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PRACTICA N 1

1. Una curva horizontal existente en una carretera tiene un radio de 485 pies, lo que restringe el lmite de velocidad sealado para esta seccin del camino, a solamente 61,5 por ciento de la velocidad de diseo de la carretera. Si se va a mejorar la curva de modo que la velocidad sealada sea la velocidad de diseo del camino determine el radio mnimo de la nueva curva. Suponga que la tasa de sobreelevacin es de 0,08, tanto para la curva existente como para la nueva curva que se va a disear.2. Determine el radio mnimo de una curva horizontal que se requiere para una carretera si la velocidad de diseo es de 70 millas/hora y la tasa de sobreelevacin es 0.08. 3. Cul es la distancia requerida para detener un vehculo de pasajeros promedio cuando se aplican los frenos en una cuesta descendente del 3 por ciento si ese vehculo estaba viajando a 40 millas/hora.

4. Un conductor que viaja a 86 km/h sobre un pavimento mojado, observa al frente un obstculo sobre la calzada a una distancia de 150 metros, y detiene su vehculo justamente a tiempo al lado del obstculo. Suponiendo un tiempo de percepcin-reaccin normal, determine la pendiente de la rasante.

5. La velocidad lmite mxima en un tramo de carretera a nivel es de 80 km/h. Un conductor que circula en dicho tramo sobre pavimento mojado ve a 135 metros una seal de proteccin de una obra, sin embargo, su vehculo tiene una colisin con ella a una velocidad de 65 km/h. Determine en cunto ha sobrepasado la velocidad lmite.

6. Se est proyectando una autopista con una velocidad de 110 km/h. Una de las curvas horizontales dispondr de un radio de 1.500 metros. Calcular la sobreelevacin necesaria para esta curva, si la sobreelevacin mxima, segn las especificaciones del proyecto, es de 0,12; 0,10; 0,08 y 0,06, respectivamente.

7. Calcular el radio de la curva circular horizontal a partir del cual la sobreelevacin es igual al bombeo del 0,02, para una velocidad de proyecto de 90 km/h y una sobreelevacin mxima de 0,12.

8. Una conductora con un tiempo de percepcin-reaccin de 2.5 segundos est manejando a 65 millas/hora cuando observa que un accidente ha bloqueado el camino que est por delante. Determine la distancia que el vehculo recorrera antes de que la conductora pueda activar los frenos. El vehculo seguir desplazndose a 65 millas/hora durante el tiempo de percepcin-reaccin de 2.5 segundos.

9. La aceleracin de un vehculo puede presentarse mediante la siguiente ecuacin:du/dt = 3.3 0.04uDonde u es la velocidad del vehculo en pies/segundo. Si el vehculo est viajando a 45 millas/hora, determine su velocidad despus de 5 segundos de aceleracin y la distancia recorrida durante ese tiempo.

10. Una estudiante que trata de ensayar la capacidad de frenado de su automvil determin que necesitaba 19.5 pies adicionales para detener su automvil cuando lo manejaba cuesta abajo, en un tramo de camino con pendiente del 5 por ciento, que cuando lo manejaba cuesta abajo a la misma velocidad en otro tramo con pendiente de 4 por ciento. Determine la velocidad a la cual la estudiante realizaba su prueba y la distancia de frenado para la pendiente del 6 por ciento si ella viaja a la velocidad de prueba en direccin cuesta arriba.

11. Una conductora que viaja a 65 millas/hora en un viaducto, trata de salir de la vialidad usando una rampa de salida con una velocidad mxima de 35 millas/hora. En que punto del viaducto debe pisar el freno para reducir la velocidad hasta el mximo permisible en la rampa, justo antes de entrar a la rampa, si esta seccin del viaducto tiene una pendiente descendente de 4 por ciento?

