Niveles de Servicio - Ingenieria de Tránsito y Desarrollo Vial

59CAPACIDAD VIAL CONCEPTO DE NIVEL DE SERVICIO En el estudio de la capacidad de calles y caminos, el propósito que generalmente se sigue es el de determinar la calidad del servicio que presta cierto tramo o componente de una arteria. Es poco frecuente el caso de querer determinar la capacidad de la vía. Se entiende por Capacidad el número máximo de vehículos por unidad de tiempo que razonablemente puede esperarse que pasen por un tramo de un camino, en un sentido o en dos sentidos, bajo las condiciones imp erantes del camino y del tránsito. Por lo general la unidad de tiempo será una hora y al referirse a la capacidad, deben manifestarse las condiciones del camino y del tránsito a las cuales corresponde esa capacidad. Para medir la calidad del flujo se usa el concepto de Nivel de Servicio (NS). Es una medida cualitativa del efecto que pueden tener en la capacidad muchos factores tales como la velocidad, el tiempo de recorrido, las interrupciones del tránsito, la libertad de maniobras, la seguridad, los costos de operación, etc. A cada nivel de servicio corresponde un Volumen de Servicio, que será el máximo número de vehículos por unidad de tiempo (casi siempre por hora), que pasará mientras se conserve dicho nivel. De los factores que afectan el Nivel de Servicio distinguimos los internos y los externos. Los internos son aquellos que corresponden a variaciones en la velocidad, en el volumen, en la composición del tránsito, en el porcentaje de movimientos de entrecruzamiento o direccionales, etc. Entre los externos están las características físicas tales como el ancho de los carriles, la distancia libre lateral, el ancho de calzadas, las pendientes, etc. El Manual de Capacidad de Carreteras de 1985, Special Report 209 del TRB, traducido al español por la Asociación Técnica de Carreteras de España, ha establecido 6 niveles de servicio denominados: A,B,C,D,E y F que van de mejor a peor. Las condiciones de operación de estos niveles, que se ilustran en las fotografías de la Fig. 5 , para sistemas viales de circulación continua son: Nivel de Servicio A. Representa una circulación a flujo libre. Los usuarios, considerados en forma individual, están virtualmente exentos de los efectos de la presencia de otros en la circulación. Poseen una altísima libertad para sele ccionar sus velocidades deseadas y maniobrar dentro del tránsito. El nivel general de comodidad y conveniencia proporcionado por la circulación al conductor, pasajero o peatón, es excelente. Nivel de Servicio B. Está dentro del rango de flujo estable, aunque se empiezan a observar otros vehículos integrantes de la circulación. La libertad de la selección de las velocidades deseadas sigue relativamente inafectada, aunque disminuye un poco la libertad de maniobra en relación con la del nivel de servicio A. El nivel de comodidad y conveniencia es algo inferior a los del nivel de servicio A, porque la presencia de otros comienza a influir en el comportamiento individual de cada uno. Los conductores tienen una razonable libertad para seleccionar su velocidad y s u carril. El límite menor de velocidad con mayor volumen en este nivel de servicio se relaciona con los volúmenes de servicio usados en el proyecto de carreteras. 60 Nivel de Servicio C. Pertenece al rango de flujo estable, pero marca el comienzo del dominio en el que la operación de los usuarios individuales se ve afectada de forma significativa por las interacciones con los otros usuarios. La selección de velocidad se ve afectada por la presencia de otros, y la libertad de maniobra comienza a ser restringi da. El nivel de comodidad y conveniencia desciende notablemente. Las velocidades y las maniobras resultan más controladas por los mayores volúmenes. La mayor parte de los conductores ven restringida su libertad de elegir la velocidad, cambiar carriles o rebasar. Aún se obtiene una relativamente satisfactoria velocidad de operación, con volúmenes de servicio apropiados para el proyecto de arterias urbanas. Nivel de Servicio D. Representa libertad de experimenta incrementos una circulación de densidad elevada, aunque estable. La velocidad y maniobra quedan seriamente restringidas, y el conductor o peatón un nivel general de comodidad y conveniencia bajo. Los pequeños de flujo generalmente ocasionan problemas de funcionamiento. Se acerca al flujo inestable, con velocidades de operación tolerables, pero que pueden ser considerablemente afectadas por los cambios en las condiciones del tránsito. Los conductores tienen poca libertad de maniobras pero las condiciones son tolerables por periodos cortos. Nivel de Servicio. E. El funcionamiento está en el, o cerca del límite de su capacidad. La velocidad de todos se ve reducida a un valor bajo, bastante uniforme. La libertad de maniobra para circular es extremadamente difícil, y se consigue forzando a un vehículo o pe atón a “ceder el paso”. Los niveles de comodidad y conveniencia son enormemente bajos, siendo muy elevada la frustración de los conductores o peatones. La circulación es normalmente inestable, debido a que los pequeños aumentos de flujo o ligeras perturbaciones del tránsito producen colapsos. Representa una operación a menores velocidades que en el nivel de servicio D, con volúmenes que se acercan a la capacidad del tramo. Al llegar a esta, las velocidades, normalmente ─pero no siempre─, son de cerca de 50 km/h. El flujo es inestable y pueden ocurrir paradas de duración momentánea. Nivel de Servicio F. Representa condiciones de flujo forzado. Esta situación se produce cuando la cantidad de transito que se acerca a un punto, excede la cantidad que puede pasa r por él. En estos lugares se forman colas, donde la operación se caracteriza por la existencia de ondas de parada y arranque, extremadamente inestables. Se refiere a un flujo que opera forzado, a bajas velocidades, donde los volúmenes son menores que los correspondientes a la capacidad. Estas condiciones resultan de las colas de vehículos producidas por alguna obstrucción en la corriente. Las velocidades se reducen considerablemente y pueden ocurrir paradas, cortas o largas, debido al congestionamiento. En casos extremos, la velocidad y el volumen pueden tener valor cero. 61 Fig. 5.