de circulación. • Número de carriles. • Secciones transversales. • Señalamientos. • Semáforos.

Se obtuvo la variación de la demanda de movilidad durante el día, el proceso consiste en registrar el paso vehicular en puntos representativos de la zona del estudio, por lo tanto, se selecciona el punto más indicado para tal fin y se efectúa el conteo. El registro se lleva a cabo en las dos direcciones de flujo vehicular con una clasificación vehicular de la forma siguiente: Vehículos ligeros menores a 3 toneladas.

• Transporte público. • Vehículos pesados mayores a tres toneladas. • Ciclistas. • Peatones.

Una vez obtenidos los periodos críticos se efectúa el aforo direccional que tiene como propósito obtener los volúmenes vehiculares de las principales intersecciones en la zona de estudio, mediante lo anterior se obtienen los movimientos vehiculares del crucero, que servirán fundamentalmente para los análisis operacionales y de asignación. La técnica consiste en registrar los vehículos de cada acceso a la intersección, distinguiendo si efectúa vuelta a la derecha, izquierda o sigue de frente. También se anota el tipo de vehículo con la calificación vehicular A (ligeros), B (transporte público), C (transporte pesado), D (Ciclistas) y E (peatones). El análisis consiste en determinar el nivel de servicio de un tramo carretero con base a su capacidad, para lo cual se requiere conocer los volúmenes horarios, la composición vehicular, número de carriles, entre otros elementos. El resultado será el indicador que muestre como está operando el sistema vial bajo las condiciones actuales y futuras, asociándolo a un nivel de servicio. Para este fin se aplicara la siguiente ecuación:

VS = C * (V/C) * N *fa * fVP * fC * fT Para fines de análisis, se muestran las secciones transversales y la planimetría de las principales vialidades e intersecciones de la zona de investigación.



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Avenida Teófilo Borunda.- Es considerada como una vialidad de primer orden dentro de la infraestructura vial de la ciudad de Chihuahua, lo anterior debido a que posee un longitud de aproximadamente 7,550m, cuenta con pasos superiores lo cual permite el flujo continuo a través de casi toda su longitud, posee una elevación promedio de 1419mSNM, pendientes promedio desde 1.9% y -2.3% considerando la totalidad de su recorrido.

Imagen No.1 Se aprecia en color rojo el eje longitudinal de la Avenida Teófilo Borunda. El tramo que nos confiere es el ramal inferior de la Avenida Teófilo Borunda, la cual posee una longitud de aproximadamente 1,170m, se ubica en la parte inferior de los pasos superiores lo cual permite el flujo de vehículos y personas que residen y/o tienen algún interés en la zona, posee una elevación promedio de 1423mSNM, pendientes promedio desde 1.6% y -2.2% considerando la totalidad de su recorrido.

Imagen No.2 Se aprecia en color rojo el eje longitudinal de la Avenida Teófilo Borunda en su ramal lateral inferior.



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Imagen No.3 Sección transversal de la Avenida Teófilo Borunda:

Calle Ernesto Talavera.- Es considerada como una vialidad de segundo orden en la mayor parte de su longitud la cual asciende a 1140m, pero en sus 120m de longitud establecida entre la Avenida Cuauhtémoc y la Avenida Teófilo Borunda se debe de considerar de primer orden dentro de la infraestructura vial de la ciudad de Chihuahua, lo anterior debido a que es una calle de uso interior de las colonias de la zona, mas sin embargo es una de las principales desembocaduras del tránsito de la Avenida Zarco, Calle Ernesto Talavera y de la Avenida Cuauhtémoc; dicha calle posee una elevación promedio de 1436mSNM, y pendientes promedio entre 2.5% y -3.7%.

Imagen No.4 Calle Ernesto Talavera, Avenida Cuauhtémoc y Avenida Zarco.

2.10m 12.20m 10.70m 18.60m



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Imagen No.5 Secciones transversales de la Calle Ernesto Talavera.