12. Un conductor que viaja a 55 millas/hora en una pendiente descendente de 6 por ciento en una carretera, observa un accidente frente a l, en el cual interviene un camin volcado que bloquea completamente el camino. Si el conductor pudo detener su vehculo a 30 pies del camin, a que distancia del camin observ el accidente por primera vez? Suponga que el tiempo de percepcin-reaccin es de 2,5 segundos.

13. En un intento de estimar la velocidad de un vehculo, justo antes que chocara con un poste de semforo un ingeniero de trnsito midi la longitud de las marcas del derrape hechas por el vehculo y realiz corridas de prueba en el sitio para obtener una estimacin del coeficiente de friccin. Determine la velocidad incgnita estimada si se obtuvieron los siguientes datos:

Longitud de las marcas del derrape = 585 pies, 590 pies, 580 pies, 595 pies

Velocidad de la corrida de prueba = 30 millas/hora

Distancia viajada durante la prueba = 300 pies

Una inspeccin del vehculo justo antes del choque revel que la velocidad del impacto fue de 38 millas/horas.

14. La velocidad de diseo de una carretera de carriles mltiples es de 60 millas/hora. Cul es la distancia visual mnima de paro que debe establecerse para el camino si a) el camino est a nivel horizontal y b) el camino tiene una pendiente mxima de 4 por ciento? Suponga que el tiempo de percepcin-reaccin es de 2.5 segundos.

15. La aceleracin de un vehculo adopta la forma

du/dt = 3.6 0.06udonde u es la velocidad del vehculo en pies/segundo. El vehculo est viajando a 45 pies/segundo en el tiempo To.a) Determine la distancia recorrida por el vehculo cuando se acelera a una velocidad de 55 pies/segundo.

b) Determine el tiempo para el cual el vehculo alcanza la velocidad de 55 pies/segundo.

c) Determine la aceleracin del vehculo despus de 3 segundos.

16. La conductora de un vehculo en un camino horizontal determin que poda aumentar la velocidad desde el reposo hasta 50 millas/hora en 34.8 segundos y desde el reposo hasta 65 millas/hora en 94.8 segundos. En el supuesto de que la aceleracin del vehculo adopta la forma

du/dt = utdetermine la aceleracin mxima en cada caso.

17. Se va disear una curva horizontal para una seccin de camino que tiene una velocidad de diseo de 60 millas/hora.

a) Si las condiciones fsicas restringen el radio de curvatura a 500 pies, Qu valor se requiere para la sobreelevacin de esta curva?

b) Es ste un buen diseo?

18. Determine el radio mnimo de una curva horizontal que se requiere para una carretera si la velocidad de diseo es de 70 millas/hora y la tasa de sobreelevacin es 0.08.

19. Cul es la distancia requerida para detener un automvil de pasajeros promedio cuando se aplican los frenos en una cuesta descendente del 2 por ciento si ese vehculo estaba viajando a 50 millas/hora?

20. El radio de una curva horizontal en una carretera existente es de 850 pies. La tasa de sobreelevacin para la curva es de 0.08 y el lmite de velocidad visible del camino es 65 millas/hora. Es ste un lugar peligroso? Si lo es, Por qu? Qu accin recomendara para corregir la situacin?

21. Se ha construido una desviacin temporal en una carretera con pendiente de + 5 por ciento debido a reparaciones mayores que se estn realizando en un puente. La velocidad mxima permisible en la desviacin es 10 millas/hora. Determine la distancia mnima de ubicacin respecto a la desviacin de un sealamiento de caminos que informe a los conductores del cambio temporal en la autopista.

Velocidad mxima permisible en la carretera = 70 millas/hora

Altura de las letras en el sealamiento de caminos = 4 pulgadas

Tiempo de percepcin-reaccin = 2.5 segundos

Suponga que un conductor puede leer un sealamiento de caminos (en el rango de su rea de visin) hasta una distancia de 40 pies por cada pulgada de altura de letra.