- Niveles de servicio en condiciones de circulación continua 62 CRITERIOS DE ANALISIS DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO Los factores externos que afectan el nivel de servicio, como son físicos, pueden ser medidos a una hora conveniente. En cambio, lo factores internos por ser variables, deben ser medidos durante el periodo de mayor flujo como por ejemplo el Factor de Hora de Máxima Demanda o llamada también Factor de Hora Pico. El flujo de vehículos en la hora de máxima demanda no está uniformemente distribuido en ese lapso. Para tomar esto en cuenta, es conveniente determinar la proporción del flujo para un periodo máximo, dentro de la hora de máxima demanda. Usualmente se acostumbra un periodo de 15 minutos, y la relación del volumen horario a cuatro veces el volumen de 15 minutos es llamado el “factor de hora máxima”. Este será un factor a considerar en los cómputos de capacidad. Tratándose de intersecciones controladas con semáforo habrá otro factor que considerar y que es el Factor de Carga, que constituye un concepto indispensable al analizar la operación de intersecciones. El factor de carga es la relación entre el número de fases verdes que son utilizadas en su totalidad por el tránsito y el número total de fases verdes, en un periodo determinado. Se considera que una fase verde está “cargada” si hay vehículos entrando a la intersección durante toda la fase, sin desperdicios de tiempo. El factor de carga está íntimamente relacionado con el nivel de servicio de la intersección. Si el nivel de servicio es alto, el factor de carga se aproxima a cero, es decir, hay pocos vehículos en cada fase verde. En cambio, si el nivel de servicio es bajo, el factor de carga se aproxima a uno, es decir, casi todas las fases verdes estarán llenas de vehículos. Hasta aquí hemos visto los conceptos de Capacidad, Nivel de Servicio, Volumen de Servicio (con sus 6 clasificaciones), el Factor de Hora Pico y el Factor de Carga, que son términos que han de volverse comunes para quienes realicen frecuentes análisis de capacidad. Tratándose de carreteras o de calles, pero en especial en éstas últimas, se consideran otros factores como Tamaño del Área Metropolitana, la Ubicación dentro del Área Metropolitana, el Porcentaje de Camiones y el Porcentaje de Autobuses. Los dos primeros han sido precisados por un valor , son obvios y también tienen valores establecidos empíricamente. ANÁLISIS DE CAPACIDAD Por lo general no se hacen estudios de capacidad para determinar la cantidad máxima de vehículos que pueden alojar cierta parte de un camino. Mas bien se trata de determinar el nivel de servicio al que funciona cierto tramo, o bien el volumen admisible dentro de cierto nivel de servicio. En determinadas circ unstancias se hace el análisis para predecir con qué volúmenes y a qué plazo se llegará a la capacidad de esa parte del camino. En función del nivel de servicio estará el número de vehículos por unidad de tiempo que puede admitir el camino y se le conoce como el Volumen de Servicio. Este volumen va aumentando a medida que el nivel de servicio va siendo de menor calidad, hasta llegara al nivel “E”, o Capacidad del camino. Más allá de este nivel se registran condiciones más desfavorables, por ejemplo con ni vel “F”, pero no aumenta el volumen de servicio, sino que disminuye. la capacidad es de 2. Aunque la escala de medición de los niveles de servicio puede no incluir todos los factores considerados deseables. la v representa el volumen de demanda. El volumen de servicio será sie mpre una fracción de la capacidad en condiciones ideales.00 0 veh/hora/carril. y el flujo de servicio que corresponde un nivel de servicio dado. Hay un segundo factor principal que es una relación entre el volumen de servicio y la capacidad. se ha hecho una clasificación de factores y se han determinado ciertas relaciones que permiten valorarlos. El análisis que comúnmente se realiza sirve para determinar el efecto de los factores externos e internos en la capacidad ideal de cierto tramo de carretera o calle. determinados empíricamente las más de las veces. en una zona urbana de calles viejas y angostas. En problemas donde se conoce a demanda y la capacidad y se desea determinar el nivel de servicio. que . el uso de los dos factores principales mencionados se considera neces ario para un análisis práctico. con gran porcentaje de vehículos pesados y fuerte volumen de vueltas. En general . v representa el volumen de servicio posible con dicho nivel. La capacidad vial tiene un intervalo de valores que va desde los 2. Se han fijado factores numéricos. hasta unos 300 veh/ho ra/carril. En la práctica el segundo factor es representado como la relación v/c. Para carreteras ideales de dos carriles. para una autopista de condiciones ideales. Los estudios de capacidad sirven para aislar y medir esos factores.63 La velocidad es considerada el principal factor usado para identificar el Nivel de Servicio.800 veh/hora para ambos sentidos. según el problema específico. En el caso en que se conoce la capacidad y se especifica un determinado nivel de servicio. las demoras y la relación de flujo a capacidad. la velocidad media de recorrido. Constituye el más extenso trabajo realizado hasta la fecha sobre capacidad de carreteras y calles y aunque muchos de los factores pueden corresponder a condiciones específicas de la vialidad en Estados Unidos. cuyos valores se obtienen fácilmente de los datos disponibles. Las variaciones de flujo se originan por cierta cantidad de vehículos que entran o salen del tramo en ciertos puntos a lo largo de él. bajo condiciones prevalecientes. Las variaciones en capacidad provienen de cambios en ancho. Por esa razón los análisis de capacidad se realizan aislando diversas partes de l sistema vial. Para fines de interpretación uniforme y metodologica ordenada. por restricciones laterales.  