1.45m 1.45m 12.20m

23.80m 15.10m 13.00m 21.00m 21.30m



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El aforo vehicular, de ciclistas y de peatones fue realizado por medio de conteo manual en todos los sentidos de los flujos, en días típicos de la semana y horas de máximo flujo vehicular, lo anterior con el objetivo de establecer las condiciones más críticas. A continuación, se muestran las tablas obtenidas en el aforo más crítico vehicular, de ciclistas y de peatones realizados en la intersección ubicada en la Avenida Teófilo Borunda y Calle Ernesto Talavera.



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A=186C=3

A=15

A=99

A=48

A=146 B=4

A=207 C=3 A=146

A=237 A=186 B=4

Ave

nid

a Te

ofi

lo B

oru

nd

a

A=48

Total Carril=15

Total Carril=107

Total Carril=281

Total Cuerpo=403

A=15

A=107

A=74

A=207

Total Carril=114 Total Carril=57

A=237

A=57

Calle Ernesto Talavera (B)

Total Cuerpo=474 Total Cuerpo=171



Total Cuerpo=633

Calle Ernesto Talavera (A)

A=99 A=57

Total Cuerpo=379

Ave

nid

a Te

ofi

lo B

oru

nd

a

No circulacion


Total Cuerpo=306

Total Carril=155

Total Carril=224

A=107

A=74

Aforo Vehicular 6:30 a 7:30 horas

Gasolinera ALSUPER

CanalCanal



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En base a los diagramas y a las tablas antes mostradas, se establece que en el horario de medio día existe la máxima demanda vehicular con un flujo total de 1705* vehículos/hora, tal y como se muestra a continuación:

Horario Vehículos que ingresaron a la intersección/hora

6:30 a 7:30 1183 13:00 a 14:00 1705* 17:30 a 18:30 1659

Tabla de Resultados.- Aforos realizados en la intersección de la Avenida Teófilo Borunda y Calle Ernesto Talavera.

Es importante mencionar que el nivel de servicio de una intersección es una medida cuantitativa, la cual tiene como base las demoras ocasionadas a los usuarios, que de forma directa refleja como el usuario percibe la calidad de la infraestructura vial por la que circula. El nivel de servicio se representa con las letras de "A" a la "F", siendo “A” el mejor nivel de servicio y se refiere a un flujo de circulación excelente, sin congestionamiento y demoras, mientras que la letra “F” indica el peor nivel de servicio y se refiere a un flujo de circulación forzado a baja velocidad ocasionando filas y congestionamientos vehiculares. Para una mayor comprensión de los niveles de servicio, a continuación, se muestra cada uno de ellos y sus características.

Nivel Características de circulación vehicular

A Flujo libre B Estable, sin problemas de circulación C Estable D Poco Estable E Inestable, el máximo volumen que puede circular. F Forzada, existen detenciones frecuentes y largas filas.

Determinación de la capacidad y niveles de servicio de la Avenida Teófilo Borunda, tramo Calle Guadalupe y Calle Ernesto Talavera.

Características Datos

Volumen de demanda actual en un sentido 553 vehículos/hora Sentido de circulación SW-NE

Ancho de Calzada De 6.70m (11.90m) se amplía a 12.20m Número de carriles De 2 se amplía a 3 por sentido

Velocidad de diseño 40kph Factor de hora pico 0.85

Factor de población conductora 0.90 Ancho de carril 3.35m

Clasificación Urbana

*Analisis para 2 carriles

Nivel de Servicio Ci (V/C) N fA fvp fc ft Volumen

VSA= 1900 0.21 2 0.97 0.98 0.9 0.9 614

VSB= 1900 0.45 2 0.97 0.98 0.9 0.9 1317 DISEÑO

VSC= 1900 0.61 2 0.97 0.98 0.9 0.9 1785

VSD= 1900 0.8 2 0.97 0.98 0.9 0.9 2341

VSE= 1900 1 2 0.97 0.98 0.9 0.9 2926 CAPACIDAD



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NS

A B C D E

VS

Con la tasa de crecimiento anual (t) se aplica a los volúmenes actuales en un sentido más los viajes generados para los escenarios del mediano y largo plazo. Estos volúmenes futuros se presentan a continuación:

Volumen Vehículos/ hora Actual (2017) 553

Mediano plazo (2022) 709 Largo plazo (2027) 811

Pronósticos Avenida Teófilo Borunda sentido SW-NE, tramo de la Calle Guadalupe a la Calle Ernesto Talavera.

las condiciones del tránsito actuales.