22. La seccin de una carretera tiene una sobreelevacin de 0.06 y una curva con un radio de 300 pies Qu lmite de velocidad recomendara para esta seccin de la carretera? Suponga que s = 0.15.

23. Calcule la distancia visual mnima de rebase que se requiere para una camino rural de dos carriles que tiene un lmite de velocidad visible de 45 millas/hora. El ingeniero de trnsito de la localidad realiz un estudio de velocidades para el camino en cuestin y concluy lo siguiente: la velocidad promedio del vehculo que rebasa fue de 49 millas/hora con una aceleracin promedio de 1.43 millas/hora/segundo, y la velocidad promedio de los vehculos que obstaculizaban era de 40 millas/hora.

24. Sobre una pista cerrada de un kilmetro de longitud desde un mismo punto de observacin salen cuatro vehculos diferentes, que viajan a las velocidades constantes de 30 km/h; 60 km/h; 90 km/h y 120 km/h, respectivamente.

a) Despus de 60 minutos de observacin determine las velocidades media temporal y espacial.

b) A que atribuyera diferencia marcada entre las dos velocidades medias?

c) Si la observacin se realiza a los 30 minutos determine las velocidades medias temporal y espacial.

d) Qu concluye al comparar los resultados de a y c?

25. Un determinado vehculo sale de la Terminal de la ciudad A a las 8:38 y lega a la Terminal de la ciudad B a las 9:14. Durante su recorrido,, que es de 32.7 kilmetros, experimenta las siguientes demoras: 4.2 minutos por semforos a la salida de la ciudad A, 1.5 minutos en la caseta de cobros intermedia , 5,0 minutos por detencin de la polica vial y 2.0 minutos por seales de ALTO en la ciudad B. Determine:

a) La Velocidad de marcha del vehculo.

b) La Velocidad de recorrido del vehculo.

26. En un punto de una vialidad en un intervalo de 5 minutos se contaron 21 vehculos, los cuales circulaban con as siguientes velocidades instantneas:

8 vehculos con 60 km/h



Calcule:

a) La tasa de flujo.

b) El intervalo promedio.

c) La velocidad media espacial.

d) La densidad.

e) El espaciamiento promedio.27. En una seccin de 100 metros de longitud, en un instante dado se encuentra la distribucin de 4 vehculos como se ilustra en la figura, viajando a las velocidades constantes que all indican. Estime la densidad y la tasa de flujo.

28. En un tramo de carretera tiene una velocidad a flujo libre de 90 km/h y una densidad de congestionamiento de 160 veh/km. Utilizando el modo lineal determine:

a) La capacidad.

b) Las densidades y velocidades correspondientes a un flujo de demanda de 800 veh/h.

29. La relacin entre la velocidad y la densidad de una corriente vehicular esta dad por la siguiente expresin:

Ve = 52 0.32*k

Donde Ve es la velocidad media espacial en km/h y k es la densidad en veh/km. Determine:

a) El flujo mximo.

b) El intervalo promedio a flujo mximo.

c) El espaciamiento promedio a congestin.

30. Una carretera rural, bajo diferentes condiciones de trnsito, presentan los datos de velocidad media espacial Ve (km/h) y densidad (veh/km/carril) dados en la Tabla 7. Determinar:

a) La capacidad de esta carretera utilice regresin lineal entre la velocidad y la densidad.

b) Cmo es esta correlacin?

c) Dibuje el diagrama fundamental correspondiente.

Ve

[Km/h]K

[Veh/km/carril]Ve

[Km/h]K

[Veh/km/carril]

85134440

77173344

72222847

64282351

60332156

56361863

55381372

31. Para los datos de la tabla anterior. Realice:

a) Realice el ajuste logartmico, planteando las ecuaciones del flujo vehicular.

b) Cmo es esta correlacin?

c) Dibuje el diagrama fundamental correspondiente.

d) Determine la capacidad.