Los elementos usados para medir la capacidad y los niveles de servicio son variables. se han establecido los siguientes criterios:  El volumen y la capacidad. en diferentes puntos. se expresan en vehículos mixtos por hora para cada tramo de la carretera o calle. se lo ha utilizado en otros países con resultados muy positivos . que definen los niveles de servicio para autopistas. el efect o general de estas limitaciones. adaptando el Manual a las condiciones propias de cada país. etc.  El criterio utilizado para una identificación práctica de los niveles de servicio de diversos tipos de intersecciones con una Autopista establece que deben considerarse los siguientes factores mostrados en la página siguiente: . por pendientes. y en donde los procedimientos lo han permitido.64 pueden usarse para afectar matemáticamente la capacidad que se tendría. se requieren el tipo de infraestructura vial. sus características geométricas. El nivel de servicio del tramo debe tomar en cuenta. Por lo que toca al nivel de servicio. el a cceso a una intersección. etc. un tramo con pendientes. con y sin control de acceso. La determinación original de estos factores y el procedimiento de análisis están contenidos en el “Manual de Capacidad Vial 1985”. la composición del tránsito y las variaciones del flujo. debido a variaciones en el flujo de vehículos o en su capacidad. como un tramo recto. Por lo que corresponde a la capacidad. los factores adicionales que se requieren incluyen la densidad. velocidades medias de recorrido. la velocidad media de recorrido. una rampa de enlace. por intersecciones. El nivel de servicio del tramo en ciertos puntos a lo largo del tramo. . de no existir estos factores. por lo tanto. avenidas urbanas y calles del centro de la ciudad. Dicho tramo puede variar en sus condiciones de operación. carreteras de dos y tres carriles. un tramo de entrecruzamiento. demoras y relaciones de flujo a capacidad.  Por razones prácticas se han fijado valores de densidades. un tramo con curvas.  El nivel de servicio se aplica a un tramo significativo de la carretera o calle. La capacidad de una infraestructura es tan variable como pueden serlo las variables físicas del mismo o las condiciones del tránsito. se ha incorporado información de estudios locales. El ancho del carril menor de 3. se analizan diversos factores y se recomien da un criterio de análisis. dividiendo el ancho de la superficie de rodamiento entre el número de carriles que funcionan normalmente. ayudará a mantener las condiciones de capacidad si no son capaces de alojar vehículos averiados que. Este ancho se mide entre centros de rayas separadoras de carriles o. Como obstrucciones laterales se consideran los muros de contención. Puede medirse su calidad a través de la velocidad. Desde luego que el ancho de las bermas. para transito continuo.60 metros resulta en reducción de capacidad. o mayor sin restricción por distancia de visibilidad como puede ser en una Autopista. postes. . defensas. Promedio de velocidad de recorrido Relación de volumen a capacidad a) En punto más critico b) En cada subtramo c) En todo un tramo Calles del centro Arterias urbanas Sin control De acceso accesoacc Carreteras 2y3 deeso acceso carriles Elemento De acceso controlado Autopistas x x x - - - - - x x x x x x x x x x x x x x - x x - x - x x - - Elementos relativos: a) Velocidad promedio del camino b) Número de carriles c) Distancia de visibilidad SEGMENTOS BASICOS DE AUTOPISTAS Tratándose de tramos rectos. etc. La distancia libre a los lados de la superficie de rodamiento también afecta la capacidad cuando es menor de 1.65 ELEMENTOS USADOS PARA VALORIZAR EL NIVEL DE SERVICIO Elementos básicos: Velocidad de operación del tramo. cuando no hay rayas. El alineamiento vertical y horizontal debe permitir una velocidad de 110 km/h. de otra manera. invadirían un carril. considerando el promedio ponderado de las velocidades de proyecto para cada subtramo.80 m. como sigue: El alineamiento es uno de los factores físicos que influyen en la capacidad. tomando en cuenta el tipo de camino. 2. Determine en cada subtramo y puntos críticos la capacidad. 5. usados para estacionamiento. Estas tablas se muestran en un apartado especial. Para cada subtramo se usa la relación V/C para determinar la velocidad de operación. Estos carriles adicionales. La capacidad se calcula aplicando los coeficientes de reducción correspondientes a los factores enunciados. Revise las relaciones V/C más críticas del tramo para asegurarse que no se ha excedido la capacidad en ningún punto. En el Manual de Capacidad se dan también los factores de ajuste para autopistas de acceso controlado. para ambos sentidos. El efecto de las pendientes seria mínimo si únicamente hubiera automóviles. el volumen de demanda y la relación de volumen a capacidad. cambios de velocidad. especialmente de 6 ejes o más.000*N*ω * T * B . en caminos de 2 carriles. Esta se obtiene de las tablas o curvas que relacionan la velocidad y el volumen. reducen la capacidad de un camino. Subdividida el tramo de camino en subtramos razonablemente uniformes. así como para las calles del centro comercial de la ciudad. 3.000 automóviles por hora. en caminos de 4 o más carriles y de 2. la presencia de vehículos lentos. Primero calcule los promedios de las velocidades de operación y de las relaciones V/C para todo el tramo. permiten suministrar la capacidad adicional para evitar estrangulamiento en ciertos tramos. con sus dimensiones y destino deben ser considerados en los análisis de capacidad. También identifique por separado cualquier punto que pueda representar una condición crítica para la capacidad. Sin embargo. vueltas o separación de vehículos lentos en pendientes. La influencia de estos vehículos se mide estableciendo una relación de “automóviles equivalentes” por cada vehículo pesado. Determine el nivel de servicio general para los varios subtramos combinados. con cruces a nivel. a la capacidad ideal de 2.000 automóviles por hora por carril. para avenidas urbanas y suburbanas. Como criterio de análisis se recomienda lo siguiente: 1. con estos datos puede determinarse el nivel de servicio para cada subtramo. Si se desea. A continuación se presenta el procedimiento de cálculo de volúmenes de servicio de carreteras de 2 carriles y de 4 carriles. Para carreteras de dos carriles: La Capacidad de servicio se calcula con la siguiente fórmula: C = 2. urbanos y rurales de n uestro país. que son las más frecuentes en los sistemas viales. 