practicas 2013

Ingeniería de Tránsito y Transporte

Ing. Wilson Ernesto Vargas Vargas

1

Universidad Catolica de Colombia

Facultad de Ingeniería


Prácticas de Campo

2009

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Contenido 1. Tabla de Contenido mínima del Informe ................................................................................................ 3

2. Practica No 1 ........................................................................................................................................... 4

3. Practica No 2 ......................................................................................................................................... 19

4. Practica No 3 ......................................................................................................................................... 28

5. Practica No 4 ......................................................................................................................................... 43

6. Practica No 5 ........................................................................................................................................ 49

7. Practica No 6 ........................................................................................................................................ 64





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1. Tabla de Contenido mínima del Informe

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... ……………

OBJETIVOS .......................................................................................................................................................

1. MARCO DE REFERENCIA ...........................................................................................................................

2. PROCEDIMIENTO ........................................................................................................................................

2.1 DESCRIPCION DE LA ESTUDIO …………..………………………...............

2.2 PROCEDIMIENTO DE CAMPO

2.3. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN Y GENERACIÓN DE RESULTADOS

3. RESULTADOS ...............................................................................................................................................

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS .......................................................................................................................

5. RECOMENDACIONES ………………………………………………………….………….

BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................................................

ANEXOS

1. LOCALIZACIÓN DEL ESTUDIO

2. FORMATOS DE TOMA DE INFORMACION DE CAMPO

3. ARCHIVOS MAGNETICOS





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2. Practica No 1

Volúmenes de Tránsito en Intersecciones Objetivo Determinar la demanda de tránsito que pasa una vía o una intersección de una red; que se puede emplear en los campos descritos inicialmente, entre los cuales están: las actividades de diagnóstico, planeamiento, diseño e investigación.

Procedimiento de campo A continuación se describe el procedimiento de campo empleado en los conteos manuales de vehículos en intersecciones. Para llevar a cabo el trabajo de campo en forma adecuada, en necesario desarrollar inicialmente las siguientes actividades que hacen parte de la planeación del mismo:

Realizar una visita al sitio donde se va a efectuar el estudio. Esta visita permite elaborar un esquema de la intersección o intersecciones con su geometría general, los movimientos vehiculares y el cuadro de fases donde se relaciona la secuencia de los diferentes movimientos. Adicionalmente se debe analizar visualmente la magnitud del tránsito por movimiento y su composición vehicular, con el fin de determinar en el sitio el personal requerido y su ubicación estratégica para facilitar la toma de la información.

Seleccionar y capacitar el personal requerido. Se recomienda que los trabajos de campo se realicen preferiblemente con estudiantes universitarios de carreras afines, a los cuales se les puede explicar más en detalle el alcance de los estudios y la importancia que la información de campo corresponda efectivamente a la realidad, con el fin de infundirles responsabilidad y compromiso con el trabajo de campo, ya que si éstos registran datos erróneos, los análisis que se realicen con esta información arrojarán resultados también erróneos.

Codificación de los movimientos vehiculares en la intersección. Con el fin de unificar la identificación de los movimientos vehiculares en una intersección se ha adoptado la codificación empleada por la Secretaría de Tránsito y Transporte de la ciudad de Santiago de Cali la cual se representa gráficamente en la Figura.1. Para el caso de las vías de doble calzada, donde se permita el giro en “U”, se empleará el código No 10 acompañado del número referido al acceso, tal como se indica en el Cuadro 1.

Toma de la información La información de campo se registra en formatos de campo, en períodos de 15 minutos, clasificándolos de acuerdo con el tipo de movimiento (directo, giro a derecha y giro a izquierda), y de acuerdo con el





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tipo de vehículo (auto, bus, camión, moto, bicicleta y de tracción animal), a medida que van entrando a la intersección. Dependiendo de la magnitud del tránsito, los registros se realizan en forma individual anotando “palitos” para cada vehículo, si la demanda es baja; o contando en forma continua para anotar al final del verde, cuando los movimientos son fuertes. Adicionalmente, si el estudio lo amerita, los vehículos de transporte público se pueden clasificar según la modalidad de transporte, así: bus corriente, bus intermedio, bus ejecutivo, bus super-ejecutivo, buseta, buseta ejecutiva, colectivo, bus intermunicipal. De igual forma, los camiones se pueden clasificar según el número de ejes así: camiones C2, C3, C4, C5 y >C5, según tengan dos, tres, cuatro cinco o más de 5 ejes, respectivamente.

Figura 1. Representación esquemática de los movimientos en una intersección

Acceso Norte

Acceso Sur

Acceso Este

Acceso Oeste

1

23

45

6

7 8

9(1)

9(2)

9(3)

9(4)N

10(4)10(3)

10(2)

10(1)

Fuente: Manual de Planeación del Tránsito y Transporte de Santa Fe de Bogotá

Cuadro 1: Codificación de los movimientos vehiculares en intersecciones





6

Acceso Movimiento Código Norte Directo 1

Giro a izquierda 5 Giro a derecha 9(1) Giro en U 10(1)

Sur Directo 2 Giro a izquierda 6 Giro a derecha 9(2) Giro en U 10(2)

Oeste Directo 3 Giro a izquierda 7 Giro a derecha 9(3) Giro en U 10(3)

Este Directo 4 Giro a izquierda 8 Giro a derecha 9(4) Giro en U 10(4)

Fuente: Adaptado de la Empresa de Teléfonos de Bogotá. Semaforización Electrónica.

Formatos de campo Los formatos a utilizar dependen de la actividad a desarrollar, como formatos de campo se tienen los siguientes:

Formato de planeación del estudio Para realizar la planeación del estudio y del personal de campo se ha elaborado el formato que se presenta en el Cuadro 2, el cual consta de cuatro partes de información: en la primera parte, aparece el encabezamiento que contiene el nombre del proyecto, el título del formato, y los nombres del cliente y la firma consultora.

Cuadro 2. Estudio de Volúmenes de Tránsito. Formato Programación de Personal





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ESPACIO PARA CONSIGNAR LA RAZON Y

EL LOGOTIPO DE LA ENTIDAD CONTRATANTE

Y DE LA FIRMA CONSULTORA

Fecha: (D.M.A.) _________________________________ Período del Estudio: _________________________________________

Tipo de Estudio: _________________________________ Supervisor: _________________________________________

OBSERVADOR Nº

MOVIMIENTO Nº

TIPO DE VEHÍCULO

ESQUEMA DE LA INTERSECCIÓN

NOMBRE DEL OBSERVADOR

ESPACIO PARA CONSIGNAR EL NOMBRE DEL ESTUDIO A ADELANTAR

PROGRAMACION DE PERSONAL EN CAMPO

FORMATO DE CAMPO


Cuadro.3 Estudio de Volúmenes de Tránsito. Formato de Campo





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ESTUDIO DE VOLÚMENESVEHICULARES

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.)____________________ Intersección: _____________________________ Hoja: _____ De: _____

Hora Inicio: ___________ Hora Final:_____________ __________________________

Condición Climática: ____________________________ Movimientos Aforados:

Aforador:______________________________________ __________________________Supervisor: ____________________________________

Movim. CamionesNo. C2 C3 C4 C5 >C5

_____ ______

TOTAL

_____ ______

TOTAL

_____ ______

TOTAL

_____ ______

TOTAL

Observaciones:

Firma Supervisor: ______________________ Firma Aforador: ________________________

Busetas Motos


Período Autos Buses

ESPACIO PARA CONSIGNAR LA RAZON SOCIAL Y/O LOGOTIPO DE LA ENTIDAD CONTRATANTE Y DE LA

FIRMA CONSULTORA

Croquis


Tipo de Vehículo.





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Los vehículos se han clasificado de la siguiente manera:

Autos: corresponden a todos los vehículos livianos (de cuatro ruedas). Buses: incluyen los buses y busetas. Camiones: corresponden a todos los vehículos de carga de más de cuatro ruedas. Se han clasificado de acuerdo con el número de ejes así:

Camión C2: Camión de dos (2) ejes. Camión C3: Camión de tres (3) ejes. Camión C4: Camión de cuatro (4) ejes. Camión C5: Camión de cinco (5) ejes. Camión >C5: Camión de más de cinco (5) ejes.

Motos En la Figura 2 se presenta una descripción gráfica de la clasificación de los camiones, para facilitar su identificación en el sitio.

Vale la pena anotar que dependiendo del estudio a desarrollar, sus objetivos y ubicación, se puede adaptar la clasificación de vehículos incluyendo, por ejemplo, bicicletas, transporte de tracción animal, etc.

C2 C4 = C3 - S1

C3 C5 = C3 - S2

C4 C6 = C3 - S3

C3 = C2 - S1 C4 = C2 - R2

C4 = C2 - S2 C5 = C3 - R2

Fuente: Ministerio del Transporte. Instituto Nacional de Vías, 1988.

Figura .2 Clasificación general de los camiones

Es importante resaltar que para llevar a cabo el estudio, los observadores deben estar en el sitio de trabajo, por lo menos 15 minutos antes de iniciar los trabajos de campo con el propósito de diligenciar completamente el encabezado de los formatos a utilizar y ocupar la ubicación definida por el supervisor de campo.





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Procesamiento de la información y generación de resultados Para procesar la información de campo, se digitan los datos en una hoja de cálculo, donde cada hoja contiene los datos de cada uno de los movimientos vehiculares de la intersección, y permite realizar los siguientes cálculos:

Volumen horario máximo de tránsito. Permite determinar el máximo volumen de tránsito registrado durante el período del estudio, y a través de éste se identifica cuál es la hora pico. Se expresa en vehículos por hora.

Volumen horario mínimo de tránsito. Permite determinar el mínimo volumen de tránsito registrado durante el período del estudio, y a través de éste se identifica cuál es la hora de menor demanda. Se expresa en vehículos por hora.

Volumen total de tránsito. Se determina para todo el período del estudio o del día, por tipo de vehículo. Se expresa en vehículos dividido por el período del estudio.

Composición vehicular. Se calcula en forma porcentual tanto para todo el período del estudio, como para los períodos picos de la mañana y de la tarde. Se expresa en porcentaje.

Distribución horaria del tránsito. Permite conocer como varía el tránsito durante el período del día.

Factor hora pico. Permite determinar el factor hora pico, FHP, correspondiente a los períodos pico de la mañana y de la tarde, el cual se calcula a través de la siguiente expresión:

)15máximo(*4 minutosenVolumenpicohorarioVolumenFHP

Factores de Equivalencia

Tabla 1 Factores de equivalencia en intersecciones reguladas con señal de pare

Tipo de Vehículo Pendiente % -4 -2 0 +2 +4

Motocicleta Automovil Vehículos recreacionales Camiones y buses Todos los vehículos (*)

0.3 0.8 1.0 1.2 0.9

0.4 0.9 1.2 1.5 1.0

0.5 1.0 1.5 2.0 1.1

0.6 1.2 2.0 3.0 1.4

0.7 1.4 3.0 6.0 1.7

(*) Si no se conoce la composición, usar estos valores como aproximación

Fuente: Transportation Research Board. Highway Capacity Manual HCM. Special Report 209. Third Edition. Washington D.C. 1994.





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Tabla 2 Factores de equivalencia en intersecciones semaforizadas

Tipo de Vehículo STT ETB Norma RILSA HCM (*) Automovil Bus Camión Motocicleta Bicicleta

1.0 2.5 2.2 - -

1.0 2.0 2.5 - -

1.0 2.0 2.0 - 0.5

1.0 2.0 2.0 - -

(*) El HCM ajusta el flujo de saturación en función del porcentaje de vehículos pesados en lugar de ajustar los volúmenes vehiculares.

Fuentes: Secretaría de Transito y Transporte de Santa Fe de Bogotá. Empresa de Teléfonos de Santa Fe de Bogotá Norma Alemana Rilsa, 1992. Transportation Research Board. Highway Capacity Manual HCM. Special Report 209.

Third Edition. Washington D.C. 1994.

Tabla 3 Factores de equivalencia en vías multicarril

Tipo de Vehículo Tipo de Terreno Plano Ondulado Montañoso

Vehículos recreacionales

Camiones

Bus

1.5

1.5

1.2

3.0

3.0

2.0

6.0

6.0

4.0 Fuente: Transportation Research Board. Highway Capacity Manual HCM. Special Report 209. Third Edition. Washington D.C. 1994

.

Tabla 4 Factores de equivalencia para diferentes vialidades

Tipo de Vehículo Unidades de Vehículos de Pasajeros Equivalentes

Vías Urbanas Carreteras Glorietas Intersecciones

Semaforizadas Automóviles, taxis, vehículos comerciales livianos. Motocicletas Vehículos comerciales medianos y pesados, vehículos tirados por caballos Buses Bicicletas

1.00 0.75 2.00 3.00 0.33

1.00 1.00 3.00 3.00 0.50

1.00 0.75 2.80 2.80 0.50

1.00 0.33 1.75 2.25 0.20

Fuente: GERMAN, A. Velez. “Vías Ubanas. Criterios de Diseño Geométrico, Diseño Vertical de Glorietas, Conservación. Universidad del Cauca. 1984.





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Ejemplo de Aplicación La toma de información para la ejemplificación del manual de estudios de volúmenes de tránsito, se realizó en las intersecciones de la Carrera. 15 con Calle 85, para todos los movimientos que se presentan en los diferentes accesos de cada una de ellas, dentro del período comprendido entre las 16:00 y las 19:00 horas del día martes 14 de abril de 1998.

Descripción de las intersección

La intersección se encuentra semaforizada y opera en tres fases, una por acceso. La Carrera 15 funciona en un solo sentido (Sur – Norte), desde donde se realizan todos los movimientos y presenta 3 carriles a la entrada y salida. La Calle 85 funciona en los dos sentidos (Este- Oeste y viceversa), presenta una calzada de 2 carriles en el acceso Este y dos calzadas con dos carriles cada una en la rama Oeste. En el Cuadro 4 se presenta a manera de ejemplo, el formato de campo para el planeamiento de personal en la intersección Carrera 15 con Calle 85.

Resultados El Cuadro 6 resume, a modo de ejemplo, los datos obtenidos en el trabajo de ejemplificación, para la salida oeste de la intersección de la Carrera 15 con Calle 85. Los resultados relevantes del ejemplo, se presentan en forma gráfica en las Figuras 3 y 4, que contienen los diagramas que se han elaborado con base en los resultados obtenidos, para los diferentes accesos de la intersección de la Carrera 15 con Calle 76. A continuación se presenta una descripción general de los resultados obtenidos en las tres intersecciones aforadas:

Intersección Carrera 15 con Calle 85

En el período estudiado se determinó que por el acceso sur llegan en la hora pico de las 16:00 – 17:00, 1989 veh/h, de los cuales el 81% son autos, el 11% buses, el 1% camiones y el 7% motos. En el acceso Este (Calle 85), para el mismo período pico se registraron 641 veh/h, de los cuales el 93% corresponden a autos, el 1% a buses, 1% camiones y 5% a motos.

En el acceso Oeste (Calle 85), para el mismo período pico se registraron 1071 veh/h, de los cuales el 94% corresponden a autos, el 1% a buses, 1% camiones y 4% a motos. En general se aprecia que la composición vehicular es similar en los dos accesos de la Calle 85, que defieren de la composición vehicular en la Carrera 15, debido principalmente al servicio de transporte público en buses.