32. Una corriente de trnsito en condiciones de flujo no congestionado, presenta los datos de velocidad media espacial Ve (km/h) y densidad k (veh/km/carril) los cuales estn en la tabla 9. Se sabe adems, que la densidad de flujo mximo es de 60 (veh/km/carril):

a) Realice la regreseon exponencial entre la velocidad y la densidad. Determinando las ecuaciones del flujo vehicular.

b) Cmo es la correlacin?

c) Dibuje el diagrama fundamental

d) Calcule la capacidad

Tabla.

Ve7763585748423336372925

K49132027324950565860

33. Durante una hora tpica en un punto de una vialidad pasan, cada 15 minutos, 40, 50, 20 y 10 vehculos respectivamente. Para un intervalo de 15 minutos, cul es la probabilidad de llegada al punto de:

Exactamente 10, 20, 40 y 50 vehculos, respectivamente.

Ms de 30 vehculos.

A lo mximo 20 vehculos. Suponga que los vehculos llegan segn la distribucin de Poisson.

34. Un tipo de carretera tiene un flujo medio de 150 vehculos cada 30 minutos. Calcule:

La probabilidad de llegada de exactamente de 4 vehculos durante un intervalo de 20 segundos.

La probabilidad de tener un intervalo de vehculos menor que el intervalo promedio.

35. La figura 12 muestra esquemticamente un enlace de convergencia a una autopista. Los vehculos del enlace necesitan disponer, al menos, de un intervalo de 5 segundos en la corriente principal para poder incorporarse sin problema. Cuntos vehculos por hora sobre el enlace debern verdaderamente ceder el paso y, en ltima instancia hasta parar?

36. La figura muestra cuatro tipos de vehculos A, B, C y D, distribuidos en una distancia de un kilmetro antes del acceso de una interseccin.

Para la situacin dad en el esquema, calcule la velocidad media temporal, la velocidad media espacial y densidad.

Al realizar un aforo en la seccin transversal 1-1, durante 30 minutos se contaron los siguientes vehculos: 20 del tipo A, 40 del tipo B, 10 del tipo C y 30 del tipo D. en estas condiciones calcule la velocidad media temporal, la velocidad media espacial y la densidad.

Si un vehiculo de la calle secundaria, despus de efectuar el alto, necesita por lo menos de 6 segundos para cruzar la calle principal, calcule la probabilidad que tiene de realizar el cruce suponiendo que dispone de suficiente visibilidad para hacerlo.

37. En una interseccin se han diseado carriles especiales de vuelta a la izquierda dentro de la franja separadora central, de tal forma que el nmero de vehculos que desean dar vuelta a la izquierda exceden a la capacidad del carril nicamente 5 % del tiempo.

Sea:L= nmero de vehculos que dan vuelta a la izquierda (300 vueltas a la izquierda por hora)t= Longitud de ciclo (60 segundos).

Encontrar la capacidad de almacenamiento del carril especial, bajo esas condiciones.

38. En una carretera rural que aloja 600 vehculos por hora, se requiere conocer el porcentaje de espaciamientos que ocurren dentro del intervalo de tiempo comprendido entre 18 y 24 segundos.

39. Encontrar los valores de flujo de servicio de un tramo de una carretera de dos carriles con las siguientes caractersticas:

Caractersticas de la va:

Velocidad de diseo: 80 Km/h

Ancho de carril: 3.65 m

Ancho de berma: 3 m

Terreno ondulado; pendiente promedio: 7%

% zona de no rebase: 80 %

Longitud de la cuesta: 1.6 Km.

Flujo mximo de 15 minutos: 1076 veh/h

Velocidad promedio de la cuesta: 50 Km/h

Caractersticas del trnsito:

Distribucin direccional 70/30

% Camiones: 15

% Buses: 20

% automviles: 65

En qu nivel de servicio se encuentra operando el tramo de va?

Cul es su capacidad?