4. entrecruzamientos. Por ello se toman en cuenta las velocidades y el porcentaje de pendiente. Use promedios para determinar el nivel de servicio general para el tipo de carretera.66 Los carriles auxiliares. Special Report 209. porcentaje de zonas de no pasar. La estimación de la capacidad vial se realizará de acuerdo a la metodología descrita en el Highway Capacity Manual (HCM).= V/C = capacidad número de carriles por sentido (N en dos sentidos de carretera = 1) volumen de servicio. suburbano o urbano. la composición y distribución del tránsito y el entorno de la vía. Esta capacidad ideal se reduce en función de la relación volumen a capacidad máxima considerada posible sobre la base de la geometría longitudinal y transversal de la vía. Junio de 2005) La capacidad de las carreteras.S. veh/hora. . se requiere algunas consideraciones especiales para estos casos dado que el HCM solo contempla carreteras de dos carriles rurales. ω = factor de ajuste por ancho de carril y obstáculos laterales. expresada en términos del máximo número de vehículos que pueden cruzar una sección o tramo dado. Las características geométricas y el entorno de la vía forman parte del inventario vial. La fórmula siguiente muestra los factores de reducción tomados en cuenta: .Manual de diseño de carreteras. sin efectos importantes de vehículos incorporándose y egresando del flujo principal o atravesando la vía.- CARRETERAS DE DOS CARRILES La capacidad (Sf) en carreteras de dos carriles en condiciones ideales se considera como 2.000* N*ω * T * B (V/C) Donde: C = N = V. total para ambos sentidos. Third Edition. es una función de las características geométricas de la carretera.Anexo 01: Capacidad y niveles de servicio). METODOLOGÍA PROPUESTA PARA EL CÁLCULO DE CAPACIDAD VIAL EN PERU (Extractado del Plan Intermodal de Transportes del Perú . Como quiera que algunas carreteras de dos carriles en la red en estudio atraviesan áreas urbanas. que relaciona los niveles de servicio y el nivel de servicio.Parte 3. Transportation Research Board (TRB). T = factor de ajuste por camiones. el cálculo de capacidad se realiza por separado para carreteras de dos carriles y carreteras multicarriles. distribución direccional del tránsito y porcentaje de vehículos pesados (camiones y ómnibus) presentes en el tránsito.S. A estos efectos reductores se le han agregado el factor relativo al entorno de la vía.67 El volumen de servicio se calcula con la siguiente fórmula: V. considerando solo vehículos pequeños en condiciones ideales (véase MTC-Dirección General de Caminos .Ministerio de Transportes y Comunicaciones Informe Final . 1. mientras que las características del tránsito se determinan sobre la base del análisis de la demanda. El Manual de diseño geométrico de carreteras del MTC se refiere explícitamente en su Anexo 01: “Capacidades y niveles de servicio” a la teoría de capacidad de carreteras desarrollada por el TRB. Sobre la base del HCM.800 veh/hr. = 2. Consorcio BCEOM-GMI-WSA. es decir. 1998. B = factor de ajuste de buses. tipificado como rural. Apéndice 3/2. relación volumen – capacidad. 68 Sf 2. factor de reducción por la presencia de vehículos pesados.94 0. pero no es viable para la evaluación de redes extensas como en este proyecto.84 0. es decir.57 0. relación volumen a capacidad para un nivel de servicio i.87 0.58 1.1 del HCM establece relaciones de ( v/c)i por nivel de servicio sobre la base de las características geométricas expresadas en términos del tipo de terreno y el porcentaje de zonas sin visibilidad de paso. Por tanto. El Cuadro 1 muestra los valores del HCM para esta relación en función del tipo de terreno y rango de velocidad de flujo libre para los niveles de servicio “D” y “E”.58 0.00 0. la evaluación de la geometría al deta lle para establecer el porcentaje de la vía sin visibilidad de paso es apropiada para el estudio y diseño de proyectos particulares. factor de reducción de la capacidad por el desbalance direccional. El Cuadro 2 muestra los valores adoptados en el estudio del PIT para esta relación (v/c)i en función del tipo de terreno y rango de velocidad de flujo libre. “D” “E” “D” “E” “D” “E” 0 0.62 0.46 0. La velocidad de flujo libre depende tanto del alineamiento vertical como horizontal. Cuadro 1 – Relación (v/c)i en función del terreno y las zonas de no pasar Tipo de terreno Plano Ondulado Montañoso N. La determinación de los factores de ajuste se realizará de la manera explicada a continuación.59 0. la velocidad a la cual se puede circular sin considerar el efecto del volumen de tránsito y en un pavimento en buenas condiciones.00 1.97 0.48 0.00 1.45 0.1.40 0. se considera adecuado utilizar valores de (v/c)i por debajo de los máximos estimados en HCM dado que la operación del tránsito en carreteras de dos carriles se convierte en altamente inestable cuando se aproxima a la capacidad.92 0.78 Fuente: HCM Nota: N.91 % de zonas de no pasar 20 40 60 80 0. factor de reducción por carriles y bermas angostos. se usará como indicativo de las características geométricas generales. v / c fd fw fHV: fA : donde: Sfi : (v/c)i : fd : fw : fHV : fA : capacidad para un nivel de servicio i.57 1. por lo que una carretera de baja velocidad es una carretera con poca visibilidad de paso. Adicionalmente.43 0.- Relación volumen a capacidad para un nivel de servicio i (v/c)i La Tabla 8.62 0.64 1.80 100 0. 1.50 0.00 0. La velocidad de flujo libre de cada tramo.82 0.90 0.S.00 0.37 0.00 1.S. se ha establecido un procedimiento simplificado para asignar valores de v/c en los tramos de la red.800.91 0.33 0.90 0. factor de reducción por el entorno de la vía.: niveles de servicio “D” y “E” del HCM Sin embargo. .60 0.52 0. 