Cuadro 4 Formato de campo programación de personal debidamente diligenciado – ejemplo de aplicación





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Fecha: (D.M.A.) Martes 14 de Abril de 1998 Período del Estudio: 16:00 a 19:00 horas Tipo de Estudio: Volúmenes Vehiculares Supervisor: Ing. Juan C. Montenegro - Ing. Claudia Pinzón

OBSERVADOR Nº

MOVIMIENTO Nº

TIPO DE VEHÍCULO

1 2 - 7 - 9(4) Livianos Mireya Cristancho Ochoa2 2 - 7 - 9(4) Resto Edgar E. Cala Amaya34 4 - 6 - 10(3) Todos Margarita Rosa Pardo Restrepo56 3 - 9(2) Todos Justo Juagibioy Jamioy78910

ESQUEMA DE LA INTERSECCIÓN* CARRERA 15 POR CALLE 85

NOMBRE DEL OBSERVADOR

MANUAL DE PLANEACIÓN Y DISEÑO PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL TRÁNSITO Y

TRANSPORTE EN SANTA FE DE BOGOTÁ, D. C.

PROGRAMACION DE PERSONAL EN CAMPO

FORMATO DE CAMPO

Calle 85

Carrera 15

N

2

9(2)

6

7

33

7

10(3)

49(4) Mov. 3-9(2)

Mov. 2-7-9(4)

Mov. 4-6-10(3)

C & M CAL Y MAYOR Y ASOCIADOS, S.C.

SECRETARÍA DE TRÁNSITO Y TRANSPORTEDE SANTA FE DE BOGOTÁ, D.C.


Cuadro 5 Formato de campo para el registro de los volúmenes de tránsito debidamente diligenciado – ejemplo de aplicación





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ESTUDIO DE VOLÚMENESVEHICULARES

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.) Martes 14 de abril /98 Intersección: Cra. 15 por Cll. 85 Hoja: 1 De: 12

Hora Inicio: 16:00 Hora Final: 16:15 (salida Oeste)

Condición Climática: Nublado Movimientos Aforados:

Aforador: Margarita Rosa Pardo R. 4 - 6 - 10(3) Supervisor: Ing. Juan Carlos Montenegro A.

Movim. CamionesNo. C2 C3 C4 C5 >C5

4 16:00_____ ______

TOTAL 111 - - 2 - - - - 4

6 16:00_____ ______

TOTAL 139 - - 2 - - - - 4

10(3) 16:00_____ ______

TOTAL 18 - - 1 - - - - 1

_____ ______

TOTAL

Observaciones:

Firma Supervisor: Juan C. Montenegro A. Firma Aforador: Margarita Pardo R.

Busetas Motos

MANUAL DE PLANEACIÓN Y DISEÑO PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL

TRÁNSITO Y TRANSPORTE EN SANTA FE DE BOGOTÁ, D. C.

Período Autos Buses

C & M CAL Y MAYOR Y ASOCIADOS, S.C.

Croquis

SECRETARÍA DE TRÁNSITO Y TRANSPORTEDE SANTA FE DE BOGOTÁ, D.C.

Cra. 15

Cll. 85N

4

6

10(3)


Cuadro 6: Resumen de datos consolidados para la salida oeste de la Carrera 15 por Calle 85





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Fecha: (D.M.A.) Martes, 14-04-98 Intersección: Cra 15 por Calle 85 Hoja 1 De: 1 Hora Inicio: 16:00 Hora Final: 19:00 __________________________Condición Climática: Nubado Movimientos Aforados:Aforador Margarita Pardo

Supervisor: Juan Carlos Montenegro

Hora de Inicio Auto Bus Buseta Moto Total Hora HorariaC2 C3 C4 C5 >C5 Total

16:00-16:15 268 0 0 5 0 0 0 0 5 9 28216:15-16:30 295 3 0 1 0 0 0 0 1 9 30816:30-16:45 327 1 0 0 0 0 0 0 0 14 34216:45-17:00 307 1 0 2 0 0 0 0 2 15 325 1257 34.4%17:00-17:15 271 1 0 0 0 0 0 0 0 9 281 125617:15-17:30 327 0 0 0 0 0 0 0 0 9 336 128417:30-17:45 283 0 0 2 0 0 0 0 2 6 291 123317:45-18:00 309 1 0 1 0 0 0 0 1 9 320 1228 33.6%18:00-18:15 297 0 0 4 0 0 0 0 4 12 313 126018:15-18:30 312 1 0 1 0 0 0 0 1 7 321 124518:30-18:45 281 0 0 0 0 0 0 0 0 7 288 124218:45-19:00 243 0 0 1 0 0 0 0 1 7 251 1173 32.1%

Volumen 3 h 3520 8 0 17 0 0 0 0 17 113 3658 3658 100.0%Composición 96% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 3% 100%

16:30 - 17:30 1232 3 0 2 0 0 0 0 2 47 1284 FHP= Vol max.Composición 96% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 4% 100% 0.94 1284

18:00-19:00 1133 1 0 6 0 0 0 0 6 33 1173 FHP= Vol min.Composición 97% 0% 0% 1% 0% 0% 0% 0% 1% 3% 100% 0.91 1173

Camión

4, 6 y 10(3)

Croquis

4N

Cll 8

5

Cra 1510(3)6


VOLUMENES VEHICULARES PERIODO 15 MINUTOS

ACCESO SUR CARRRERA 15

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

16:00-16:15

16:15-16:30

16:30-16:45

16:45-17:00

17:00-17:15

17:15-17:30

17:30-17:45

17:45-18:00

18:00-18:15

18:15-18:30

18:30-18:45

18:45-19:00

HORA

VOLUMEN

Auto Bus Buseta Camión Moto






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Figura 3: Intersección Carrera 15 – Calle 85. Volúmenes Vehiculares cada 15 minutos. Acceso Sur (Carrera 15).

VOLUMENES VEHICULARES VARIACION HORARIAACCESO SUR CARRERA 15

16:00-17:0041%

17:00-18:0034%

18:00-19:0025%


Figura 4: Intersección Carrera 15 – Calle 85. Volúmenes Vehiculares cada 15 minutos. Acceso Este (Calle 76).

VOLUMENES VEHICULARES PERIODO 15 MINUTOSSALIDA NORTE (CARRERA 15)

0

50

100150

200

250

300350

400

450

16:0

0-16

:15

16:1

5-16

:30

16:3

0-16

:45

16:4

5-17

:00

17:0

0-17

:15

17:1

5-17

:30

17:3

0-17

:45

17:4

5-18

:00

18:0

0-18

:15

18:1

5-18

:30

18:3

0-18

:45

18:4

5-19

:00

HORA

VOLU

MEN

Auto Bus Buseta Camión Moto






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Recomendaciones La determinación de los volúmenes vehiculares forma parte de la información básica para el estudio y análisis de las condiciones del tránsito en corredores viales urbanos. Es por esta razón que la cuantificación precisa de este parámetro constituye uno de los principales objetivos en cualquier estudio de tránsito y transporte, de ahí que las recomendaciones presentadas a continuación, se orienten fundamentalmente a las actividades de recolección y procesamiento de la información de campo.

Es fundamental que el ingeniero a cargo de la planeación y ejecución del estudio, conozca y se familiarice con los corredores viales que quiere analizar, realizando visitas de campo en las cuales determine el número de intersecciones y sus sistemas de control del tránsito, la geometría del corredor, los volúmenes aproximados con su composición por tipo de vehículo y los movimientos vehiculares, permitidos o no, que se presenten desde los accesos de las diferentes intersecciones, entre otros aspectos.

Con base en las visitas realizadas a la zona a estudiar, se determinan los sitios específicos sobre los cuales se tomara información, general más no exclusivamente intersecciones semáforizadas, realizando esquemas específicos en los cuales se registran aspectos de relevancia para definir correctamente la programación del personal de campo.

Cada movimiento que realizan los vehículos, debe ser codificado de acuerdo con su origen y destino dentro de la intersección según las recomendaciones de este manual.

La asignación de los aforadores se realiza de acuerdo con la estimación de los volúmenes, la composición vehicular que se espera registrar y tomando en cuenta la duración de los períodos de conteo. En condiciones de tráfico ideales, un aforador esta en capacidad de registrar la información de un acceso de tres carriles, discriminándola por tipo de vehículo y movimiento realizado, durante períodos no mayores a tres horas y descansos de 5 minutos cada hora, durante los cuales será relevado por el coordinador del sitio de conteo.

Puede confiarse a los aforadores la toma de información en los accesos o en las salidas de una intersección, discriminando siempre el tipo de vehículo y el movimiento realizado. El registro de la información en las salidas se emplea únicamente en intersecciones semaforizadas, de manera tal que siempre se esta consignando la información de un único movimiento, dependiendo de la programación de las fases de los semáforos.

La duración y los periodos de conteo dependen de la orientación que requieran los estudios a ejecutar, usualmente la información se recopila dentro de los periodos pico de la mañana, entre 06:00 y 09:00, y de la tarde, entre 05:00 y 8:00, durante tres días típicos consecutivos, martes a jueves, de una semana cualquiera.

Los resultados del procesamiento de la información generalmente se expresan en términos de vehículos equivalentes, presentando la variación de volúmenes en periodos de quince y sesenta minutos, con el propósito de determinar exactamente la hora de máxima demanda, entre otros indicadores. La sección 5.8.4 presenta algunos de los factores de equivalencia que pueden ser empleados con este propósito, los cuales varían ligeramente de acuerdo a la institución o norma que los formula.





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La adopción de los factores de equivalencia depende en gran parte del criterio y experiencia de quien adelanta el estudio, dado que en Santa Fe de Bogotá aún no existe una investigación que permita estandarizar parámetros únicos.

Bibliografía

ARBOLEDA, VELEZ GERMAN, Intersecciones viales, 1986. ARBOLEDA, VELEZ GERMAN, Vías Urbanas, 1984. ASOCIACIÓN DE INGENIEROS DEL VALLE, Actualización en Vías. CAL Y MAYOR, R., Rafael y CÁRDENAS GRISALES James, Ingeniería de Tránsito, séptima

edición. México. 1995. BOX., Paul C. y OPPENLANDER, Joseph C., Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito,

Traducción del “Manual of Traffic Engineering Studies”, Cuarta edición, 1976, Institute of Trasnportation Engineers, Inc. Co-editores: Coordinación Nacional de Transporte, A.C., Representaciones y Servicios de Ingeniería, S.A., México, 1985.

REVISTA “ITE JOURNAL” INSTITUTE OF TRANSPORTATION ENGINEERS, Enero a Julio de 1998.





19

3. Practica No 2 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HUMANO FRENTE A LA

SEÑALIZACIÓN

GENERALIDADES Las razones por las cuales existe una actitud irrespetuosa hacia los dispositivos para el control del tránsito son variadas: el desconocimiento por parte de los conductores de la señalización, la posición y ubicación inadecuada de las señales, la tendencia inherente a desobedecer, la falta de conciencia de lo que significa el acatamiento a una señal y la falta de control por parte de la entidad de tránsito. El estudio busca, mediante un registro simple del comportamiento de los conductores, medir el porcentaje de obediencia que de alguna forma verifique la efectividad que tiene: la educación vial y/o la idoneidad de las campañas publicitarias sobre el respeto a los dispositivos del tránsito y a los reglamentos, su nivel de aplicación, su correcta ubicación y posición o la necesidad de implantar vigilancia adicional. Básicamente se consideran los estudios para observar el comportamiento de los conductores en las intersecciones de prioridad controladas con señales de pare, intersecciones con semáforos, restricciones de giros a la izquierda y giros derechos continuos con precaución en luz roja (Res. STT Nº 508 de 1993). Estas técnicas también se pueden aplicar de acuerdo con las necesidades, a otros estudios similares donde se consideren restricciones y respeto a los dispositivos del control del tránsito, tales como: límites de velocidad establecidos (principalmente en zonas escolares), pare en los cruces con el ferrocarril, carriles exclusivos de giros a la izquierda, giros en “U” prohibidos, prohibido dejar y recoger pasajeros y prohibido estacionar, entre otros.

OBJETIVOS A través de la determinación del cumplimiento de los conductores y/o peatones frente a un dispositivo de control de tránsito, mediante un estudio de observación, se quiere contar con una herramienta para:

Evaluar el comportamiento del conductor o del peatón ante los dispositivos para el control del tránsito.

Evaluar la efectividad del dispositivo para el control del tránsito.

Determinar puntos específicos donde la ineficiencia del control conlleve a accidentes o congestionamiento entre otros conflictos.

Desarrollar programas educacionales para usuarios.

Evaluar estudios comparativos de antes y después, avaluando la efectividad de las mejoras implementadas.

DEFINICIONES El registro de las observaciones se basa en la forma en que los observadores comprenden lo que sucede en terreno y establecen bajo qué condiciones se obedece a los dispositivos para el control del





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tránsito. Por ello es necesario ser claros en la definición en que se clasifica el registro de las observaciones para evitar obtener datos confusos, inconsistentes y no confiables. Así, se tiene: Intersecciones de prioridad controladas con señales de pare. El comportamiento de los conductores ante las señales de pare se define en cuatro conductas diferentes:

Detenido voluntariamente. El conductor se detuvo voluntariamente en el acceso, aplicando el freno hasta quedar completamente detenido (cese completo de movimiento aunque éste sea breve), o tener una velocidad de hasta 5 km/h. Esta velocidad es comparable a la velocidad de caminata de un peatón.

Detenido por el tránsito. El conductor se detuvo en el acceso, obligado por el tránsito vehicular que circula por la vía transversal, o por peatones que entran en conflicto con éste.

Prácticamente detenido. El conductor aplicó el freno y disminuyó su velocidad siendo ésta siempre mayor a los 5 km/h.

No se detuvo. El conductor siguió su trayectoria sin detenerse.

Intersecciones con semáforos. El comportamiento de los conductores ante las indicaciones de semáforo está relacionada con la respuesta que dan éstos a su arribo al semáforo en sus distintas fases. Intersecciones con restricción de giro a la izquierda. El comportamiento del conductor ante la prohibición de giro a la izquierda es fácil de observar en campo ya que existen sólo dos opciones: la obediencia y la desobediencia ante la señal reglamentaria. Intersecciones con giro derecho continuo con precaución en luz roja. El comportamiento de los conductores ante la señal de giro continuo a la derecha con precaución en luz roja se define cuando su giro lo hace en luz roja ya sea que el vehículo llegue solo o como parte de una fila que espera la luz del semáforo o en luz verde. Así, tenemos:

Giro en luz roja que no sea parte de una fila. Esta maniobra la realiza únicamente el primer vehículo de la fila, ya que se considera que este no hace parte de la misma por no estar expuesto a la interferencia de ningún otro vehículo delante de él, o aquellos vehículos que circulan bajo condiciones de flujo libre. El comportamiento se clasifica en cuatro actitudes:

Detenido por completo. El vehículo llega a la intersección y se detiene voluntariamente antes de la línea de pare, y al cabo de unos segundos, cuando el semáforo aún exhibe la luz roja, gira a la derecha.

Detenido por la circulación transversal del tránsito. El vehículo inicia la maniobra de giro a la derecha pero no puede completarla por el tránsito de los vehículos de la vía transversal. La maniobra es completada una vez el tránsito se lo permite y el semáforo aún está en luz roja. Cabe indicar que cuando los conductores no utilizan las luces direccionales, es difícil determinar previamente su decisión. Entonces, se considera que el vehículo inicia la maniobra una vez este haya cruzado totalmente la línea de pare o cuando el vehículo cruza la línea del sardinel del lado contiguo, si esta última no existe.