NS

A B C D E

VS

614 1317 1785 2341 2926

553 Vehículos/hora= Nivel de Servicio A

Diseño Capacidad

614 1317 1785 2341 2926

Diseño Capacidad

Volumen de Demanda ACTUAL = 553 Vehículos/hora

Nivel de Servicio B

Volumen de Demanda MEDIANO PLAZO = 709 Nivel de Servicio

B

Volumen de Demanda LARGO PLAZO = 811 Nivel de

Servicio B



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Análisis de la intersección semaforizada.

Figura No.1 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera,

Chihuahua, se aprecian los cuerpos y sentidos de circulación.

Figura No.2 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera,

Chihuahua, se aprecian los volúmenes de flujo de los cuerpos y sentidos de circulación.



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Figura No.3 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera, Chihuahua, se indican los cuerpos y sentidos de

circulación.

Figura No.4 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera, Chihuahua, se indican movimientos de los cuerpos

de circulación.



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Figura No.5 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera, Chihuahua, se indican las fases de la intersección

semaforizada.

Figura No.6 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera, Chihuahua, se indican el promedio de demoras,

el nivel de servicio, acumulación en filas, lo anterior de cada cuerpo y en general de la intersección.



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Figura No.7 Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera, Chihuahua, se indican el promedio de demoras,

el nivel de servicio, acumulación en filas, lo anterior de cada cuerpo y en general de la intersección.



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Figura No.8 Fases en la intersección semaforizada.



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Figura No.9 Desglose de las fases en la intersección semaforizada.



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Figura No.10 Niveles de servicio de la Intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y la calle Ernesto Talavera.



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Conclusión: De las gráficas anteriores se determina que la Avenida Teófilo Borunda es considerada una vialidad de primer orden y que forma parte de la infraestructura vial, se encuentra operando a un nivel de servicio A considerando el aforo vehicular obtenido en la hora de máxima demanda, por lo tanto la vialidad en mención obtendrá en un futuro nivel de servicio B, el cual será estable sin problemas de circulación, con velocidades de operación que serán adecuadas para las condiciones de tránsito a corto, mediano (2022) y largo plazo (2027). Cabe mencionar que en dicho documento se contempló:

1) La situación actual del crucero,

2) La situación del crucero al año 2022 (pronostico a mediano plazo), y

3) La situación del crucero al año 2027 (pronostico a largo plazo).

En base a los análisis antes mencionados se concluye que el flujo actual de vehículos, así como la

proyección a 5 y 10 años no afectan en el nivel de servicio de dicho crucero, razón por la cual no se

requiere tomar medidas de mejoramiento (ya que contara con un nivel de servicio de intersección

tipo B); tal y como se aprecia a continuación:

Cuerpo Actual Año 2022 Año 2027

Calle Ernesto Talavera (SE) L1 LOS C LOS C LOS C

Calle Ernesto Talavera (SE) L2 LOS B LOS B LOS B

Calle Ernesto Talavera (NW) L1 LOS B LOS B LOS B

Calle Ernesto Talavera (NW) L1 LOS B LOS B LOS B

Teófilo Borunda (SW) L1 LOS C LOS C LOS C

Teófilo Borunda (SW) L2 LOS C LOS C LOS C

Teófilo Borunda (SW) L3 LOS A LOS A LOS A

Intersección LOS B LOS B LOS B

Tabla 1 Niveles de servicio de la intersección formada por la Avenida Teófilo Borunda Sur y calle Ernesto

Talavera de esta ciudad.

Fotografía No.1 Intersección de la Avenida Teófilo Borunda y Calle Ernesto Talavera.

Elaboró: Luis Alfonso Campos Hermosillo

05 de Septiembre del 2018 Chihuahua, Chihuahua

[email protected]

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