94 0.147 H – 0.65 m.90 0.00 5. menores de 3.83 0. fW = 0. fd 50/50 60/40 70/30 80/20 90/10 100/0 1.278 W + 0. La variación en fd se puede representar median te la ecuación de una recta de la forma: f 1.80 m de ancho. la cual mantiene una correlación de 98 % con respecto a la Tabla 8-5 del HCM y resulta más práctica para su uso.80 m.2.279 donde: f W : factor de ajuste por carriles y bermas angostas W: ancho de carril.00 0.75 0. máximo 3. La Tabla 8-5 del HCM establece los valores recomendados. Direc.65 m. H: ancho de berma. y de las bermas menores de 1. la cual se mantendrá en el cálculo de la capacidad.89 0.69 Cuadro 2 – Relación (v/c)i en función del terreno y la velocidad Tipo de terreno Plano Ondulado Montañoso 1.- Dist.80 0. siempre que se aplique sobre el mismo rango de valores de ancho de carril y bermas. . Los valores de este parámetro se muestran en el Cuadro 3.3.90 0. Este factor se vuelve más crítico en la medida que aumenta el desbalance en el flujo en cada sentido.80 Velocidad de flujo libre < 60 kph 0.90 0.71103 DD 50 donde DD representa el porcentaje de tránsito en la dirección de mayor flujo.- >60 kph 0.70 Factor de Distribución Direccional fd El HCM establece una relación aproximadamente lineal para este valor.71 Factor de ajuste por carriles y bermas angostos fw El factor fW toma en cuenta la reducción en capacidad debido al efecto restrictivo de los carriles angostos. máximo 1. Estos valores se pueden expresar por medio de la siguiente ecuación. Cuadro 3 – Factor de distribución direccional f d 1. 50 – 12.75 Factor de ajuste por vehículos pesados. por lo que se definieron seis secciones típicas para normalizar el análisis y proveer una base más uniforme para la evaluación de la red y la formulación de los proyectos.75 1. Este efecto depende del tipo de terreno. El remanente del ancho disponible se divide por dos para asignar el ancho de carril. fhv Este factor toma en cuenta el efecto restrictivo de los vehículos pesados (camiones y ómnibus) en el flujo de tránsito.75 – 8.50 1. mientras que las secciones C.50 – 10. del porcentaje de vehículos pesados y del nivel de servicio o condición de operación de la vía y se expresa como: fHV = 1/[(1 + PT (ET – 1) + PB (EB – 1)] donde: PT / PB: proporción de camiones / ómnibus en el flujo de tránsi to ET / EB: equivalentes de camiones / ómnibus en términos de vehículos pequeños Los valores de equivalencias para camiones y ómnibus en términos de vehículos de pasajeros se toman de la Tabla 8-6 del HCM. el cual es utilizado para el cálculo del factor de ajuste por ancho de carril y berma.00 8. debido a su mayor tamaño y menor capacidad de ajuste de velocidad.70 El resultado del inventario vial muestra una gran variedad de combinaciones de ancho de calzada de rodadura y bermas.4. D. el espacio normalmente utilizado como despeje lateral. El Cuadro 4 muestra las secciones típicas para dos carrile s. E y F corresponden a carreteras de dos carriles. Ht (m) C D E F 10. En base al ancho total disponible se ha distribuido la sección asignando una berma teórico. Cuadro 4 – Secciones típicas y anchos de carril y Bermas 1.00 0. como sigue: .50 6.50 < 6.- Tipo de sección Ancho total At (m) Berma teórico. Las secciones típicas A y B corresponden a autopistas.80 1. autovías y carreteras de múltiples carriles. Considerando una distribución direccional de 65/35. Si se considera que la vía analizada mantendrá el derecho de paso al menos el 50 % del tiempo. con poca fricción lateral debido a vehículos entrando y saliendo al flujo. con un factor fA = 0. paradas de ómnibus. el cual se obtiene de los aforos de tránsito y refleja la fracción de la demanda total del día que se concentra en la hora de máximo flujo. 1.0 10.0 6.10. establecido sobre la base de los conteos realizados en el marco del PIT.900 veh/hr.460 veh/hr. Sin embargo.925 veh/hr de luz verde en una intersección.6.71 Cuadro 5 – Equivalentes para camiones y ómnibus Tipo de terreno Tipo de Vehículo plano Ondulado Montaños o Pendientes criticas Camión Ómnibus 2. Es importante notar que el efecto urbano o suburbano no solo afecta la capacidad. fA Como se mencionó.0 2.52.76. se tendría una capacidad total aproximada de 1. intersecciones.9 12. se tendría una capacidad total de 2. valor medio usual en áreas urbanas. . en la red en estudio existen tramos en esta condición.00. dependiendo de las características del tramo analizado.52 solo aplica cuando el tramo analizado es clasificado como urbano. es decir. Este factor generalmente varía entre 0. El factor fA = 0.5 16. Al aplicar este ajuste a la capacidad ideal como un factor adicional en la ecuación del HCM es necesario considerar que el efecto direccional ya ha sido incorporado y que el factor fd debe fijarse como 1. 1. Para el caso de los tramos clasificados como suburbanos se recomienda tomar un valor intermedio entre el caso rural y el urbano. Comparando este valor con la tasa de flujo ideal en caminos rurales (2. es igual a 0. etc.074. plano y sin vehículos pesados es de 1. lo cual será considerado al fijar las velocidades básicas de cada tramo.05 y 0. El valor promedio del Factor de Concentración Horaria.- Conversión de la capacidad horaria en capacidad diaria Para convertir la capacidad horaria en capacidad de tránsito diario se divide entre el Factor de Concentración Horaria (K).0 El caso de las pendientes fuertes y extendidas será analizado en forma específica.6 5. La tasa de flujo de un carril con características ideales de ancho.