Detenido por el cruce de peatones. Esta situación es similar a la definida en el párrafo anterior pero la detención del vehículo no se produce por la acción de otros automotores, sino por la presencia de transeúntes sobre las zonas de cruce peatonal de la vía transversal. También puede ser detenido por el cruce de peatones de la misma vía, antes de iniciar el giro derecho. En tal caso, este vehículo cabe dentro de esta clasificación.





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No se detuvo. El vehículo llega a la intersección durante la fase roja y durante la misma realiza el giro derecho sin detenerse en ningún momento.

Giro en luz roja que sea parte de una fila. El comportamiento se clasifica en tres actitudes: detenido por la circulación transversal del tránsito, detenido por el cruce de peatones y el que no se detiene. Estas, al igual que las que se describieron en el párrafo anterior, se aplican a los vehículos que realizan el giro a la derecha en luz roja, siendo parte de una fila, que son los que se encuentran en espera y ubicados detrás del primero de la fila.

Giro en luz verde. Esta maniobra aplica a todos los vehículos que giran en luz verde, sin importar si son parte o no de una fila. El comportamiento se clasifica en cuatro actitudes:

Giro en luz verde o luz amarilla. El vehículo llega a la intersección durante la fase verde o amarilla y durante la misma realiza el giro derecho.

Detenido en luz roja en espera de la luz verde. El vehículo llega a la intersección durante el período de rojo y espera por obligación o preferencia hasta el cambio a luz verde o rojo-amarilla para realizar el giro derecho. Esta situación aplica exclusivamente al primer vehículo ya que es el único que tiene la oportunidad de escoger si gira en rojo o espera al cambio a luz verde. Los que están detrás de este tienen que esperar su decisión.

En espera detrás de otro vehículo que va girar en luz verde. El vehículo se encuentra detrás de otro, viéndose obligado a realizar el giro sólo cuando el semáforo está en verde y el vehículo de adelante le permite la maniobra. Este no tiene posibilidad de escoger girar en rojo.

Intenta girar en luz roja pero el semáforo cambia de indicación a luz verde o rojo-amarillo. El vehículo inicia la maniobra del giro en luz roja, pero en el momento en que ésta se está ejecutando, el semáforo ha cambiado a luz rojo-amarilla o verde.

PROCEDIMIENTO EN CAMPO

Ubicación Este estudio se puede llevar a cabo en cualquier intersección o tramo vial donde exista un problema del comportamiento de los conductores ante los dispositivos para el control del tránsito, en puntos específicos donde se haya detectado la ocurrencia de accidentes, donde se presente una alta incidencia de infracciones al reglamento de tránsito o por reporte de quejas de los usuarios. El estudio deberá adelantarse bajo condiciones climáticas favorables y del tránsito normales, es decir, que no existan circunstancias que puedan afectar los resultados (preferiblemente en días hábiles y en períodos de actividad escolar). Se recomienda hacer el estudio bajo las condiciones en las cuales se ha observado el problema o cuando parezca más evidente. Así, en las horas de máxima demanda aumenta la posibilidad de infringir el reglamento o la ocurrencia de accidentes. Normalmente, el conteo se lleva a cabo por períodos de 15 minutos. Cuando se realicen estudios de “antes y después” se buscará que estos se ejecuten bajo condiciones similares.

Personal Se recomienda una persona por cada punto de observación, procurando que todos ellos clasifiquen las observaciones de la misma manera de acuerdo con las definiciones descritas anteriormente.





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MÉTODO

Este consiste esencialmente en la observación y registro, en las hojas de campo correspondientes, del comportamiento de los conductores ante los dispositivos para el control del tránsito según sea el caso.

Antes del inicio de las observaciones, se requiere hacer un inventario vial y de dispositivos para el control del tránsito que describa en detalle el sitio de estudio. Una buena descripción proporciona información importante en la interpretación del resultado. Básicamente se necesita:

Datos específicos de la intersección o área de estudio: tipo de intersección, nombre oficial de las calles que la forman, clasificación de la vía, sentidos de circulación, usos del suelo y descripción general de la zona. Geometría: número y ancho de carriles, ancho de los separadores central y laterales, ancho de andenes y bermas, movimientos por carril, canalizaciones e isletas, ubicación de paraderos de buses y obstáculos que restringen la visibilidad.

Dispositivos para el control del tránsito y marcaciones. Ubicación de los semáforos en la intersección indicando las caras, su posición y las lámparas encendidas en el momento del estudio, señales de tránsito antes de la intersección, señales preventivas y marcaciones 100 metros antes de la intersección, límite de velocidad en el acceso estudiado, ubicación de parqueo o su restricción, marcación de separación y uso de carriles, línea de pare y de cruce peatonal, describiendo el estado físico en que se encuentra cada uno de los dispositivos para el control del tránsito.

Se busca la posición del observador lo más convenientemente posible de manera que esté oculto al tránsito, y además que estén visibles los dispositivos del control de tránsito del estudio, el acceso a estudiar y el tránsito que circula en forma transversal a éste, evitando cualquier obstrucción.

El comportamiento del conductor se registra según su actitud, colocándola mediante una marca en la casilla correspondiente, desagregando la información según su movimiento direccional en la intersección. Pueden diferenciarse los vehículos livianos, pesados y motocicletas dando marcas distintas para cada uno. Las hojas de campo están diseñadas para hacer las observaciones por períodos de 15 minutos.

Se continúa el registro hasta completar el periodo de estudio previsto, al final del cual se suman los datos registrados en cada casilla.

PROCESAMIENTO E INTERPRETACIÓN DE LA INFORMACIÓN. Una vez obtenida la información en las hojas de campo, se totaliza en las casillas correspondientes, el número de vehículos que realizó cada una de las acciones posibles. Al final se resumen el número de conductores que cumplieron y los que no cumplieron. El procesamiento es sencillo. Se cuantifica por medio de porcentajes cada una de las acciones, por esta razón se han cuantificado todos los vehículos que utilizan la intersección durante el período del estudio. Una vez obtenido el porcentaje, es necesario establecer si estos valores son altos, aceptables, normales o bajos, tomando en cuenta el entorno vial dentro del cual se encuentra el dispositivo estudiado, así como el volumen vehicular total sobre el cual se establecen los indicadores porcentuales. Por ejemplo, un porcentaje de desobediencia ante la luz roja del semáforo del 5%, puede indicar la necesidad de entrar a analizar los tiempos de verde de la intersección.





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En términos generales, podríamos decir que un valor de desobediencia mayor al 5% indica la necesidad de ejercer controles severos en el comportamiento de los conductores. Por otro lado, si el porcentaje de obediencia es menor o igual al 15%, es indicativo de fallas en el dispositivo de control mismo, ya sea por que no es claro, visible, lógico o adecuado, y no en los conductores, razón por la cual se debe entrar a evaluar la disposición física de la señal dentro de la intersección, su condición de visibilidad o su grado de deterioro, entre otros factores. Para tener una base de comparación o simplemente para establecer los rangos que permitan el análisis de un dispositivo de tránsito especifico, es necesario llevar a cabo algunos estudios representativos en sitios aleatorios para cada uno de los dispositivos del tránsito que quieran ser analizados y con ellos comparar los resultados del estudio de comportamiento donde se piensa que existe un problema serio.

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS.

Localización en un plano zona en estudio.

Esquema específico de la intersección con la información relevante.

Presentación de la hoja de campo establecida para la toma de información.

Resumen y análisis de los datos recopilados por el grupo de la intersección estudiada.





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Hoja de campo para el inventario del sitio de estudio (forma simplificada)

INVENTARIO DEL SITIO DEL ESTUDIOFORMA SIMPLIFICADA

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.)____________________ Localización: _____________________________ Condición Climática: _________________________

Elaboró:_______________________________________ Supervisor: _________________________________________

Observaciones:

Firma Supervisor: __________________ Firma Aforador: ________________________


ESPACIO PARA CONSIGNAR LA RAZON SOCIAL Y/O LOGOTIPO DE LA ENTIDAD CONTRATANTE Y DE LA FIRMA

CONSULTORA

INTERSECCIÓN - ÁREA DE ESTUDIO

Tipo de intersecciónNombre oficial de las callesClasificación de las víasSentidos de circulación

Usos del sueloDescripción general de la zonaOrientación geográfica

GEOMETRÍA

Número y ancho de carrrilesAncho de bermasAncho de andenesAncho de separador central y lateralesMovimientos por carrilCanalización e isletasUbicación de paraderos de busesObstáculos Vegetación

DISPOSITIVOS DEL TRÁNSITO Y DEMARCACIONES

Ubicación de los semáforosCaras de los semáforosPosición de los semáforosLámpara-Lente de semáforos (funcionando)Señales de tránsito (100 m antes)Límite de velocidadUbicación de parqueo - restricciónUso de carriles y su demarcaciónLínea de PareCruce peatonalEstado físico de c/u de los DCT

Fuente: Tomado parcialmente del Manual of Transportation Engineering Studies (1994, P. 285)





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Hoja de campo del estudio

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.)________________________________________ Localización: __________________________________

Hora Inicio: ___________ Hora Final:_____________ Acceso: ____________________

Aforador:________________________________________________ Periodo: ___________________Hoja: _____ De: _____

Supervisor: _____________________________________________ Condición Climática: _______________________

Izquierda De Frente Derecha

Livianos

Pesados

Livianos

Pesados

Livianos

Pesados

Observaciones:

Firma Supervisor: ______________________________ Firma Aforador: _____________________________


FIRMA CONSULTORA

V E R D E

FASE DEL SEM.

R O J O

AMARILLO


ESTUDIO DE COMPORTAMIENTO DE CONDUCTORES ANTE SEMÁFOROS

Croquis

Fuente: Tomado parcialmente del Manual of Transportation Engineering Studies (1994, P. 289)





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Ejemplo de procesamiento, el siguiente cuadro se debe realizar por cada uno de los accesos de su intersección





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Como resultado final se realiza un consolidado por toda la intersección





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4. Practica No 3 Medición de Velocidad Vehicular

Generalidades La velocidad que pueden desarrollar los vehículos por una vía, su inverso y el tiempo que tardan en recorrer una distancia dada, se usan con frecuencia para evaluar la calidad del servicio que ésta presta a sus usuarios, especialmente en el medio urbano. Su ventaja principal es que los usuarios de la vía los perciben directamente, lo cual no sucede con otros parámetros del tránsito, como por ejemplo el volumen, que sólo manejan algunos ingenieros de tránsito. Una ventaja adicional importante de la velocidad y el tiempo de recorrido es que se pueden evaluar en términos monetarios, si creemos que “el tiempo es oro”. Estos estudios se realizan principalmente en vías de circulación continua tales como las carreteras de dos carriles y las vías de carriles múltiples donde la regulación del tránsito no suele hacer detener los vehículos. En vías de circulación discontinua, como las arterias urbanas, donde la influencia de los semáforos es predominante, se usan más los estudios sobre tiempo de recorrido; sin embargo, aun en esas vías los estudios de velocidad puntual resultan útiles para ciertos fines, como el determinación de la velocidad a flujo libre y la velocidad de aproximación a intersecciones.

Clasificación Valores de Velocidad

Velocidad en un Punto: O velocidad instantánea, la cual se utiliza para medir la velocidad del tráfico en una intersección, un puente o un lugar específico de la vía. Se utiliza igualmente para comparar diversos tipos de vehículos y/o conductores bajo condiciones específicas.

Velocidad de Recorrido: Es la velocidad efectiva a la cual viaja un vehículo entre puntos terminales. Se obtiene dividiendo la distancia total recorrida entre le tiempo total empleado por el vehículo.

Velocidad de Marcha: Es la velocidad promedio mantenida por un vehículo durante un trayecto dado; cuando ésta velocidad es sostenida, se denomina Velocidad de Operación, la cual representa el promedio de velocidad a que un conductor puede viajar bajo las condiciones existentes tanto del tráfico como ambientales.

La velocidad de marcha se obtiene dividiendo la distancia total cubierta entre el tiempo total en que el vehículo se mantuvo en movimiento, es decir, excluyendo las demoras.

Velocidad a flujo libre: Interesa al ingeniero porque no está afectada por la interacción vehicular ni por la regulación del tránsito (excepto, a veces, por la velocidad máxima permitida), y refleja más los efectos de la idiosincrasia del conductor, las características del vehículo, la calidad y condiciones de la vía, y el medio ambiente.

La velocidad a flujo libre en un punto o tramo uniforme de una vía se puede medir observando solamente los vehículos que se identifican como libres, es decir, cuya velocidad no está afectada por un vehículo más lento que vaya delante de él. Hay varios criterios para identificar un vehículo libre,





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pero el más empleado es el establecido por la Transportation Research Board en su “Highway Capacity Manual” que lo define como el vehículo que se desplaza con un intervalo de más de cinco segundos con respecto al que lo precede en el mismo carril por donde va. Se supone que si el intervalo es de menos de cinco segundos, el vehículo precedente está demorando al siguiente.

Aplicaciones

Determinación de tendencias de velocidad, por medio de muestreos periódicos en puntos específicos.

Determinación del valor de variables para la regulación del tránsito, las cuales se basan en información sobre la distribución de la velocidad, dado que no todos los vehículos viajan a la misma velocidad en un punto específico.

La dispersión de la velocidad afecta la capacidad y la seguridad de una vía. Si todos los vehículos viajasen a la misma velocidad, la capacidad estaría al máximo y los accidentes ocasionados por el adelantamiento entre vehículos, al igual que los choques entre vehículos viajando en la misma dirección, se eliminarían.

La distribución de velocidades se utiliza para:

o Establecer límites máximos y mínimos de velocidad. o Determinar la necesidad de fijar velocidad de seguridad en las curvas. o Proveer información relativa a la adecuada localización de señales de tránsito. o Establecer la longitud en las zonas de No Adelantamiento. o Analizar las zonas de protección para pasos peatonales, especialmente en zonas escolares.

Evaluaciones sobre seguridad vial y análisis de accidentes en sitios problema.

Determinación de la efectividad de medidas para mejorar la circulación del tránsito, cambios en controles o condiciones viales, en estudios de “Antes y Después”.

En diseño geométrico para la determinación de los radios o peraltes en las curvas, longitud de carriles de incorporación o salida entre otros.

En estudios de investigación como por ejemplo:

o Análisis de capacidad vial y nivel de servicio en relación con la velocidad promedio. o Análisis de velocidad Vs volumen. o Análisis diferencial de velocidad. o Influencia de obstáculos laterales y distracciones sobre la vía.

Localización de sitios para estudios de velocidad El objetivo y alcance del estudio determinan dónde y cuándo se debe llevar a cabo. En general, los estudios se hacen en condiciones estándares y con el pavimento seco, a no ser que se quiera investigar lo que sucede cuando el pavimento está mojado. Para estudiar tendencias de velocidad se deberá escoger trechos abiertos y rectos en vías rurales; en arterias urbanas el lugar indicado es a media cuadra, donde la influencia por controladores de tráfico como semáforos o señales de pare es mínima.





