ingeniería de tránsito - clase 7

PROFESOR: M. PROFESOR: M. SILVERASILVERA

Teoría del tráfico Vehicular

C i iCorriente de tránsito



La corriente de tránsito se representa através de la cantidad de vehículos quetravés de la cantidad de vehículos quecruzan una sección de la vía en un tiempodeterminado, la velocidad de los vehículos yla separación que existe entre ellosA la separación que existe entre ellos.

La descripción de la operación de loshí l id d i iv

B

vehículos, considerando un movimientohomogéneo o condiciones de flujoestacionario se llama enfoque macroscópico.Aquí las variables toman valores promedios

q = V * k (Ecuación Fundamental)q V k (Ecuación Fundamental)



Intervalo o headway (h)

Tiempo

Brecha o gap (g)Avance ()

Espaciamiento (s)

E i

S ió ( )L i d (l)

Espacio

Separación (e)Longitud (l)



Intervalo medio i

ihn

h 1

95 km/h 50 km/h 0 km/h 65 km/h

Dhi

En este caso hay 3 headways para 4 vehículosEn este caso hay 3 headways para 4 vehículos

Las unidades del intervalo promedio son inversas a las unidades del flujo vehicular (q)

Se puede decir que: h = 1/q



C t ió (K) l ú d hí l ( ’) t idConcentración (K): es el número de vehículos (n’) contenidos en unasección de vía (L)

1Espaciamiento Promedio medio

iisn

s'

1

95 km/h 50 km/h 0 km/h 65 km/h

sisiL

Mirando las unidades se puede deducir que: k = 1/s


Teoría del tráfico VehicularVariables de estado del Tráfico

a) Variables de estado de Observación Temporal

Tnq => Flujo (volumen) en [veh/h]

n

iit V

nV

1

1=> Velocidad media temporal en [Km/h] ó [m/s]

b) Variables de estado de Observación Espacial

nk 'Lnk => Concentración (densidad) [veh/km]

LtLVS => Velocidad media espacial [km/h] ó [m/s]

Teoría del tráfico Vehicular PROFESOR: M. PROFESOR: M. SILVERASILVERATeoría del tráfico Vehicular

Observaciónq

VTemporal

Vt

h

Variables de estado del

Relación

Tráfico

Observaciónk

VObservaciónEspacial

VS

S

Teoría del tráfico Vehicular PROFESOR: M. PROFESOR: M. SILVERASILVERATeoría del tráfico VehicularRelaciones entre variables de tráfico

La ecuación: q = kVS

Establece una relación entre 3 variables de estado del trafico.

Relación Velocidad Relación Velocidad -- ConcentraciónConcentración

V1

k1

V2

k1

k2

k < k V > VFuente: Libro Elementos de la Teoría deltráfico vehicular - Autor Rodrigo Fernández –k1 < k 2 V1 > V2tráfico vehicular Autor Rodrigo FernándezEditor: J. Dextre

Teoría del tráfico Vehicular PROFESOR: M. PROFESOR: M. SILVERASILVERATeoría del tráfico VehicularRelaciones entre variables de tráfico

R l ió V l id dR l ió V l id d C t ióC t ióRelación Velocidad Relación Velocidad -- ConcentraciónConcentraciónEl valor mínimo que puede tomar k es que no haya ningún vehículo enel tramo; es decir, kmin = 0. La máxima cantidad serán los vehículos quemin qquepan en el tramo haciendo cola uno pos del otro con una separaciónmínima entre ellos. A esta cantidad se le llama concentración deembotellamiento (ke).

Lk Donde:

lke L : Es la longitud del tramo analizado

l : Es la longitud promedio que ocupa un vehículo.

Por ejemplo, si l = 6 m, en un kilometro de vía entonces:

]/[1671000 khkkLk ]/[1676

kmvehkkl

k eee


Teoría del tráfico VehicularRelación Velocidad Relación Velocidad -- ConcentraciónConcentración

Ob i t d k k di t l V 0

kVV 1

Obviamente, cuando k = ke nadie se atreve a moverse; luego VS = 0

S t ( ió )

elS k

kVV 1Supuesto (ecuación)


Teoría del tráfico VehicularRelación Flujo Relación Flujo -- ConcentraciónConcentración

C id dC id d

elkVQ

CapacidadCapacidad

4elQ

S b V k (E FT)21 kVkVqkkVq l

Sabemos que: q = VSk (E.F.T.) 1 kk

kVqk

kVqe

le

l

2

V 02

qkVk

kV

le

l


Teoría del tráfico VehicularRelación Flujo Relación Flujo -- ConcentraciónConcentración

Obsérvese que Q depende de los parámetros de Vl y ke definidos en larelación VS(k). Por ende la capacidad dependerá de las siguientescondiciones (¿Cuáles se asocian a V y cuales a K ?)condiciones (¿Cuáles se asocian a Vl y cuales a Ke?)

•Características físicas de la vía (trazado, pavimento)•Características del conductor (edad personalidad condición física)•Características del conductor (edad, personalidad, condición física)•Características del vehículo (potencia, aceleración maniobrabilidad)• condiciones del medio ambiente (Luz, clima entorno); yC i ió d l fi (L i d di d hí l )•Composición del trafico (Longitud promedio de vehículos)

Por esto la definición de capacidad se agrega el acápite “bajo lasdi i l i t d l t fi b j dif tcondiciones prevalecientes del trafico, ya que bajo diferentes

circunstancias el valor de la capacidad cambiará. EnEn consecuenciaconsecuencia lalacapacidadcapacidad nono eses unun valorvalor absoluto,absoluto, inclusoincluso parapara unun mismomismo tramotramodede víavíadede víavía..


Teoría del tráfico VehicularRelación Flujo Relación Flujo -- VelocidadVelocidad

SS V

qkkVq

Reemplazando en la formula :

qVVkVV 11

eS

lSe

lS kVqVV

kVV 11

Se obtiene:

02 e

lSlS k

qVVVV

Finalmente esta ecuación cuadrática se resuelve con:

qV

QqVV l

S 112


Teoría del tráfico VehicularRelación Flujo Relación Flujo -- VelocidadVelocidad

La relación v(q) suele usarse en el Highway Capacity Manual paradefinir niveles de servicio en tramos de vía. Estos niveles se identifican

d l ( ) l l l fi ipor sectores de la curva v(q), e los cuales el trafico presenta ciertascaracterísticas.

El i l A d t áfi fl id l E (P t d lEl nivel A corresponde a un tráfico fluido, el E (Punto de la curva notramo), representa la capacidad, y el F una condición de tráfico forzadoe inestable.

Diferencia entreDiferencia entreNivel de ServicioA y F.



Modelo lineal (v-k) l i d i dy relaciones derivadas

del flujo vehicular

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