- Factor de ajuste por condición del entorno. sino también la velocidad media del tramo. por lo que se propone utilizar un análisis aproximado de condición urbana para arribar a un estimado de capacidad.5. el HCM solo considera las carreteras de dos carriles en un entorno rural.0 1.800 veh/hr) se tendría un factor de ajuste fA = 0. MTC Dirección General de Caminos . el HCM no distingue los vehículos de transporte de pasajeros y los vehículos de transporte de carga) en función de la topografía: . Este efecto depende del tipo de terreno.2. Factor de ajuste por vehículos pesados fhv Este factor toma en cuenta el efecto restrictivo de los vehículos pesados (camiones y ómnibuses) en el flujo de tránsito.980 1. debido a su mayor tamaño y menor capacidad de ajuste de velocidad.Anexo 01: Capacidad y Niveles de Servicio).100 2. del porcentaje de vehículos pesados y del nivel de servicio o condición de operación de la vía y se expresa como: fHV = 1/(1 + PT (ET – 1)) donde: PT: proporción de vehículos pesados (camiones y ómnibus) en el flujo de tránsito ET: equivalentes de camiones o ómnibus en términos de vehículos pequeños Los equivalentes de camiones o ómnibus en términos de vehículos pequeños son los siguientes (para las carreteras de múltiples carriles. Esta velocidad constituye en efecto un buen indicador sintético de los diferentes factores que influyen en la capacidad de una carretera de múltiples carriles.Manual de Diseño de Carreteras. Factor de ajuste en función de las características de la infraestructura El método de cálculo de la capacidad de las carreteras de múltiples carriles definida por HCM toma en cuenta el impacto de las características de la infraestructura fundamentándose sobre la velocidad de flujo libre de la carretera.470 Fuente: HCM 2. CARRETERAS DE MÚLTIPLES CARRILES La capacidad (Sf) de una carretera multi carriles es estimada en 2. Esta capacidad ideal debe ser reducida para tener en cuenta las características de la infraestructura y de la proporción de vehículos pesados en el conjunto del tráfico.660 1.200 2.900 Entorno rural 1.1. 2001 .000 1.200 vehículos ligeros por hora y por carril en las condiciones ideales de circulación (véase.830 1. Para diferentes velocidades y diferentes entornos las capacidades por carril son las siguientes (Supplement to 1997 update of HCM . 2.Table 7-1): Cuadro 6 – Capacidad por carril de las carreteras de múltiples carriles en función del entorno y de la velocidad de flujo múltiple Velocidad de flujo libre 100 90 80 70 Entorno urbano o suburbano 2.72 2. 73 - Plano: 1. .0 Montañoso: 6.0 Pendientes críticas: 10.0 Finalmente. la capacidad total de la vía es obtenida ten iendo en cuenta el número de vías y de la distribución direccional de los flujos.5 Ondulado: 3. probablemente ya la intersección requiere control de semáforos. cuando se menciona la “capacidad” o el “volumen de servicio” de una intersección.74 CAPACIDAD DE INTERSECCIONES A NIVEL Muy rara vez se encontrará que todos los accesos a una intersección trabajan en las mismas condiciones. se debe hacer referencia a las capacidades de los diferentes accesos. Así. . Cuando los volúmenes son bajos no hay inquietud por la capacidad ni necesidad de analizarla. Cuando aquellos crecen y se empiezan a presentar conflictos. Es común relacionar la capacidad de las intersecciones a nivel y el control con semáforos. Por lo tanto. debe entenderse la capacidad y el volumen de servicio de cada acceso individual o de cada camino que concurre a la intersección. es darles el tratamiento de análisis que se usa para intersecciones con semáforo. como las dimensiones de la calle. Algunos son variables. en análisis de intersecciones controladas por medios electromecánicos las unidades usadas serán v ehículos por hora de luz verde. movimientos de vueltas y control. En cambio. donde las intersecciones están distantes unas de otras y hay pocos semáforos. Cuando existe control a semáforo los factores variables deben ser considerados sólo cuando hay flujo de tránsito. suponiendo una distribución de tiempo en función de los volúmenes y el ancho de los accesos. la investigación realizada a la fecha no permite adoptar criterios generales para análisis.75 En general debe hacerse una distinción en el patrón de movimientos. Condiciones ambientales Factor de carga. en zona rural. Por estas razones y la gran variedad de posibles condiciones. la corriente de tránsito estará formada en grupos. si no al azar. Factor de hora de máxima demanda. Marcas en el pavimento. y otros son fijos. incluyendo las siguientes: Condiciones físicas y operacionales. la distribución de vehículos es muy variable y llegarán. En áreas urbanas la operación de una intersección sin semáforos estará influenciada por las características de otras intersecciones cercanas. Por ejemplo. se han realizado extensas investigaciones. Ancho del acceso. que relacionan los volúmenes máximos que admite cada acceso con las diferentes variables que se presentan. para fines de análisis. Medidas de control: Semáforos. o bien puede padecer el efecto de las colas que se forman en una intersección inmediata. Camiones y autobuses foráneos. Tipo de estacionamiento. cerca de intersecciones con control de semáforo. lo que puede hacerse en intersecciones sin semáforo. demanda. . si es en uno o dos sentidos y si se permite el estacionamiento. Población del área metropolitana. Los factores que se analizan en este tipo de intersecciones caen dentro de c uatro categorías: condición básica. En general. es decir . Uno o dos sentidos de circulación. Por lo tanto. con intervalos sin vehículos. Tratándose de intersecciones controladas con semáforos. Para considerar los factores de condición básica se requiere conocer el ancho de la calle. no en grupos. Características del tránsito Vueltas. La cantidad de vehículos que admite cada acceso a una intersección depend e de muchos factores. como el número y tipo de vehículos. cuando el semáforo está en verde. con estacionamiento de un lado. Esto se debe a que habrá una mej or proporción de vehículos deteniéndose y arrancando y mayor interferencia de peatones con los vehículos. camiones y autobuses foráneos. Cada una de las curvas corresponde a un distinto factor de carga. Como ejemplo se presenta la gráfica que corresponde a intersecciones de carret eras. El tamaño de la metrópoli también es considerado como un factor ya que en ciudades mayores habrá una tendencia a utilizar mejores medidas de control para vehículos y peatones y los conductores