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En evaluaciones sobre seguridad vial para localizaciones peligrosas, los estudios se suelen hacer en los lugares y horas en que se ha detectado la ocurrencia de un gran número de accidentes; generalmente se requiere la información sobre las velocidades de acercamiento, las cuales deberán ser medidas antes de que los vehículos sean afectados por el problema que se estudia. Cuando se trata de la obtención de información para planeación de controles de tráfico, el sitio deberá estar obviamente dentro del área en estudio, pero lo menos influenciado posible de aspectos extraños. Si la velocidad se mide para estudios de “antes y después” a un cambio en la vía o en la regulación del tránsito, debe medirse siempre en días y horas en que las condiciones sean similares y tratar de que se observe aproximadamente la misma población de conductores. La localización específica de la recolección de datos deberá contemplar un sitio que reduzca a un

mínimo la influencia sobre el conductor, por parte del observador como del equipo utilizado.

Deben reconocerse siempre las variables que influencian la velocidad de los vehículos estudiados, pues su presencia puede desviar los datos y puede ser recomendable o no el incluir en la muestra tal desviación, dependiendo del propósito del estudio. Tales variables incluyen:

Condiciones físicas de la vía: Curvatura, pendiente, distancia de visibilidad, superficie de rodadura o distancia entre intersecciones, entre otras.

Ambiente: Zona del país o la ciudad, tipo de conductor, hora del día clima, visibilidad, límites de velocidad, entre otros.

Flujo de Tráfico: Volumen, clasificación, movimientos en un cruce, peatones, entre otros.

Un factor que debe tenerse muy en cuenta es que en las horas pico los conductores se comportan en forma distinta a los que conducen en horas valle, en primer lugar por tratarse de dos poblaciones distintas de conductores: la población activa que tiene afán por llegar a su trabajo o de regresar a su casa, contra la población pasiva que toma una actitud más sedentaria. En segundo lugar, una persona conduce en forma distinta cuando va al trabajo en una corriente de conductores agresivos que cuando sale de compras o de paseo. Algo análogo ocurre a lo largo de la semana.

Tamaño y selección de la muestra Cuando se miden velocidades puntuales no interesa la velocidad de los vehículos que se observan específicamente, sino la velocidad representativa del total de vehículos que pasaron por un punto y que van a pasar mientras las condiciones no cambien significativamente, es decir de la población de vehículos. Esa velocidad representativa sólo se conoce observando la población completa, pero como eso es evidentemente imposible, lo que se hace es observar una parte de la población que se denomina muestra. Entonces, de las características de la muestra se infieren (se inducen en este caso) las características de la población. El resultado de la inferencia son estimaciones de los parámetros de las variables de la población, tales como y 2. Ahora bien, esta inducción produce errores de inferencia en los valores estimados de los parámetros que pueden ser intolerables. Se sabe que estos errores disminuyen con el tamaño de la muestra (número de observaciones), aumentan con la variabilidad de los datos y varían también con el tipo de muestreo que se tome. En general, no se puede cambiar la variabilidad de los datos, y si se establece el tipo de muestreo, el error dependerá sólo del tamaño de la muestra. Si se quiere limitar la posibilidad de que ocurran errores de inferencia intolerables entonces el problema será determinar el tamaño mínimo de la muestra que no produzca frecuentemente tales errores. Este es un problema de estadística. Para resolverlo con respecto a una variable en particular, la estadística aconseja hacer lo siguiente:





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Fijar la cuantía máxima del error de inferencia en el parámetro estimado (tal como la media aritmética de la población) que se puede tolerar frecuentemente. Este es el error tolerable máximo.

Determinar lo que quiere decir “frecuentemente”, para lo cual es preciso escoger el nivel de confianza, que es la probabilidad (expresada en porcentaje) de que parámetro estimado no rebase el error tolerable máximo.

Determinar la varianza del estimador, lo que se suele expresar por medio de la desviación estándar.

Con esos datos se aplica el procedimiento estadístico apropiado para calcular el número mínimo de observaciones, n, que se deben hacer (tamaño de la muestra a tomar) para que se pueda esperar razonablemente que el error de inferencia del parámetro no rebase el error tolerable máximo con una frecuencia (en porcentaje) igual o mayor que el nivel de confianza.

Métodos de recolección de datos Longitud de base Es el método más simple y conocido, a través del cual se establece una longitud base, la cual depende principalmente del grado de precisión deseado, la velocidad máxima de los vehículos que se observan y de la apreciación del tiempo de recorrido la cual se determina principalmente por la pericia del observador. El principal error que se comete en éste método es debido al paralaje. De otro lado, el error de apreciación máximo del tiempo de recorrido de la base es la mitad de la apreciación del mismo; es decir, que si la apreciación es de un segundo el error de apreciación máximo será de más o menos medio segundo. Como los errores de apreciación pueden ser por defecto o por exceso, se considera que éstos se compensan hasta cierto punto.

Longitudes de base establecidas en función de la velocidad

Velocidad (km/h) 30 40 50 60 70 80 90 100

Longitud de base (m) 25 30 40 45 50 60 70 80

En condiciones ordinarias se recomiendan que se usen bases mínimas de 25 m para velocidades menores de 40 km/h, de 50 m para velocidades entre 40 y 65 km/h, y de 75 m para velocidades más altas. Enoscopio

VISUAL

TAPA

ESPEJO

Este estudio puede ejecutarse con un solo observador provisto de un cronómetro y auxiliándose de uno o dos enoscopios. Estos consisten simplemente en una caja en forma de “L” abierta en dos partes, con un espejo colocado en su interior a un ángulo de 45° con las paredes de la caja, que dobla a 90° la visual del observador, tal como puede observarse en la figura.





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Se mide una distancia base sobre la vía y en un extremo de ella se coloca el observador y en el otro un enoscopio con un brazo de la “L” perpendicular a la trayectoria de los vehículos y el otro apuntando hacia el observador. Es conveniente que el enoscopio se ubique frente a un árbol o poste que haya en el otro lado de la calzada a fin de que el paso de un vehículo interrumpa su visual al árbol o poste. De este modo se evitan los errores de paralaje.

Base

Enoscopio

VÍA

Observador

Árbol usadocomo referencia

Posición de laluz para estudiosnocturnos

Cuando el observador percibe la imagen de un vehículo en el enoscopio, pone en marcha el cronómetro y no lo para hasta que el vehículos pase frente a él (o a la inversa), registrando el tiempo transcurrido. Se pueden hacer observaciones nocturnas colocando una luz directamente frente al enoscopio cuyo rayo interrumpen los vehículos al pasar. Es mas conveniente (sobre todo cuando las bases son largas) usar dos enoscopios, colocando cada uno de ellos en un extremo de la base y situándose el observador a media distancia entre los enoscopios. El método es de bajo rendimiento, pues el observador no puede empezar a medir la velocidad de un vehículo hasta que no haya terminado de medir la del vehículo anterior, por lo que generalmente se dejan de observar muchos vehículos si los volúmenes son altos y se corre el riesgo de confundir los vehículos escogidos con los que no. La principal ventaja de este procedimiento es que requiere una inversión mínima de recursos, pero los avances tecnológicos de estos últimos años han hecho más accesibles al ingeniero instrumentos que miden la velocidad puntual en forma más rápida, económica y confiable. Medida con instrumentos registradores La base se define mediante la colocación de dos detectores separados por una distancia apropiada para que midan automáticamente el tiempo de recorrido de los vehículos de uno a otro. Esos detectores transmiten las actuaciones vehiculares que captan, a elementos registradores que las pueden pasar directamente a computadores portátiles o mediante hilos telefónicos a computadores permanentes. Los computadores aplican programas informáticos que calculan tiempos de recorrido y velocidades, los organizan y los analizan sin intervención manual. De este modo se registran prácticamente todos los vehículos con mínimo esfuerzo y con mínimas probabilidades de equivocaciones. Para esto se han usado detectores de paso de rueda, de presencia o combinación de ambos. Tanto unos como otros pueden ser temporales o permanentes. Los detectores de paso de rueda temporales que se han usado más son las mangueras o tubos de caucho. Son también los más baratos pero parecen no resultar efectivos en medio urbano, tanto por las pisadas simultáneas de varios vehículos sobre el tubo como por su incapacidad para medir a bajas velocidades o en lugares donde los vehículos paran frecuentemente. Otros detectores temporales de paso de rueda más efectivos son las cintas de contacto, para velocidades muy bajas; los piezo-resistentes, para velocidades medias y bajas; y los piezo-eléctricos, para velocidades muy altas. Estos dos últimos se usan también en instalaciones permanentes.





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Los detectores de presencia más usados son los de lazo inductivo, que pueden empotrarse en el pavimento como instalación permanente o fijarse a esteras de caucho para colocarlos sobre el pavimento y quitarlos con facilidad en instalaciones temporales. También se han combinado detectores de lazo fijos con cintas de contacto portátiles. En muchas de estas instalaciones donde se usan pares de detectores, se puede obtener no solamente las velocidades puntuales de los vehículos, sino también su longitud, intervalo en tiempo entre vehículos y su separación. Medida por medio de técnicas fotográficas Estas técnicas, en las que se emplean ahora principalmente filmadoras de video con reloj integrado, tienen ventajas inherentes tales como: Registro permanente de lo que se observa

Captación de todos los vehículos Extracción de la información con los recursos y comodidades de la oficina y

Observación y registro de varios sucesos que ocurran simultáneamente, inclusive los imprevistos. Entre sus desventajas se pueden citar: Necesidad de encontrar un sitio apropiado para colocar la filmadora

Acceso al sitio apropiado Lentitud de la extracción de los datos y Mayor probabilidad que se cometan equivocaciones, si se compara con la captación por

instrumentos registradores; aunque se pueden corregir las equivocaciones si se identifican. Para usar estas técnicas hay que medir en el terreno distancias entre puntos que se perciban en la filmación a fin de establecer una o más “bases” donde se puedan medir los tiempos de recorrido. Estos tiempos se pueden digitar directamente en un computador de escritorio. Procedimiento de medida directa de la velocidad con radar

Los medidores de velocidad a base de radar son los instrumentos más empleados actualmente para medir velocidades puntuales. Se basan en el principio fundamental de que una onda de radio reflejada por un objeto en movimiento experimenta una variación en su frecuencia que es función de la velocidad del objeto, lo que se conoce como principio Doppler, midiendo el cambio de frecuencia es posible determinar la velocidad del objeto que la refleja. En la actualidad, procedimientos que aplican técnicas infrarrojas y de láser para la medida directa de la velocidad están ganando también mucha aceptación.

Los medidores de radar suelen montarse en un trípode, en un vehículo o sostenerse con la mano para determinar las velocidades de los vehículos. Su uso es muy sencillo, pues basta con apuntar hacia el vehículo escogido, leer la velocidad directamente en una pantalla y anotarla. La velocidad aparece redondeada a kilómetros por hora.





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Como la velocidad que miden esos instrumentos es la del vehículo con respecto al medidor, ésta resulta menor que la que lleva el vehículo con respecto a la vía. Esto sucede porque la distancia recorrida por el vehículo a lo largo de la vía es mayor que el cambio correspondiente en la distancia de éste al medidor. Para corregir ese error habría que dividir la velocidad medida entre el coseno del ángulo de incidencia, o sea, el que forma la visual del medidor al vehículo con la trayectoria del vehículo. Esto no es fácil porque para que este ángulo no cambie hay que mantener fijo el instrumento. De cualquier modo, si el ángulo es menor de 15° los errores introducidos no son importantes.

Radar

Ángulo de Incidencia

Objetivo

De todos los instrumentos que usa el ingeniero de tránsito y que ven los conductores, al que más temen es al medidor de radar. A fin de que su presencia no afecte la velocidad natural de los vehículos, debe ponerse gran cuidado en ocultarlo y, si es posible, apuntar a los vehículos por detrás. Procesamiento y análisis de la información. Aunque la velocidad en un punto está dada por un valor promedio único, un valor tan simple no puede describir adecuadamente la serie de magnitudes halladas en un estudio de velocidad. El procesamiento comprende las operaciones aritméticas necesarias para expresar la velocidad de los vehículos en las unidades que se desean, lo cual puede requerir la conversión de tiempos de recorridos en velocidades.

También se considera procesamiento a algunos procedimientos simples de estadística como: El ordenamiento de los valores de las velocidades en tablas

Su agrupación en clases dentro de ciertos intervalos

El cálculo del porcentaje que cae en cada clase La acumulación de esos porcentajes hasta cada clase partiendo de la primera o la última clase y La representación gráfica de los porcentajes individuales y acumulados en forma de histogramas y

ojivas como se describe a continuación. Estas últimas actividades lindan con el análisis.

Tabla de Distribución de Frecuencias Cuando los datos recolectados se ordenan de acuerdo a su magnitud, forman una distribución de frecuencias, tal como se ilustra en la tabla siguiente:





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Clases de Velocidades [KPH] Observaciones por clase CálculosLímite

InferiorLímite

Superior Punto Medio Frecuencia Observada % %

AcumuladoX i F i

20.0 23.9 22.0 1 1.0 1.0 22.0 481.824.0 27.9 26.0 2 2.0 3.0 51.9 1,346.828.0 31.9 30.0 6 6.0 9.0 179.7 5,382.032.0 35.9 34.0 12 12.0 21.0 407.4 13,831.236.0 39.9 38.0 13 13.0 34.0 493.4 18,722.640.0 43.9 42.0 20 20.0 54.0 839.0 35,196.144.0 47.9 46.0 18 18.0 72.0 827.1 38,005.248.0 51.9 50.0 17 17.0 89.0 849.2 42,415.052.0 55.9 54.0 4 4.0 93.0 215.8 11,642.456.0 59.9 58.0 5 5.0 98.0 289.8 16,791.060.0 63.9 62.0 1 1.0 99.0 62.0 3,837.864.0 67.9 66.0 1 1.0 100.0 66.0 4,349.4

TOTALES 100 100.0 673.0 4,303.0 192,001.3

Fi Xi Fi (Xi)²

Velocidad Media [ X ]

nxF

X ii Es el valor más frecuentemente usado. Es una medida de tendencia central.

Donde: ii xF : Suma de las Frecuencias Medias

n : Numero Total de Vehículos Observados

Desviación Estándar [S] Puesto que todos los vehículos no viajan a la misma velocidad, existe una dispersión de velocidades alrededor de la media. La desviación estándar es la medida estadística de ésta dispersión. La media una vez la desviación estándar, contiene el 68% de los vehículos observados.

La media dos veces la desviación estándar, contiene el 95% de los vehículos observados. La media tres veces la desviación estándar, contiene el 99% de los vehículos observados.