40. Una carretera de dos carriles presenta las siguientes caractersticas:



Ancho de berma: 2.4 m

Pendiente ascendente: 6%

% zona de no rebase: 60 %




Composicin:Camiones:12%

Buses:

1%

Autos:

87%

FHMD: 0.85

Cul es el volumen mximo que puede aceptar la carretera con la pendiente mencionada a una velocidad promedio de 64 Km/h?

41. Una carretera de dos carriles presenta las siguientes caractersticas:


Pendiente: 4%


Terreno plano al acercarse a la pendiente


Ancho de bermas: 2.00 m

% Zona de no rebase: 40%


VHP: 400 veh/h


Composicin:Camiones:15%

Buses:

1%

Autos:

84%

FHMD: 0.85

Es necesario construir un carril de ascenso?

42. Una carretera de dos carriles en terreno montaoso esta localizado en una zona donde el factor horario de diseo (K) es igual a 0.14. cul es el trnsito promedio diario anual (TPDA) que puede recibir la va sin tener un nivel de servicio D durante el perodo de 15 minutos de mxima demanda?

43. Una carretera de dos carriles se localiza en terreno ondulado en una zona donde el factor horario de diseo (K) es igual a 0.12. su TPDA actual es de 5000 veh/h Cul es el nivel servicio durante el flujo de 15 minutos de mxima demanda?

44. Considere un tramo de carretera multicarril como se muestra en la figura:

Velocidad de diseo: 96 Km/h

Terreno a nivel; zona suburbana

Postes a 0.6 m de la calzada a ambos lados.

Pilas de puentes localizados en el centro de la calzada en intervalos frecuentes.

Ancho de carril de 3.35 m

3.0 m frente a las pilas.

Conductores habituales.

VHMD: 2000 veh/hora

15% de camiones.

FHMD: 0.91

Cul es el nivel de servicio del tramo?

45. Considere un tramo de carretera de carriles como se muestra en la figura:

Velocidad de proyecto: 112 Km/h

Carretea rural.

Pendiente: 3% en 1525 metros

Demanda direccional: 2200 vph

10 % de camiones.

5% de vehculos recreacionales

85 % automviles.

FHMD: 0.85

Se necesita un anlisis operacional y de servicio.

El tramo da servicio primordialmente a trnsito recreacional o servicio.

46. Un ingeniero proyectista debe determinar el nmero de carriles probables de una carretera de carriles mltiples que ser construida a travs de una zona rural en terreno ondulado. El TPDA esperados 15000 vehculos por da, con 8% de camiones, el FHMD es 0.92 y el nivel de servicio esperado es B. Se considera que la carretera estar dividida.

47. La carretera multicarril del problema 6, presenta una interseccin importante controlada por un semforo con un ciclo de 60 segundos, la carretera multicarril tiene 40 segundos de tiempo verde. Representa un problema esta interseccin con las caractersticas de demanda expuestas en el problema 6?

48. Una carretera multicarril suburbana ser diseada para soportar un volumen horario de proyecto de 1800 veh/h con un 5% de camiones, FHMD de 0.90; los conductores son habituales. La carretera est localizada en un terreno ondulado. Se pretende proyectar para una relacin v/c igual a 0.75.

Nota: esto corresponde a una recomendacin de diseo de la AASHTO para carreteras multicarril suburbana y esta dentro de un nivel de servicio D pero cercano al nivel C

49. Una autopista de 4 carriles con una velocidad de diseo de 96 Km/h tiene un volumen horario de mxima demanda de 2100 vehculos por hora, obstrucciones inmediatas tanto laterales como en la faja separadora y esta localizada principalmente en terreno ondulado. Se requiere evaluar su nivel de servicio y determinar el volumen adicional que puede recibir antes de alcanzar su capacidad. Los estudios de campo indicaron que la velocidad de recorrido, durante el flujo mximo de los 15 minutos, fue de 50 km/h

50. Un tramo largo de una autopista rural es diseado para un nivel de servicio B. El volumen horario por sentido y de proyecto VHPS es de 2200 vehculos por hora (para un da entre semana) con un 20% de camiones y un FHMD de 0.95, un tramo de 8 kilmetros en terreno plano con una pendiente sostenida del 3% en una longitud de 1.6 km. Cuntos carriles se necesitarn tanto en el terreno plano como en el tramo de ascenso?