están más familiarizados con las condiciones de congestionamiento que en las ciudades pequeñas. el porcentaje de vehículos comerciales y la ubicación dentro de la ciudad. o sea el volumen de transito que desea utilizar cada acceso. . con estacionamiento de ambo s lados. Los movimientos de vueltas son muy importantes en la capacidad de una intersección.76 En la demanda. la ubicación dentro del área metropolitana y el factor de hora máxima. La influencia de los vehículos con llantas dobles también es un factor que modifica el volumen de servicio. Se les mide en porcentaje según salen los vehículos de la intersección clasificados: de frente. tanto porque ocupan mas espacio. También los autobuses urbanos son analizados mediante valores de ajuste que se presentan en cuatro nomogramas. Adicionalmente ciertos valores tabulados permiten hacer ajustes para los porcentajes variables de vueltas izquierdas. Estas gráficas muestran la relación entre el ancho del acceso y los volúmenes de tránsito del mismo. Para los cómputos de capacidad de varios cientos de intersecciones de altos volúmenes de tránsito en muchas ciudades y carreteras nos permite el uso de los ciertos valores representados en las 6 gráficas en el Manual de Capacidad ya citado. Se refiere a la operación de calles de un sentido. Se consideran desde las restricciones de estacionamiento y prohibiciones para ciertas vueltas. como por sus características de aceleración. Los factores que se usan para afectar la capacidad ide al se relacionan con el porcentaje de camiones y de autobuses durante la hora de máxima demanda. sin estacionamiento. el tamaño de la población metropolitana. con y sin estacionamiento. Por último se consideran lo factores debido a las disposiciones que se han tomado para controlar la intersección. el factor de hora máxima. hasta la progresión de los semáforos. En cada gráfica aparece un grupo de 5 curvas. complementadas con dos tablas superpuestas que contienen factores de ajuste para considerar el tamaño de la población. vueltas derechas. vuelta izquierda y vuelta derecha. Cinco de las gráficas mencionadas representan condiciones urbanas y una de ellas condiciones rurales (carretera). deben considerase el factor de carga. Por esa razón se utiliza también un factor según la clasificación de la zona dentro de la ciudad. así como calles de dos sentidos. En la zona comercial del centro existen condiciones diferentes a las de una zona comercial suburbana o una zona residencial. y pueden ir desde un tramo para cambio de carriles.UU. Son 23 nomogramas que permiten determinar el volumen de servicio considerando los factores de ajuste ya mencionados e información obtenida de investigaciones posteriores al Manual de Capacidad. Las fórmulas empleadas son las siguientes: VS x volumen en el acceso x factor compuesto Factor compuesto = FC = P x FHM x BT x VD x VI x AL x v/ci Donde. en uno de cuyos extremos convergen dos caminos con el mismo sentido de circulación y en el otro se separan. hasta una intersección rotatoria o rotonda. a nivel o a desnivel. P =factor por tamaño de la población. Los nomogramas fueron publicados en 1967 por la Administración de Caminos Federales de los EE. BT = Factor de autobuses y camiones VD = factor de vueltas derechas VI = factor de vueltas izquierdas AL = factores de autobuses locales v/ci=relación verde a ciclo Puede también aplicarse el método gráfico utilizando los nomogramas elaborados por el ingeniero Jack E. que permite el c ruce de corrientes de tránsito. TRAMOS DE ENTRECRUZAMIENTO Debe entenderse por entrecruzamiento el cruce de corrientes de tránsito que se mueven en la misma dirección general.77 El volumen obtenido en la gráfica debe ser efectuado p or los factores ya mencionados. Leisch. VS = volumen de servicio. logrado mediante maniobras sucesivas de convergencia y divergencia. Volumen en el acceso = el que da la gráfica. . de un solo sentido de circulación. Por lo tanto un tramo de entrecruzamiento es el tramo de camino. Casi todos los tramos de entrecruzamiento se presentan en intersecciones. FHP = factor de hora máxima. profesor de la Universidad de Northwestern. 78 En caso de que existan tramos de entrecruzamiento en un camino deben ser analizados. . en cuanto a capacidad o nivel de servicio. para tener un estudio completo y equilibrado de todo el camino. con la longitud requerida del tramo de entrecruzamiento. de un solo sentido.79 Las zonas de entrecruzamiento pueden ser simples o múltiples. TIPOS DE ENTRECRUZAMIENTO Desde luego que el nivel de servicio tiene que coincidir con el de los tramos de carretera o calle antes y después del tramo. relacionando los volúmenes con el volumen de servicio por carril y el Factor de Influencia. Las zonas de entrecruzamiento múltiple existen frecuentes. Son tramos de camino. o bien por un ramal de entrada seguido inmediatamente de dos o mas ramales de salida. En las primeras se tiene un solo punto de entrada y otro de salida. quedan expresadas en forma gráfica. éstas están agrupadas por calidad de flujo. Un tramo de entrecruzamiento maneja dos clases de corrientes de tránsito: la que pasa a través. determina el número necesario de carriles. pueden analizarse en forma independiente. Estas relaciones. que se han seguido verificando a través de los años. sin cruzar con la trayectoria normal de otros vehículos y la que se cruza con otros vehículos que usan el tramo. En el análisis de un tramo de entrecruzamiento también se usa una fórmula que. Para el análisis del entrecruzamiento se ha relacionado la Calidad del Flujo con los niveles de servicio y con el tipo de calle o carretera de que se trata. En tramos bien proyectados estas dos clases de corrientes tienden a funcionar separadamente y por lo tanto. además. Ver gráfica correspondiente en la página que sigue. que en la gráfica ya mencionada tiene valores en número romano. corresponden sendas curvas. . En el segundo caso habrá puntos adicionales de entrada o de salida. o de ambos. A diferentes valores del “Factor de Influencia del Entrecruzamiento”. Mediante