1

1 22

2

n

xFn

xFS

iiii

Donde: S² : Varianza, y 2SS

Error Estándar de la Media [ xS ]

Es un valor estadístico que indica la confidencia con la cual se puede aceptar que la velocidad media de la muestra pueda asumirse como la velocidad media de todo el tráfico. Se utiliza también para determinar cuando son significantes las diferencias halladas en los estudios de “antes y después”.

nSS x

22

y 2xx SS





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Donde: 2xS : Varianza de la media

2S : Varianza de la muestra

Se puede decir con el 95% de confidencia que la verdadera o real media de todo el tráfico está dentro del rango definido por la media observada [ X ] mas o menos dos veces el error estándar de

la media [ xS ]

Estudios de “Antes y Después” Para determinar cuando es significativo la diferencia entre las velocidades medias en estudios de “antes y después”, es necesario estimar la desviación estándar de la diferencia de las medias utilizando la siguiente ecuación:

22ˆbxaxx SSS

Donde: S : Desviación Estándar de la diferencia de las medias

2axS : Varianza de la media en el estudio de “antes”

2bxS : Varianza de la media en el estudio de “después”

Si la diferencia en las velocidades medias es mayor que dos veces la desviación estándar de la diferencia de las medias, es decir, si:

SXX baˆ2

en donde: Xa = velocidad media en el estudio “antes” Xb = velocidad media en el estudio “desupés” Se podrá afirmar con el 95% de confidencia que la diferencia observada en las velocidades medias es significante; es decir que el cambio efectuado en las condiciones ha afectado significativamente la velocidad media. Valores más precisos de la significancia pueden obtenerse utilizando valores de percentilles de la distribución “t”, la cual se encuentra tabulada en los textos de estadística. La ecuación empleada en tales casos es:

StXX baˆ

en donde: t = (1-percentil ) de la distribución “t” con nb + na –2 grados de libertad





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Análisis Gráfico

HISTOGRAMA VELOCIDADES PUNTUALES

0

4

8

12

16

20

22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66Velocidad en Km/h

% d

el to

tal d

e ob

serv

acio

nes

El histograma y la curva de frecuencia permiten analizar la distribución de velocidades en un punto y determinar el Modo, que es la velocidad a la cual viajan la mayor parte de los vehículos. Éste queda determinado por el pico de la curva de distribución de frecuencias. Ésta curva es también útil para determinar el Paso del tráfico que es el rango de velocidades que incluye el mayor número de vehículos para un incremento nominal en velocidad, usualmente 15 KPH. Cuando la curva es simétrica, los límites del “paso”son equidistantes del valor del “modo”.

DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA DE VELOCIDADES PUNTUALES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

Velocidad en Km/h

% ig

ual o

men

ora

la v

eloc

idad

indi

cada Percentil 85

Mediana

Percentil 15

La curva de frecuencias acumuladas es más útil para determinar gráficamente la media y el porcentaje de los vehículos que viajan por debajo de una velocidad dada o Percentil. El percentil 85 de las velocidades es considerado frecuentemente como la velocidad crítica para las condiciones existentes, y es la velocidad no superada por el 85% de los vehículos observados y





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rebasada por el 15%, quienes estarían viajando más rápido que lo sería seguro para la vía en estudio. Éste percentil es una buena guía para establecer límites de velocidad. También se acostumbra a calcular el percentil 50 o mediana, que es otra medida de posición, y el percentil 15 que a veces se toma como la máxima velocidad de los que van con demasiada calma y por su velocidad tienden a obstruir el tráfico, aumentando las posibilidades de accidentes. El percentil 98 generalmente es utilizado como la velocidad de diseño vial.

Efecto del volumen sobre la velocidad media en un punto Es importante especialmente en vías rurales de dos carriles de tráfico, en donde volúmenes tan bajos como 200 vph reducen la velocidad promedio. La velocidad decrece linealmente con el aumento del volumen. Igualmente, al aumentar el volumen, el rango de la distribución se reduce debido al aumento de las dificultades para adelantar otros vehículos.

Influencia de los usuarios de la vía sobre la velocidad de punto Bajo condiciones ordinarias de tráfico libre, el usuario tienen una amplia gama de velocidades para escoger, influenciado por factores tales como longitud de viaje o presencia de pasajeros en el vehículo. El incremento de velocidad para viajes largos, más de 150 Km, oscila entre el 10% y el 30% sobre la velocidad para viajes cortos. Cuando el conductor va solo tiende a viajar a velocidades entre 3 y 5 KPH más rápido que cuando lleva pasajeros.

Influencia de los vehículos sobre la velocidad de punto En general los buses son los más rápidos; los camiones un poco más lentos que los buses. Además parece que la velocidad disminuye entre 2 y 4 KPH por cada año de edad adicional del vehículo.

Efecto de la vía sobre la velocidad de punto La diferencia de velocidades entre vías de concreto y vías en macadam, en condiciones óptimas, es apenas de 5 a 7 KPH. No se ha encontrado variación de velocidad entre anchos de vía de 5.5 mts a 6.0 mts Pendientes largas del 7% u 8% esparcen el rango de las velocidades de subida pero agrupan el rango de las velocidades de bajada, las cuales son, generalmente, entre 3 a 10 KPH mayores que las de subida. La velocidad promedio en vías urbanas oscila entre los 40 y los 50 KPH, mientras que en vías rurales esta entre los 65 y los 80 KPH.

Efecto de la hora sobre la velocidad en un punto La diferencia entre velocidades diurnas y nocturnas es muy pequeña; la congestión de los fines de semana afecta la velocidad de algunas vías.

Efecto del tiempo Puede afectar la velocidad en un punto debido a reducción de visibilidad o a efectos sicológicos sobre el conductor.





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Efecto de las regulaciones de velocidad Depende en buena parte del grado de coacción ejercido, pero en tales casos, la adopción de límites óptimos de velocidad reducen el número de vehículos que viajan a velocidades excesivas.

Resumen de las características de la velocidad en un punto Aunque la velocidad en un punto es simple por si misma, es resultante de la combinación de numerosos factores, incluyendo deseos del usuario de la vía, velocidad inherente y tipo de vehículo, diseño de la vía, volumen de tráfico, tiempo y hora. La velocidad promedio en un punto para condiciones normales de tráfico es usualmente el valor correspondiente al 55% en la curva de distribución de frecuencias. La velocidad mínima es de alrededor de 0.5 de la promedio y la máxima oscila entre 1.5 a 1.9 veces la promedio.

Procedimiento para la práctica

Ubicación Tramo recto de una vía con flujo unidireccional y separación física entre las direcciones de circulación, adelantando la toma recolección de datos bajo condiciones climáticas favorables y del tránsito normales y una muestra cercana a los cien (100) datos.

Personal Grupos de dos estudiantes, con un observador que realizará las lecturas con ayuda de un radar y un anotador que consignará los datos en el formato sugerido. Cada grupo tomará un sentido de circulación y la totalidad del curso cubrirá varios tramos de la vía en estudio.





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Formato de Campo Sugerido ESTUDIO DE VELOCIDAD PUNTUAL

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.)__________________________________ Localización: _____________________________________ Hoja: _____ De: _____

Hora Inicio: ___________ Hora Final:_____________ Estado del pavimento: _____________________________ Sentido: ________________

Condición Climática: _____________________________ Longitud Base (si se usó): ________________ metros Procedimiento: ___________

Aforador:_______________________________________ Supervisor: _____________________________________ ________________________

Nº Lectura 1

[Seg.] - [KPH]Tipo de

Vehículo 2Nº Lectura 1






Vehículo 2

1 26 51 76

2 27 52 77

3 28 53 78

4 29 54 79

5 30 55 80

6 31 56 81

7 32 57 82

8 33 58 83

9 34 59 84

10 35 60 85

11 36 61 86

12 37 62 87

13 38 63 88

14 39 64 89

15 40 65 90

16 41 66 91

17 42 67 92

18 43 68 93

19 44 69 94

20 45 70 95

21 46 71 96

22 47 72 97

23 48 73 98

24 49 74 99

25 50 75 100

Notas: 1 Depende de si se miden tiempos de recorrido o velocidaddes (empleando Cronómetro o Radar respectivamente).

Constituyen un "pelotón" los vehículos que se siguen a corta distancia. en él, se mide solamente la velocidad del que encabeza el pelotón.

Observaciones:

Firma Supervisor: ___________________________ Firma Aforador: ____________________________

2 L = Automóviles a flujo libre; B = Bus o Buseta a flujo restringido; BL = Bus o Buseta a flujo libre; C = Camión a flujo restringido; CL = Camión a flujo libre; Si se trata de un automóvil a flujo restringido, no se registra nada.

ESPACIO PARA CONSIGNAR EL NOMBRE DEL ESTUDIO A ADELANTAR MEDIDAS DE VELOCIDAD O TIEMPO DE RECORRIDO

ESPACIO PARA CONSIGNAR LA RAZON SOCIAL Y/O LOGOTIPO DE LA ENTIDAD CONTRATANTE Y DE LA FIRMA

CONSULTORA





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Metodología Se registrarán las lecturas de la velocidad instantánea de los vehículos que transiten sobre el punto asignado, clasificándolos en Autos, Buses y Camiones. Cada grupo presentará un informe conjunto que contendrá el análisis de los datos recopilados en las dos direcciones estudiadas sobre el punto estudiado y su comparación con otro de los tramos establecidos.

Presentación de resultados.


Presentación de la hoja de campo establecida para la toma de información.

Resumen de los datos recolectados.

Determinación del intervalo de clase apropiado.

Cálculo de la frecuencia relativa acumulada por eventos.

Histograma y curva de frecuencias acumuladas (porcentaje). Tener presente que las frecuencias son dibujadas contra el límite superior del intervalo de clase.

Cálculo de la media, la desviación estándar y el error estándar de la media.

Determinar el percentil 85 y el valor de la media por interpolación.

Comprobar el percentil 85 y la media, percentil 50, a través de la curve de frecuencias acumuladas. Determinar el rango de 15 Kph.

Comparar los valores de las desviaciones estándar

Resumir los resultados y presentar las conclusiones. Recordar que la velocidad máxima en zonas urbana es de 60 KPH y en carretera es de 80 KPH.

Análisis del Tamaño de la muestra En el muestreo de datos existe cierto grado de inexactitud en los resultados, sin embargo, pueden ser despreciables si el tamaño de la muestra es apropiado. En éste caso se analizará la relación entre el tamaño de la muestra y la dispersión de los datos.

Analizar los resultados

Bibliografía

Manual de Estudios de Ingeniería de Tránsito. Paul C. Box y Joseph C. Oppenlander. Representaciones y Servicios de Ingeniería S.A. 4ª Edición. México 1985.





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Métodos Estadísticos en Ingeniería de Tránsito. J. F. Schwar and J. P. Huarte – Ohio State University, 1967.

Manual de Planeación y Diseño para la Administración del tránsito y el transporte en Santa Fe de Bogotá. Secretaría de Tránsito y Transporte – Cal y Mayor, 1998.





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5. Practica No 4 Estudio de Tiempo de Viaje por el Método de placas

Generalidades Los estudios de tiempo de viaje determinan la cantidad de tiempo requerida para atravesar una ruta específica o un tramo especifico de una vía. En campo, se obtienen datos sobre tiempo de viaje y velocidad de viaje.

Tiempo de viaje: Es el tiempo total transcurrido, incluyendo paradas y esperas necesarias, para que un vehículo viaje de un punto a otro sobre una ruta especifica, bajo las condiciones existentes de trafico.

Tiempo de marcha o de circulación: Es aquella parte de tiempo en que el vehículo está moviéndose. Tiempo de marcha es igual a tiempo de viaje menos las demoras por paradas.

Tasa de movimiento: Es el tiempo de viaje expresado en términos de minutos por Kilometro.

Velocidad de viaje: O de recorrido, es la velocidad promedio en todo el tramo estudiado. Se obtiene dividiendo la distancia total por el tiempo total transcurrido entre puntos terminales (incluye todas las demoras, es decir, tiempo de viaje).

Velocidad de marcha o circulación: Es la velocidad promedio de movimiento a lo largo de una ruta especificada sin tener en cuenta el tiempo de paradas y esperas. Distancia total dividida por el tiempo de marcha.

Uso de los datos sobre tiempo de viaje

1. Evaluar congestión, ya que se obtienen datos sobre tamaño, localización y causa de la demora, útiles para su solución. Éstos datos también permiten identificar lugares en donde otros tipos de estudio son necesarios.

2. Los datos de tiempo de viaje permiten estimar índices de congestión y tasas de suficiencia.

3. Estudios de antes y después pueden utilizar tales de datos para determinar la efectividad de un cambio. (prohibiciones de estacionamiento, ciclos semafóricos, direccionalidad vial, paraderos, entre otros)

4. Estudios económicos tales como el análisis beneficio-costo; los datos de tiempos de viaje también pueden ser útiles en estimativos de consumo de gasolina.

5. Estudios de tendencia que evalúan como cambia el nivel de servicio con el tiempo.

6. Asignación de tráfico a nuevas facilidades para realizar movimientos viales (adicional a otros factores).





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Métodos para la obtención de los datos Varían de acuerdo con la información deseada y se pueden clasificar en:

Métodos del tiempo de viaje En los cuales se mide el tiempo de viaje entre dos puntos establecidos, para lo cual se usan las siguientes metodologías:

1. Métodos del Vehículo en movimiento: a Técnica del vehículo flotante: Se trata de flotar en la corriente del tráfico, buscando que el número

de vehículos que adelantan al vehículo de prueba sean tantos como los adelantados por éste.

b Técnica de la velocidad media: El conductor imprime una velocidad que en su opinión es representativa de la velocidad de todo el flujo de tráfico. Se recomienda solo cuando el conductor es experimentado en la toma de éste tipo de información.

En los casos anteriores se registran datos de: tiempo de viaje, demoras fijas y operacionales(causa) y distancia del tramo. Los tiempos de viaje también pueden ser registrados en puntos intermedios del tramo a estudiar, con el objeto de comprobar posibles dispersiones en los datos.

c Técnica del Road Research Laboratory de Inglaterra: la cual ya se estudio y aplicó para la estimación de volúmenes vehiculares en vías bidireccionales sin separador, permitiendo la estimación de tiempos de viaje promedio por sentido. (obtención de datos y cálculos indicados en la práctica Nº 3).

2. Por anotación de placas de matrícula:

Este procedimiento consiste esencialmente en anotar el momento, hora de paso, en que los vehículos que recorren un tramo de vía pasan por dos o más puntos del tramo, identificándolos por su placa de matrícula. Luego se calcula el tiempo de recorrido entre los puntos de la vía conociendo las distancias que los separa. Mide solamente tiempos de recorrido, no mide demoras. Su eficiencia depende en gran parte del número de vehículos que pasen por el tramo considerado, pues si el tránsito es intenso puede obtenerse una muestra aceptable en un tiempo relativamente corto y viceversa.

Específicamente, Berry (1949), (citado por Pignataro, 1973) hizo un clásico estudio donde llegó a la conclusión de que para obtener un error máximo tolerable en la media de 5% a un nivel de confianza del 95% se debían tomar aproximadamente las muestras mínimas que aparecen en la siguiente tabla:





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Tamaño mínimo recomendado de las placas a observar en una hora

TIPO DE VÍA MUESTRA

Arterias urbanas

De dos carriles, sin congestión 30

De dos carriles, congestionadas 35

De carriles múltiples, sin congestión 80

De carriles múltiples, congestionadas 100

Carreteras rurales

De dos carriles, sin congestión 25

De dos carriles, congestionadas 40

De carriles múltiples, sin congestión 30 Fuente: Adaptado de Berry (1949)

Agiliza la observación el uso de grabadoras. Una alternativa moderna es usar computadores portátiles para registrar los números de placa (el registro de la hora es automático) y mediante un procedimiento sistematizado comparar los números de placa, calcular los tiempos de recorrido, eliminar los datos que parezcan erróneos, y efectuar el análisis estadístico. Otra alternativa más moderna es usar una filmadora que lea automáticamente los números de las placas usando técnicas de procesamiento de imágenes, lo que acelera notablemente el estudio; pero en 1995 el proceso resultaba entre cuatro y seis veces más costoso que la extracción de datos manualmente del videocasete

3. Técnica aerofotográfica: Aunque aplicable a pequeños tramos, ésta técnica es más útil para investigar y obtener interrelaciones de diferentes factores tales como velocidades, espaciamientos, uso de carriles, tasas de aceleración, maniobras de convergencia, divergencia y cruces y demoras en intersecciones.