51. La salida de los vehculos de un estacionamiento se realiza en un solo carril. Los vehculos llegan a la caseta de salida a una tasa de 90 vehculos por hora. El tiempo de entrega y pago de boleto es de 20 segundos por vehculo. Calcule las caractersticas de operacin del estacionamiento.52. Una estacin de servicio de lavado de vehculos esta compuesto de 5 puestos. Los vehculos llegan durante el da en forma aleatoria a una tasa media de 4 vehculos por hora. El tiempo medio de lavado por vehculo es de 30 minutos. Determine las caractersticas de esta estacin de servicio, siguiendo el ejemplo de clase.

53. En una interseccin, se han diseado carriles especiales de vuelta a la izquierda centro de la faja separadora central, de tal forma que el nmero que desea dar vuelta a la izquierda exceden la capacidad del carril nicamente 5% del tiempo.

54. Sea:L= Nmero de vehculos por hora que dan vuelta a la izquierda (30 vph)

t= Longitud del ciclo (60 segundos)

55. Encontrar la capacidad de almacenamiento del carril especial, bajo estas condiciones.

56. En una carretera rural que aloja 600 vehculos por hora, se requiere conocer el porcentaje de espaciamientos que ocurren dentro del intervalo de tiempo comprendido entre 18 y 24 segundos.

57. Un punto de una carretera tiene un flujo medio de 150 vehculos cada 30 minutos. Calcule:

La probabilidad de llegada al punto de exactamente 4 vehculos durante el intervalo de tiempo de 20 segundos.

La probabilidad de tener un intervalo entre vehculo menor que el intervalo promedio.

58. La figura muestra esquemticamente un enlace de convergencia a una autopista. los vehculos del enlace necesitan disponer al menos de un intervalo de 5 segundos en la corriente principal para poder incorporarse sin problema. Cuntos vehculos por hora el enlace debern verdaderamente ceder el paso y en ultima instancia hasta parar?

59. Un punto de una carretera tiene un flujo medio de 150 vehculos cada 30 minutos. Calcule:

La probabilidad de llegada al punto de exactamente 4 vehculos durante el intervalo de tiempo de 20 segundos.

La probabilidad de tener un intervalo entre vehculo menor que el intervalo promedio.

Uno de los accesos de una interseccin con semforos tiene un flujo de saturacin de 2200 vehculos por hora. A dicho acceso se le ha asignado un verde efectivo de 25 segundos en un ciclo de 70 segundos. La tasa media de llegada al acceso es de 600 vehculos por hora. Efecte un anlisis de esta espera, calcule los elementos necesarios como los del ejemplo.60. Resolver 13.9.1. del libro Ingeniera de Transito de Rafael Cal y Mayor61. Resolver 13.9.2. del libro Ingeniera de Transito de Rafael Cal y Mayor

62. Resolver 13.9.3. del libro Ingeniera de Transito de Rafael Cal y Mayor0,60 m

3,35 m

6,70 m

3,00 m

3,00 m

6,70 m

3,35 m

0,60 m

Pila de puente

Postes

SEPARADOR CENTRAL

BERMA

BERMA

3,00 m

11,00 m

3,00 m

11,00 m

_1192828501.vsdCorriente Principal

Enlace

200 veh/h

900 veh/h

_1192829761.vsd

Sec. 1-1

1 km

_1192825960.vsd

100

19

6

12

9

24

7

13

5

_1180459972.dwg

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