4. Técnica de entrevistas: Útil cuando se requiere gran cantidad de información en poco tiempo y a bajo costo, aunque requiere buena cooperación de los entrevistados para obtener resultados satisfactorios. Se hace una selección de compañías y sitios de trabajo con el objeto de preguntar a sus empleados por el tiempo de viaje empleado, tanto de ida como de regreso, en un día particular, estableciendo los puntos de inicio y finalización del recorrido realizado.

Análisis de resultados

Tiempo de Viaje

Para una ruta o tramo puede ser el tiempo promedio o la velocidad total de viaje

Para un área, se trazan sobre un mapa las líneas isocrónicas, tomando un origen común, el cual puede ser el centro de la ciudad, para mostrar la distancia alcanzada en un tiempo determinado. Donde las líneas de igual tiempo están cercanas unas de otras, se encuentran zona de congestión; un





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flujo libre, como el de las autopistas y arterias principales alarga la isocrona en la dirección del recorrido debido a que se puede viajar más lejos.


Ubicación El estudio se hará sobre el corredor de la Carrera 13 entre la Calle 45 y la calle 53 y la Calle 45 entre la Carrera 13 y la Carrera 24.

Personal En cada punto de control se contará con dos aforadores por sentido para el registro de las placas, quienes anotarán la última letra y los tres números y la hora de paso respectiva.





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Formatos de Campo Sugerido





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Datos recolectados Tiempo de viaje.

Distancia del tramo.

Número de placa de vehículos con su respectiva hora de paso.

Presentación de resultados. Localización en un plano zona en estudio

Presentación de la hoja de campo establecida para la toma de información

Resumen de los datos recolectados para una calzada de circulación

Determinar para el método de las placas:

Tiempo de viaje

Velocidad de viaje

Bibliografía

Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte. Secretaría de tránsito y Transporte de Bogotá – Cal y Mayor y Asociados. Vol 2. 1998.

Highway Capacity Manual. Transportation Research Board, National Research Council - HCM 2000, Capítulos 10 y 16. Washington, D.C. 2000.

Manual of Transportation Engineering Studies. Hummer, J. E – H. D. Robertson. Englewood Cliffs, N. J. Prentice Hall – 1994.





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6. Practica No 5 Estimación de Volúmenes, Tiempos de Viaje y Demoras

Generalidades El conocimiento de la velocidad y el tiempo de recorrido juega un papel destacado en la determinación de elementos del diseño vial y en la regulación del tránsito. Por ejemplo, la ubicación correcta de una señal de tránsito debe ser en un punto en que permita al conductor percibir su mensaje, tomar una decisión y ejecutar las acciones necesarias antes de llegar al lugar a que se refiere el mensaje. Para ello el ingeniero de tránsito debe conocer (entre otras cosas) el tiempo de recorrido del vehículo desde el punto donde su conductor ya percibe el mensaje hasta el lugar donde se aplica el mismo. A pesar de que expresan el mismo concepto, velocidad y tiempo de recorrido tienen generalmente distintas aplicaciones. La velocidad se suele medir en un punto o tramo corto de una vía para determinar la rapidez con que pasan los vehículos por allí, mientras que el tiempo de recorrido se observa en tramos de vía de cierta longitud para conocer la calidad del servicio global que prestan o sus variaciones a lo largo de ellos. Estos estudios se realizan principalmente en vías de circulación continua tales como las carreteras de dos carriles y las vías de carriles múltiples donde la regulación del tránsito no suele hacer detener los vehículos. En vías de circulación discontinua, como las arterias urbanas, donde la influencia de los semáforos es predominante, se usan más los estudios sobre tiempo de recorrido. Como parámetro de comparación, para definir la bondad de la estimación de los volúmenes horarios a partir de los tiempos de viaje mediante la técnica del vehículo en movimiento, se suele acompañar esta técnica con la ejecución de aforos de volúmenes horarios simultáneos en la sección estudiada, durante el tiempo de ejecución de las pruebas. Los estudios de tiempo de viaje determinan la cantidad de tiempo requerida para atravesar una ruta especifica o un tramo especifico de una vía. En campo, se obtienen datos sobre tiempo de viaje y velocidad de viaje pero no necesariamente sobre demoras. Los Estudios de Demoras dan información precisa sobre la cantidad, causa, localización, duración y frecuencia de las mismas las cuales influencian el flujo del trafico, al igual que de los tiempos de viaje.

Tiempo de viaje: Es el tiempo total transcurrido, incluyendo paradas y esperas necesarias, para que un vehículo viaje de un punto a otro sobre una ruta especifica, bajo las condiciones existentes de trafico.

Tiempo de marcha o de circulación: Es aquella parte de tiempo en que el vehículo está moviéndose. Tiempo de marcha es igual a tiempo de viaje menos las demoras por paradas.

Tasa de movimiento: Es el tiempo de viaje expresado en términos de minutos por Kilometro.

Velocidad de viaje: O de recorrido, es la velocidad promedio en todo el tramo estudiado. Se obtiene dividiendo la distancia total por el tiempo total transcurrido entre puntos terminales (incluye todas las demoras, es decir, tiempo de viaje).





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Velocidad de marcha o circulación: Es la velocidad promedio de movimiento a lo largo de una ruta especificada sin tener en cuenta el tiempo de paradas y esperas. Distancia total dividida por el tiempo de marcha.

Demora: Tiempo perdido por el trafico debido a fricciones y dispositivos de control de trafico.

Demora fija: Es la demora a la cual esta sujeto un vehículo independientemente de las características del flujo del tráfico, como el volumen o las interferencias presentes, y se registran principalmente en intersecciones (Semáforos, Pares, Ceda el Paso, Cruces con vías férreas).

Demora operacional: Es la demora causada por la interferencia de otras componentes del flujo de trafico, tales como fricciones laterales o aquellos movimientos que interfieren con el flujo del tráfico (tiempo perdido en maniobras de estacionamiento, cruce de peatones y/o vehículos, movimientos de giro, ascenso-descenso de pasajeros, entre otras), o fricciones internas, debidas al flujo propiamente dicho (congestión por altos volúmenes o capacidad superada). Éste tipo de demoras son el problema principal en el análisis de la congestión y generalmente se presentan en las intersecciones viales. Los datos de demoras en intersecciones individuales son valiosos para evaluar la eficiencia o no de los métodos de control del tráfico y dentro de los factores que influyen en el registro de éstas están:

Físicos: Número de carriles, ancho, pendiente, control de accesos, entre otros.

Tráfico: Volumen de accesos, movimientos de giro, tipo de conductor, peatones, estacionamiento, velocidades bajas, entre otras.

Control del tráfico: Tipos y ciclos de semáforos, señales de Pare – Ceda el Paso y control de estacionamiento.

Demoras en el tiempo de viaje: Diferencia entre el tiempo requerido para atravesar un tramo de vía, y el tiempo correspondiente a una velocidad promedio del trafico en condiciones de viaje no congestionado (Por ejemplo demoras por aceleración y desaceleración adicionales a los tiempos de paradas).

Tiempo de demora por paradas: Es el tiempo en que un vehículo permanece detenido por causa de cualquier factor o influencia.

Tasa de demora: Diferencia entre la tasa de movimiento observada y la tasa de movimiento estándar para un tipo particular de vía.

Como valores mínimos, en hora pico, para la tasa de movimiento estándar se tienen:

Autopistas y vías rápidas (55 KPH): 1.09 minutos/kilómetro

Arterias principales (40 KPH): 1.50 minutos/kilómetro

Calles colectoras (30 KPH): 2.00 minutos/kilómetro

Tasa de demora vehicular: Corresponde al tiempo total perdido (en vehículo-minutos por kilómetro) por los vehículos de un flujo de tráfico cuando la vía o tramo no se ajusta a la tasa de movimiento estándar. Se obtiene multiplicando el volumen unidireccional de la hora pico por la tasa demora.





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Uso de los datos sobre tiempo de viajes y demoras

1. Evaluar congestión, ya que se obtienen datos sobre tamaño, localización y causa de la demora, útiles para su solución. Éstos datos también permiten identificar lugares en donde otros tipos de estudio son necesarios.

2. Los datos de tiempo de viaje permiten estimar índices de congestión y tasas de suficiencia.

3. Estudios de antes y después pueden utilizar tales de datos para determinar la efectividad de un cambio. (prohibiciones de estacionamiento, ciclos semafóricos, direccionalidad vial, paraderos, entre otros)

4. Estudios económicos tales como el análisis beneficio-costo; los datos de tiempos de viaje también pueden ser útiles en estimativos de consumo de gasolina.

5. Estudios de tendencia que evalúan como cambia el nivel de servicio con el tiempo.

6. Asignación de tráfico a nuevas facilidades para realizar movimientos viales (adicional a otros factores).

Objetivos

Estimar los volúmenes y tiempos de viaje en un tramo de vía, con una calzada de dos carriles y flujo de circulación bidireccional, mediante la técnica del vehículo en movimiento.

Determinar las demoras y la causa de ellas en el corredor.

Comparar los volúmenes estimados a partir del procedimiento anterior, con la información obtenida directamente a través de aforos realizados durante el desarrollo de la práctica.

Método En el procedimiento aplicado a la práctica que nos ocupa, un vehículo flotante recorre varias veces el tramo de vía en estudio a una marcha que puede determinarse, en general, de dos maneras. En la primera, el conductor del vehículo trata de “flotar” en la corriente vehicular, procurando que el número de vehículos que adelante sea igual al que rebasen el vehículo flotante. En la segunda, se dan instrucciones al conductor del vehículo flotante para que conserve una velocidad que, a su juicio, sea el promedio de la de todos los vehículos en ese momento. Algunos consideran que el primer procedimiento puede resultar peligroso si el conductor se afana demasiado por mantener el equilibrio entre los sobrepasos. La tendencia actual es utilizar el segundo procedimiento pues se considera que, a la luz de la experiencia, sus resultados han sido satisfactorios. Otros procedimientos menos empleados consisten en seguir un vehículo elegido al azar o indicar al conductor que maneje en forma natural, habiéndose calibrado su velocidad libre con respecto a la de otros conductores. También se ha usado un procedimiento en que el conductor del vehículo trata de ir a la velocidad máxima permitida, a menos que no pueda alcanzarla; sin embargo, donde la velocidad máxima no se respeta, la velocidad del vehículo flotante será muy inferior a la media, e inclusive el vehículo puede constituir un estorbo al tránsito.





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Durante los recorridos del tramo en estudio, se mide el tiempo de recorrido total del tramo y los tiempos de detención que se presenten a lo largo del mismo, si es que se desea conocer éstos. En arterias urbanas, que es donde más se usa este método, los puntos de control naturales son las intersecciones semaforizadas; en autopistas se utilizan puntos específicos en los ramales de entrada y salida; mientras que en carreteras de dos carriles se han usado como puntos de control (sólo para tiempo de recorrido) los lugares donde cambian las características de la vía del tránsito o del terreno. Aun cuando se usen instrumentos registradores es importante conocer por adelantado la longitud del

tramo de estudio y la distancia entre puntos de control, tomándolos de planos o inventarios existentes o

midiéndolos por los medios más expeditos de que se disponga.

La metodología descrita a continuación se puede interpretar gráficamente en la Figura 1, y con el propósito de garantizar una muestra representativa, se sugiere que se realicen al menos 12 recorridos en cada uno de los sentidos a evaluar.

Mi

Mi

Mi

Pj

Uj

Oj

Figura 1. Esquema de funcionamiento del vehículo flotante

Cuando el vehículo flotante “U” pasa por el inicio del tramo, en la dirección j-i, el anotador registra la lectura del odómetro, o si se le facilita lo coloca en ceros, al tiempo que el observador pone en marcha el cronómetro y lo deja correr; se registra el tiempo acumulado del cronómetro desde el inicio “j” hasta el final “i”del tramo establecido, para el primer recorrido. Las lecturas se realizarán cuando el vehículo pase sobre el eje de la vía transversal que constituye el punto de control a considerar. A medida que el vehículo “flota” en la corriente del tráfico, un anotador al interior del automóvil registra los vehículos “M” que circulan en dirección contraria el recorrido realizado, se encuentren con el vehículo de prueba; simultáneamente otro, o el mismo anotador dependiendo de los volúmenes, registra el número de vehículos “P” que son sobrepasados por el vehículo de prueba. El ejercicio continua hasta que se cubre la distancia establecida a evaluar. Para establecer los tiempos de detención, se acciona un segundo cronómetro cuando el vehículo se detiene o reduce su velocidad a un valor menor del que limita la detención, para cuando el vehículo se pone en movimiento rebasando el límite de velocidad aludido, se detiene el cronómetro. El procedimiento continua teniendo cuidado de mantener el cronómetro en la modalidad de acumulación de tiempos, para poder anotar la lectura al final del recorrido. Al llegar el vehículo flotante al final del tramo, se detienen los cronómetros, se lee el tiempo total de recorrido y el tiempo acumulado de paradas.





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Si la vía es de circulación en ambos sentidos y se desea estudiar el sentido contrario, el vehículo da la media vuelta para empezar el siguiente recorrido en el otro sentido, de lo contrario deberá regresar al punto de partida antes de continuar las observaciones. Cada vez que se termina un recorrido y antes de olvidar los detalles del trabajo, se anota cualquier observación que estime pertinente. Hay que tener en cuenta que los tiempos de recorrido y velocidades medidas por este método, solamente se aplican al modo de transporte en automóvil particular. El método del vehículo de prueba también puede ser aplicado para determinar los vehículos- kilómetro en sistemas menores de tráfico, cuando la distancia base para el recorrido se establece en un kilómetro. De otro lado, y mediante el empleo de estaciones de maestras o de control, se pueden establecer los factores de expansión para obtener los volúmenes de tráfico promedio diario. Los resultados de los puntos de control deben ser analizados cuidadosamente y durante un período continuo en el cual cada hora tenga volúmenes similares de tráfico. Las variaciones diarias de volúmenes también se estudian para definir los conteos en aquellos días en los cuales no varíen mas del 5% del volumen semanal.

Procedimiento en campo

Ubicación Este estudio se puede llevar a cabo en cualquier vía de flujo bidireccional que no tenga separación física entre las direcciones de circulación, adelantando la toma recolección de datos bajo condiciones climáticas favorables y del tránsito normales. Para obtener datos confiables es necesario que el vehículo de prueba realice entre 12 y 16 recorridos por sentido de circulación. La ruta analizada debe dividirse en tramos uniformes con base en las condiciones físicas de la vía (ancho, número de carriles, estacionamientos) y en las condiciones del tránsito (volumen constante, velocidad uniforme, tipo de tráfico).

Información recolectada

Mj /

Mi : Número de vehículos en dirección opuesta al vehículo de prueba

Oi / Oj : Número de vehículos que sobrepasan al vehículo de prueba

Pi / Pj : Número de vehículos que son sobrepasados por el vehículo de

prueba

Ti / Tj : Tiempo de Viaje en la dirección del recorrido, en minutos

Adicionalmente se pueden recolectar los tiempos acumulados por las demoras sufridas en el viaje y establecer su incidencia dentro del mismo (no pueden existir demoras voluntarias).





54

Personal Se recomienda un grupo de cuatro personas por vehículo de prueba,

El conductor quien además establece el registro de la distancia por medio de la lectura en el odómetro,

Una para el registro de los vehículos adelantados, los que adelantan,

Una que registra y clasifica las demoras (fijas y operacionales)

Una para el registro de los vehículos en sentido contrario y los tiempos de viaje.

Adicionalmente en cada punto de control para el chequeo de los volúmenes se dispondrán de aforadores, uno por sentido, quienes establecerán el volumen de una hora realizando la clasificación de los vehículos aforados en períodos de quince minutos. Dos estudiantes realizaran el plano e Inventario de señalización y del estado de la estructura del pavimento del todo el recorrido.





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Formatos de Campo Sugeridos





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57





58





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Procesamiento de la información.

Volumen horario en una dirección

ji

iji TT

POMV

)(60

Tiempo de viaje promedio para el flujo en una dirección

i

iii

VPOTT )(60

Los valores usados en cada una de las dos ecuaciones, corresponde a los promedios obtenidos a partir del total de recorridos realizados en cada dirección de la vía en estudio y los tiempos expresados en minutos.

Chequeo por dispersión. Dado que la información de velocidades y/o tiempos de recorrido a recolectar en cada uno de los recorridos efectuados puede tener variaciones importantes de una con respecto a la otra, se hace necesario efectuar chequeos de datos por dispersión, con el objetivo fundamental de obtener un promedio aritmético que involucre datos significativamente iguales, desechando los que se alejen de este promedio.

Este chequeo se hace de la siguiente forma:

Se calcula el promedio aritmético de los tiempos de viaje empleados para hacer cada una de los recorridos

Se anota el valor absoluto de las sustracciones entre la media calculada y cada uno de los tiempos de viaje.

Se suman los valores absolutos obtenidos en el paso anterior.

Si esa suma es menor que la media calculada, se toman todos los valores para el cálculo. Si la suma es mayor, se desecha el dato con el mayor valor absoluto de la sustracción, y se repite el procedimiento, hasta que la sumatoria sea menor.





60

Tiempo de Viaje

Para una ruta o tramo puede ser el tiempo promedio o la velocidad total de viaje

Para un área, se trazan sobre un mapa las líneas isocrónicas, tomando un origen común, el cual puede ser el centro de la ciudad, para mostrar la distancia alcanzada en un tiempo determinado. Donde las líneas de igual tiempo están cercanas unas de otras, se encuentran zona de congestión; un flujo libre, como el de las autopistas y arterias principales alarga la isocrona en la dirección del recorrido debido a que se puede viajar más lejos.

Tasa de demora vehicular Es otra forma de presentar el tiempo de viaje, la cual resulta al hallar la diferencia entre la tasa de movimiento estándar y la tasa observada; a ésta diferencia se le denomina tasa de demora, que multiplicada por el volumen da la tasa de demora vehicular en vehículos-minuto por kilómetro. La tasa de demora vehicular se ilustra en un mapa usando el principio de mapa de flujo; en donde el ancho de la línea representa la magnitud de la tasa de demora vehicular.

Distribuciones porcentuales del tiempo empleado en un recorrido Éstas distribuciones se ilustran mediante el uso de gráficos de barras, de diferentes maneras. Para un tramo se determina por ejemplo: Porcentaje de tiempo de marcha Porcentaje de tiempo para demoras causadas en intersecciones

Porcentaje de tiempo para demoras causadas entre intersecciones

Además, se puede hacer una distribución porcentual de las demoras respecto a la demora total del recorrido. Para demoras en intersecciones se puede establecer: Porcentaje por semáforos

Porcentaje por cruce de peatones o vehículos Porcentaje por giros izquierdos o derechos

Porcentaje por señales de PARE Para demoras entre intersecciones se tiene: Porcentaje por estacionamientos Porcentaje por vehículos en cargue o descargue Porcentaje por ascenso – descenso de pasajeros

Porcentaje por vehículos en tránsito lento Porcentaje por otro tipo de obstáculo.





61

DEMORAS CORREDOR CARRERA 15 - SENTIDO S-N ENTRE CALLES 72 Y 127

0

10

20

30

40

50

Tpte

púb

lico

sirv

iend

opa

saje

ros

Con

gest

ión

Entre

cruz

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ntos

Sem

áfor

o

Giro

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Vehí

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sado

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Cho

que

TIEM

PO P

ROM

EDIO

DE

DEM

ORA

S (s

eg)

R-1 (10:45-11:07) R-2 (11:50-12:14) R-3 (14:22-14:42) R-4 (15:40-16:02) R-5 (16:55-17:22)

DEMORAS EN TRANSPORTE PÚBLICORuta E-46 Sentido S-N ( Suba - Marichuela )

10.6

0.0

20.6

13.2

63.2

1.50.0 01.5 1.5

31.8

56.1

0.00.0 0.00.00

50

100

Asc

enso

-D

esce

nso

depa

saje

ros

Con

gest

ión

Res

alto

-R

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Mal

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ado

de la

vía

TIE

MPO

PR

OM

ED

IO D

E D

EM

OR

AS

(seg

)

Demora V-1 (seg) Demora V-2 (seg) Demora V-1 (%) Demora V-2 (%)





62

Presentación de resultados. Informe Con:

Introducción

Objetivos

Marco de Referencia

Presentación del procedimiento y hojas de campo establecida para la toma de información.


Descripción e Inventario de la zona de estudio

Resumen de los datos recolectados por recorrido del vehículo y por los aforadores en puntos de chequeo.

Estimación del volumen horario en el tramo a partir de la metodología expuesta y su comparación con los resultados obtenidos en los puntos de control.

Presentar para el método del vehículo en movimiento:

Tiempo y Velocidad de viaje

Tiempo y Velocidad de marcha

Demoras por paradas

Demoras en el tiempo de viaje

Tasa de demora

Tasa de demora vehicular

Con gráficos de barras, dar la distribución porcentual de tiempo gastado en el recorrido y de las demoras.

Analizar el efecto producido sobre el tiempo de viaje por las diferentes causas de demoras (una particular del caso bogotano es el cruce de peatones en cualquier sitio del recorrido en estudio).

Que comentarios le merece la exactitud de los resultados y explicar cualquier hipótesis adicional que requiera hacerse para la aplicación de la metodología vista.

Bibliografía







63


National Comité on Urban Transportation, USA.

Procedure Manual 3A (Measuring Traffic Volumes)

Procedure Manual 3B (Determining Travel Time)





64

7. Practica No 6 Estudio de flujo de saturación

Generalidades Se define como flujo de saturación al máximo volumen de tránsito que pudiera entrar en una intersección semaforizada, por un acceso, carril o carriles del mismo, si el semáforo exhibiese siempre su indicación verde. Ocurre en la realidad, cuando los vehículos desarrollan su máxima velocidad normal al entrar en la intersección, partiendo generalmente del reposo en una cola; mientras los vehículos no alcancen la velocidad deseada por los conductores y puedan desarrollarla al entrar en la intersección, el volumen de tránsito en el punto de entrada es inferior al flujo de saturación. El flujo de saturación se suele expresar en vehículos (por acceso, carril o carriles) por hora de verde. De acuerdo con lo establecido en el manual de capacidad vial (HCM) de los Estados Unidos (Transportation Research Board), se considera que un vehículo entra en una intersección cuando su eje trasero (que es prácticamente su extremo trasero) cruza por la Línea de Pare del acceso. Se define como intervalo de saturación o intensidad de saturación “S” al inverso del flujo de saturación expresado en segundos, el cual se acostumbra a medir en un solo carril, y representa aquella intensidad por carril a la que los vehículos pueden pasar a través de la intersección semaforizada en una sola cola. Este intervalo es el tiempo que media entre los pasos de la parte o eje trasero de dos vehículos consecutivos por la Línea de Pare.

S = 3600 / H

Donde:

S : Intensidad de saturación en pcu/h/carril h : intervalo de saturación en segundos 3600 : Número de segundos en una hora

Al existir la cola de vehículos en un carril de un acceso a una intersección semaforizada, como la ilustrada en la Figura 1, y una vez iniciada la fase de verde, el vehículo Nº 1 arranca y entra en la intersección, el tiempo que demora esta operación, por efecto de la acción – reacción del conductor detenido, se define como el paso de entrada. Poco más de un segundo después arranca el vehículo Nº 2 y también entra en la intersección, el tiempo existente entre el paso del eje trasero del primer vehículo por la línea de pare y el ingreso del segundo vehículo a la intersección se define como entrada del vehículo; de manera similar se establece para el resto de vehículos de la cola.





65

Línea de Pare

Semáforo

13N n 2

Figura 1. Condiciones del flujo interrumpido en la circulación de un carril de un acceso a una intersección semaforizada Luego se ponen en marcha los demás vehículos en cola con un retraso también de poco más de un segundo, pero a medida que avanza un par de vehículos la distancia entre ellos va aumentando (porque el vehículo delantero empezó a acelerar primero y su velocidad es normalmente mayor que la del trasero en todo momento), pero el intervalo en tiempo entre ellos va disminuyendo. Este fenómeno termina cuando el vehículo delantero ha alcanzado su velocidad de marcha normal y deja de acelerar. Entonces, si no ha habido adelantamiento, los dos vehículos prosiguen más o menos a la misma velocidad y el intervalo entre ellos es sensiblemente constante. Midiendo el intervalo entre un par de vehículos, sobre la Línea de Pare usando como referencia sus extremos traseros, lo que se está midiendo son sus intervalos de entrada, y conforme los vehículos hayan tenido más distancia para acelerar, sus intervalos de entrada serán menores. Esto quiere decir que mientras más alejada de la Línea de Pare sea su posición en la cola, menores serán sus intervalos de entrada, situación que se estabiliza hasta que los vehículos lleguen a la Línea de Pare sin acelerar, esto es, a su velocidad normal de marcha. Esa velocidad se acostumbra a alcanzar después del cuarto vehículo, pero mientras más alta sea, mayor será la distancia necesaria para acelerar y más alejada será la posición en la cola del primer vehículo que llega a la Línea de Pare a su velocidad normal de marcha (vehículo N en la Figura ilustrativa). Cuando los intervalos de entrada se estabilizan se supone que su valor es mínimo y se convierten en intervalos de saturación. Su inverso es el flujo de saturación, o volumen máximo. La siguiente Tabla muestra valores de intervalos de entrada observados en un carril de los accesos a las siguientes seis intersecciones semaforizadas de Bogotá1:

Carrera 7ª por Calle 72, acceso Sur

Carrera 15 por Calle 92, acceso Sur

Carrera 15 por Calle 94, acceso Sur

Carrera 19 por Calle 106, acceso Norte

Carrera 24 por Calle 63, acceso Oeste

Av. Suba por Calle 100, acceso Este 1 Manual de Planeación y Diseño para la administración del tránsito y el Transporte. STT – Cal y Mayor y Asociados.

Vol 2. 1998





66

El primer intervalo es realmente el paso de vehículo. Posición Promedio Mediana Desviación Muestra Mínimo Máximo 1 2.8 2.5 1.4 351 0.3 9.3 2 2.8 2.5 0.6 327 1.2 4.0 3 2.3 2.2 0.6 325 1.0 4.0 4 2.2 2.1 0.6 299 1.2 4.0 5 2.0 2.0 0.4 259 1.1 3.5 6 2.0 1.9 0.4 232 1.0 3.0 7 1.9 1.9 0.4 206 1.0 3.0 8 1.9 1.8 0.4 194 1.1 3.0 9 1.9 1.9 0.5 167 0.9 3.0 10 1.9 1.8 0.4 152 1.1 2.9

Los vehículos del 1 al 4 demoraron más en entrar en la intersección que si hubieran entrado con intervalos de saturación. La diferencia entre su tiempo total de entrada y el tiempo total que hubieran tardado con intervalos de saturación es lo que se llama tiempo perdido por arranque; que es el tiempo que tarda en vencer la inercia de la cola, cada vez que se detiene la corriente vehicular y se pone en marcha de nuevo. Otro tiempo perdido en una intersección semaforizada es el llamado tiempo perdido por despeje, que es el que media desde la salida del último vehículo de una fase de verde hasta la entrada del primer vehículo que avanza en la fase de verde siguiente. Sólo ocurre cuando la demanda de tránsito utiliza por lo menos todo el período verde anterior. Tanto el flujo de saturación como los tiempos perdidos, son variables importantes en la programación de los tiempos de los semáforos, así como en la estimación de la capacidad y nivel de servicio que brindan los componentes de las intersecciones semaforizadas. Su valor depende mucho de variables tales como tipo de vehículo, movimientos de giro, actitud del conductor, entre otros. Método Existen varios procedimientos para estimar el flujo de saturación. En la práctica se empleará el procedimiento presentado por el HCM (Transportation Research Board) y por Hummer, J. E. En esos procedimientos se supone que los intervalos de saturación empiezan después del cuarto vehículo de la cola. Se registra el momento de entrada en la intersección del cuarto vehículo y también la entrada de otros vehículos después del séptimo. La diferencia entre los momentos de entrada registrados dividida entre la diferencia entre las posiciones, proporciona un estimativo del intervalo de saturación, que, combinado con otras medidas similares, se usa para estimar el flujo de saturación. El flujo de saturación se emplea generalmente para caracterizar condiciones en que la demanda de tránsito está muy próxima a la capacidad de la vía, así es que debe medirse en las horas pico de días entre semana. Como las colas que se necesitan para la medición del flujo de saturación deben ser por lo menos de ocho vehículos, según el HCM, se debe escoger un acceso a la intersección para el estudio en que las colas sean generalmente mayores de ocho vehículos. También es deseable que a veces saturen todo el acceso a la intersección. Las observaciones deben hacerse en el carril o carriles donde no estén parando buses, taxis o haya otros impedimentos a la circulación; tampoco deben iniciarse giros desde ese carril, a menos que se desee observar el flujo de saturación de carriles exclusivos para giros. El semáforo debe ser de tiempos fijos y el pavimento debe estar seco. El manual norteamericano de capacidad considera que se necesita observar un mínimo de 15 ciclos con más de ocho vehículos en la cola inicial para obtener valores que sean estadísticamente significativos.





67

Antes de empezar a tomar los datos se miden y anotan las características geométricas del acceso a la intersección semaforizada, se determina un punto donde pueda observarse bien la Línea de Pare, una cara del semáforo y una cola de más de siete vehículos. Se escribe la información general en el formato de campo y se procede a hacer las observaciones en cada ciclo del semáforo.

Con el semáforo en rojo se van contando los vehículos que se van uniendo a la cola y se identifica el décimo vehículo, o el último de la cola si la misma no ha llegado a diez vehículos, cuando el semáforo cambia a verde.

Cuando el eje trasero del cuarto vehículo de la cola pasa por la Línea de Pare se pone en marcha el cronómetro y se detiene cuando el eje trasero del último vehículo de la cola pasa por esa línea; siempre que sea posterior al séptimo vehículo y anterior al undécimo. De este modo, si el último vehículo es anterior al séptimo no se registra nada y si la cola tiene más de diez vehículos se registra el tiempo correspondiente al paso del décimo.

Si los vehículos continúan entrando en la intersección después que se ha terminado el intervalo verde, se escribe “saturación” en la línea del ciclo en que ocurre y se indica el número de orden del último vehículo que entró por el carril o carriles observados. Para esto se puede necesitar un segundo observador.

Medición de tiempos perdidos Para conocer con precisión el tiempo perdido por arranque de cola habría que determinar exactamente cuando los intervalos de entrada empiezan a ser estables, pero a fin de que el procedimiento sea compatible con el que se presenta para estimar el flujo de saturación, se supone que la estabilidad se alcanza después del cuarto vehículo. Se mide el tiempo que tarda este vehículo en entrar en la intersección y se resta del mismo el valor del intervalo de saturación multiplicado por cuatro. Ese tiempo se puede medir con otro cronómetro que lleve el observador en la otra mano, arrancarlo al comienzo de la fase verde y pararlo simultáneamente con el arranque del cronómetro para medir el flujo de saturación. Sus lecturas se pueden anotar en el margen de la hoja de campo. Para conocer el tiempo perdido por despeje, en fases saturadas, habría que medir simplemente la diferencia entre el momento de entrada a la intersección del primer vehículo que entra en una fase verde del semáforo y el momento en que despejó la intersección el último que salió procedente de la fase conflictiva anterior. Muchas veces el primer vehículo entra antes de comenzar su fase y el último después que ha terminado la suya.


Ubicación El estudio se hará sobre el corredor estudiando las respectivas intersecciones semafoizadas.

Personal Se recomienda un grupo de dos personas por acceso a la intersección para establecer la cola de vehículos en espera la fase de verde y registrar los intervalos de paso, desde el inicio de la fase, con el propósito de conocer los tiempos perdidos en el arranque y el volumen de saturación.





68


Condiciones físicas del acceso estudiado (pavimento, señalización, ciclo)


Resumen de los datos recolectados por carril del acceso analizado

Elaborar un cuadro comparativo de resultados obtenidos para cada acceso de la intersección estudiada, cada grupo procesa sus datos y los intercambia con los compañeros de la intersección.

Identificar posibles soluciones, si la situación establecida con los datos de saturación es de congestión en la intersección.

Bibliografía








69

Formato de Campo Sugerido ESTUDIO DE FLUJO

DE SATURACIÓN

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.)______________________________ Intersección: ________________ Acceso: ______________ Hoja: _____ De: _____

Hora Inicio: ___________ Hora Final:_____________ Carril: _________ Ancho Carril: ________ m

Condición Climática: __________________________ Pendiente: ____ % (+ o -) Vehículos Pesados: _____ %

Aforador:___________________________________ Estado del pavimento: ___________________________

Supervisor: _________________________________ Ciclo del semáforo: __________ Segundos

Tiempo en segundos entre el 4º y el ... Tiempo en segundos entre el 4º y el ...7º 8º 9º 10º 7º 8º 9º 10º

1 26

2 27

3 28

4 29

5 30

6 31

7 32

8 33

9 34

10 35

11 36

12 37

13 38

14 39

15 40

16 41

17 42

18 43

19 44

20 45

21 46

22 47

23 48

24 49

25 50

Sumatoria de columnas(a) (b) (c) (d)

Observaciones:

Firma Supervisor: ___________________________ Firma Aforador: ____________________________


FIRMA CONSULTORA


Ciclo Ciclo

Croquis

Flujo de Sat. Medio = 3.600 x Número total de ciclos (a) + (b) + (c) + (d) 3 4 5 6

3.600 x ________ + ________ + _________ + ________ 3 4 5 6

= = ________ Veh/h

Fuente: Adaptado de Hummer (1994, p. 76)





70

8. Practica No 7

Intervalo de paso y ocupación visual

Generalidades Este es un estudio de utilización del servicio de transporte público, que permite determinar la carga de pasajeros y de buses en un punto determinado de la red vial dentro de un período de tiempo definido, el cual básicamente consiste en:

o Determinar el tiempo transcurrido entre el paso de dos buses consecutivos de una misma ruta, considerando el total de las diferentes rutas que utilizan el corredor analizado y

o Establecer el número de pasajeros que hacen uso del servicio en el tramo en el cual se ubica el punto de aforo.

La frecuencia del servicio es tan importante como el nivel de ocupación, mientras que el primer parámetro establece el número de vehículos, el segundo determina el número de pasajeros movilizados, cuantificando tanto la oferta como la demanda de transporte público. Además del intervalo y ocupación, el estudio permite conocer la composición por tipo de vehículo utilizado, las frecuencias de paso, el tiempo de ciclo y el índice de regularidad. Los resultados del estudio sirven como punto de partida para el dimensionamiento de la flota, la preparación de itinerarios y para medir la calidad del servicio ofrecido. Se deben hacer estudios de intervalos de paso y ocupación vehicular cuando:

o Se observen condiciones anormales o problemáticas reportadas por la ciudadanía, o por los supervisores de operación de las empresas de transporte

o Cuando se produzca un desplazamiento del sector de máxima demanda

o Cuando se requiera la información para los estudios de programación de la operación, planeación e investigación de transporte y

o Cuando es necesario conocer la movilización de pasajeros en una ruta y no existe otro método de medición o éste no es confiable (registradora a bordo del vehículos).

Método La determinación de la carga de pasajeros o nivel de ocupación de un bus que pasa por un punto de control se puede hacer por conteo o por contraste visual. El método de conteo solo se puede hacer cuando el vehículo es de poca capacidad, la frecuencia de la ruta es baja, el conductor respeta los puntos de parada y cuando hay un tiempo de parada suficiente para el aforo. El método de conteo es difícil o casi imposible aplicación en ciudades como la nuestra, debido a la gran intensidad de utilización del transporte público, al reducido tiempo de parada durante las operaciones de ascenso y descenso de pasajeros y a la idiosincrasia impredecible de los conductores de buses al realizar estas operaciones. En caso de aplicarse el método de conteo, se requiere un entrenamiento más exigente de los aforadores que ejecuten las observaciones.





71

Por las anteriores razones, es de uso corriente la utilización del método de inspección o contraste visual, el cual consiste en hacer una estimación del número de pasajeros transportados, comparando el nivel de ocupación que presenta el bús en el instante de paso por el punto de control, con un patrón típico previamente definido en función de la capacidad nominal del vehículo. Hay varias clasificaciones del estado de ocupación para los diferentes tipos de vehículos que prestan el servicio. Los rangos de ocupación vehicular dependen de la capacidad nominal del bús (Número de sillas y espacio disponible en el pasillo para llevar pasajeros de pie). Se puede variar el número de categorías y el rango de ocupación vehicular según las condiciones locales y tipos de vehículos de la ruta en particular. Niveles de ocupación por tipo de vehículo en transporte público

TIPO DE VEHÍCULO CAPACIDAD NIVEL DE OCUPACIÓN A B C (*) E F

Colectivo 18 0 – 5 5 - 10 2 10 - 15 > 18

Buseta 25 0 – 8 8 - 18 2 – 5 18 - 25 > 30

Bus intermedio o corriente pequeño

35 sentados 35 de pie 0 - 10 10 - 25 25 – 35

2 – 8 45 - 70 > 70

Bus intermedio o corriente grande

40 sentados 35 de pie 0 - 15 15 - 35 35 – 40

2 – 10 50 - 75 > 75

Bus ejecutivo 45 0 – 10 10 - 25 2 – 5 25 – 40 > 45 A = Casi vacío B = Semivacío C = Algunos de pie E = Lleno F = Pasajeros colgando (*) En los niveles C y E, es práctico en campo, observar únicamente el número de pasajeros de pie para

definir el nivel de ocupación.

GRADO DE

OCUPACION

DESCRIPCION PRESENTACIONGRAFICA EN

PLANTA

A

B

C

E

F

CASI VACÍO. Bajo número de pasajeros sentados.

(1/4 lleno ó de 0% a 25% de su capacidad nominal)

SEMIVACÍO. Alto número de pasajeros sentados.

(1/2 lleno ó de 25% - 50% de su capacidad nominal)

ALGUNOS DE PIE. Pocos pasajeros de pie.

(3/4 lleno ó del 50% - 75% de su capacidad nominal)

LLENO. Los asientos y pasillos del bús están ocupados hastala registradora. (lleno 100%)

PASAJEROS COLGANDO. Bús con sobrecupo. Haypasajeros por fuera de la registradora. (Saturado >100%)





72

Modelos de campo empleado para la determinación del nivel de ocupación Es de recalcar que estos valores se deben ajustar de acuerdo con la evolución de la capacidad en el parque automotor de buses de transporte, autorizadas por el Estado. Cuando se decida hacer el aforo por el método de conteo se requiere realizar previamente un trabajo de entrenamiento de aforadores más exigente. Las siguientes son las recomendaciones relacionadas con los niveles de ocupación dados en el método de contraste visual.

o Casi Vacío. Es el más fácil de contabilizar, permite al aforador hacer un conteo rápido y preciso.

o Semivacío. El conteo se complica por lo que se recomienda contar el número de asientos vacíos y por diferencia del número total de sillas del bús, calcular el número de pasajeros.

o Algunos de pie. Se recomienda contar el número de pasajeros de pié y sumarse al número de sillas del bús, para obtener el número total de pasajeros.

o Lleno. Se debe registrar la capacidad nominal del vehículo, la cual es conocida con anticipación durante el proceso de entrenamiento o prueba piloto de aforadores.

o Pasajeros colgando. Se deben contar los pasajeros por fuera de la registradora y sumarlos al valor de la capacidad nominal del vehículo.





73

Formato de Campo Sugerido ESTUDIO DE INTERVALOS DE PASO

Y OCUPACIÓN DE AUTOBUSES

FORMATO DE CAMPO

Fecha: (D.M.A.)________________________ Localización: ___________________________________________________ Hoja: _____ De: _____

Hora Inicio: ___________ Hora Final:_____________ Sentido: ____________ Sobre: _______________ Condición Climática: _____________________

Aforador:______________________________________ Supervisor: ___________________________________

HORA Tipo vehiculo : HORA Tipo vehiculo :DE RUTA NIVEL DE OCUPACIÓN DE RUTA NIVEL DE OCUPACIÓN

PASO A B C E F PASO A B C E F

NIVELES DE OCUPACIÓN: A: Casi Vacio B: Semivacio C: Algunos de Pie E: Lleno F: Pasajeros Colgando

Observaciones:

Firma Supervisor: ______________________ Firma Aforador: ________________________


ESPACIO PARA CONSIGNAR LA RAZON SOCIAL Y/O LOGOTIPO DE LA ENTIDAD CONTRATANTE Y

DE LA FIRMA CONSULTORA





74


Ubicación El estudio se hará sobre las calzadas lentas de un corredor , tomando como puntos de control los sitios identificados como de mayor ascenso y descenso de pasajeros.

Personal Se asignarán cuatro personas por carril, quienes registraran el momento en el que pasen los vehículos de transporte público por el punto de control, estableciendo la ocupación de los mismos en las diferentes categorías, Buses, Busetas (con dos observadores) y Colectivos. Se presentará un informe por cada grupo de estudiantes y contemplará análisis de los datos recopilados en el sitio asignado y su comparación con los resultados obtenidos el otro punto de control establecido sobre la misma cazada del sentido de circulación. Procesamiento de la información y generación de resultados.

Determinación de intervalos de paso y frecuencia de buses En los formatos de campo se deben identificar dos registros consecutivos de la misma ruta y se calcula el intervalo de paso mediante la diferencia de las horas de paso registradas correspondientes a los dos buses consecutivos; el resultado se expresa normalmente en minutos entre vehículos. El intervalo medio de paso se obtiene promediando todos los valores obtenidos durante el período de aforo. El inverso del intervalo medio de paso representa la frecuencia media de servicio expresada en vehículos por hora o por un intervalo de tiempo definido. Las expresiones para el cálculo de intervalos y frecuencias son las siguientes:

ifi HHI ; n

II

n

ii

1 ; I

f 60

Donde,

Ii Intervalo de paso entre dos buses consecutivos de una misma ruta (minutos)

I Intervalo de paso promedio (minutos)

Hi Hora de paso de un bús de una ruta especificada

Hf Hora de paso del bús inmediatamente siguiente correspondiente a la misma ruta

n Número de buses aforados durante el período de estudio

f Frecuencia media de servicio (vehículos/hora)

Estadísticas de ocupación vehicular. La carga o el número de pasajeros registrado en cada punto de control se suman normalmente por períodos de 15 minutos, durante las horas de máxima demanda y cada 30 minutos durante las horas valle. Los totales normalmente se calculan por ruta, pero de acuerdo con el objetivo del estudio se pueden calcular por corredor o por empresa. Los promedios que se pueden calcular como medidas puntuales son: la demanda media de viaje y la demanda media horaria, obtenidos mediante las siguientes expresiones.





75

n

VPDV

n

ii

1 , H

VPDH

n

ii

1

Donde:

DV Demanda media de Viajes o Demanda promedio de transporte por viaje en el punto de aforo (Pasajeros/viaje)

Vpi Volumen o número de pasajeros u ocupación media vehicular estimada en el viaje i.

N Número de viajes o buses observados en el período

DH Demanda media horaria o demanda promedio de transporte por hora (pasajeros/hora)

H Duración del período en estudio expresado en horas Cuando el aforo se hace por contraste o estimación visual, el cálculo de volumen de pasajeros movilizados se obtiene haciendo una tabla de frecuencia por nivel de ocupación vehicular. Si se cuenta con los resultados de varios días se pueden hacer comparaciones útiles para detectar la ocupación de ciertos buses, o ver la necesidad de reprogramar el servicio. Del análisis se pueden detectar las cargas anormales o buses con sobrecupo, lo que indica la necesidad de adicionar unidades al servicio o hacer una reprogramación de la operación. También se pueden elaborar gráficos que representen los índices de operación de la ruta, para los diferentes tipos de vehículo y los diferentes puntos de aforo. La representación gráfica, facilita la visualización y la interpretación de los resultados.

Otros índices de operación: Otros indicadores que se pueden obtener del estudio son la composición vehicular (porcentaje de buses, busetas, colectivos, etc.) y del número total de unidades en operación observadas. También se puede calcular el flujo medio de pasajeros, el coeficiente de ocupación o factor de carga, índice de regularidad y el tiempo del ciclo de una ruta. Las expresiones de cálculo son las siguientes:

i

ii I

VP ;

i

ii CN

VPFC ; 12 HHTCi ; I

IR2

Donde,

i Flujo de pasajeros en el viaje i (Pasajeros/minuto)

VPi Volumen o número de pasajeros en el viaje i u ocupación media vehicular estimada

Ii Intervalo de tiempo entre viajes sucesivos (minutos)

FCi Coeficiente o índice de ocupación o Factor de carga del viaje i

CNi Capacidad nominal del vehículo i

TCi Tiempo del ciclo del vehículo i que presta el servicio en una ruta

H1 Hora de paso por el punto de control en la primera vez que se observó el bús

H2 Hora de paso en la segunda observación del vehículo en el mismo sentido y en el mismo punto de control

IR Índice de regularidad





76

2 Varianza de los intervalos de paso observados.

1

2

12

n

IIn

ii

Ii Intervalo de tiempo entre viajes sucesivos (minutos)

n Número de viajes observados en el período

I Intervalo de paso promedio (minutos) n

II

n

ii

1


Condiciones físicas del tramo estudiado


Resumen de los datos recolectados por calzada, en los dos puntos de control

Determinación de la ocupación vehicular para cada tipo de vahículo.

Determinar la frecuencia de paso en las rutas representativas y la movilización media de pasajeros por vehículo.

Determinar gráficamente la cantidad de pasajeros movilizados por tipo de vehículo.

Bibliografía

Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte. Secretaría de Tránsito y Transporte de Bogotá – Cal y Mayor y Asociados. Vol 2. 1998.



practicas 2013

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