observaciones directas en muchos tramos de diversas carreteras y calles se han relacionado los aspectos geométricos de estos tramos de entrecruzamiento con los factores funcionales de volumen y velocidad de operación. en la serie de curvas que relacionan los volúmenes de tránsito que se cru zan. que tienen dos ramales consecutivos de entrada seguidos de uno o más ramales de salida inmediatos. Estas relaciones están condensadas en la tabla de Calidad de flujo. Se considera. Estos carriles deben ser capaces de alojar estos volúmenes de vehículos.80 El factor de Influencia (K) es un valor de 1 a 3 por el se multiplica el menor de los volúmenes que se entrecruzan (W2). para que no ejerzan influencia en los carriles destinados a las maniobras de entrecruzamiento. son considerados comparables a los carriles de un camino común. para fines de análisis. son adecuadas. con un máximo de 3 cuando la longitud es mayor que la mínima requerida el valor de K se va reduciendo. que las distancias de visibilidad en las entradas al tramo en cuestión. Según varía la calidad del flujo también debe variar el volumen de servicio por carril para usar en la fórmula del número de carriles. Los carriles que alojan las corrientes de tránsito que pasan de largo. sin cruzar. de varios carriles. como sigue: . en todos estos análisis. Se considera que para secciones cortas la influencia de se volumen de vehículos es mayor. Por lo general se estudian las rampas en relación con autopistas y pasos a desnivel. mal trazo para la trayectoria de los vehículos etc. Los proyectos que tienen curvas cerradas adyacentes a la autopista. El proyecto detallado de los extremos de una rampa debe proporcionar trayectorias fáciles y naturales.900 III 1. sólo en casos especiales la capacidad de la rampa gobierna la cantidad de vehículos que pueden pasar.600 Conviene agregar.81 RELACION ENTRE CALIDAD DE FLUJO Y VOLUMEN DE SERVICIO MÁXIMO EN LA SECCION DE ENTRECRUZAMIENTO Calidad de flujo Volumen de servicio máximo por carril (autos/hora) I 2. Esto puede ser causado por un mal diseño de la salida hacia el sistema vial urbano. deben ser evitados porque tienden a producir una operación errática. Aunque frecuentemente se usa la expresión “capacidad de la rampa”. El proyecto de las entradas y salidas de las rampas es un factor dominante en la operación de la rampa. insuficiente longitud para movimientos convergentes. dependen en gran parte de la posibilidad de determinar la capacidad de la rampa y sus conexiones. Las rampas inadecuadas de salida también causarán congestionamiento. Los proyectos que permiten satisfacer las necesidades de los volúmenes de tránsito.700 V 1. que a los valores de I al V corresponden los siguientes rangos de velocidades de operación. de acuerdo con las necesidades y el costo.. divergentes o de cambio de velocidades. En la mayoría de los casos el volumen admisible depende de las condiciones dela rampa en sus puntos terminales de entrada y salida. Calidad de flujo Velocidad de operación I II III IV V 80 70 60 50 50 km/h o más a 80 km/h. como sea posible. con suficiente distancia de visibilidad y buen alineamiento. a 70 km/h. ya sea porque no caben los vehículos que desean salir o por los remansos que se producen a causa de la misma rampa. . La eficiencia del movimiento vehicular a lo largo de una autopista puede estar directamente afectada por las rampas que conectan con ella. sobre el concepto de Calidad de Flujo.000 II 1. Las rampas de entrada que no son adecuadas serán un serio inconveniente para el volumen de tránsito que desea ingresar a la autopista. a 60 km/h. El proyecto básico de las intersecciones debe conservarse tan simple y similar con otros. distancia reducida de visibilidad.800 IV 1. km/h o menos RAMPAS Una rampa es un tramo de camino que permite la conexión de una carretera con otra que la cruza. En la autopista de 4 carriles. En esta condición habrá más cambios de carriles corriente arriba.000 vph. La capacidad. según varía el factor de hora máxima. Pero si se carece de suficientes datos para el análisis de los volúmenes de servicio a lo largo de la rampa. Con respecto a los criterios de nivel de servicio en estas áreas el Manual de Capacidad específica lo siguiente: En los puntos de convergencia o divergencia sobre la autopista. El nivel D representa condiciones de incipiente congestionamiento. el nivel de operación de la conexión de la rampa debe referirse al volumen del carril uno de la autopista. van de 1.650 vph. en las conexiones de rampas la situación es más c ompleja. el nivel de servicio A representa movimiento libre. sino también en la operación defectuosa de un tramo de la autopista.300 a 2.300 a 1. llevarán un máximo de 2.650 vph para convergencias y de 1. a nivel de servicio E. A este nivel de condiciones ideales el movimiento total convergente (carril exterior mas rampa) no excede los 1. 750 vph a velocidades de 80 km/h.400 a 1. con poca dificultad para encontrar una abertura. Aun cuando la velocidad sigue siendo uno de los principales factores en los carriles de la autopista.400 vph. Los volúmenes horarios que resultan.750 vph para divergencias.82 El proyecto de rampas que no reúne las condiciones adecuadas resultará no solo en la falla de la operación de la rampa. La capacidad cuantitativa del efecto que causan varios factores. La capacidad de una rampa será el menor de los tres valores siguientes: 1) La capacidad de la conexión de la rampa con la autopista. Con un buen proyecto geométrico este volumen debe ser manejado sin problemas. En el caso de autopistas de 4 carriles.700 vph. dependiendo del factor de hora máxima utilizada. los carriles uno y dos combinados. E y F presentan una situación diferente en el sentido de que la demanda ha crecido tanto que la posibilidad física del punto de unión para soportar los incrementos deber se tomada en cuenta. dependiendo del factor de hora máxima. La rampa podrá admitir volúmenes mayores que los correspondientes al nivel C. El volumen total convergente (carril exterio r más rampa) varía de 1. siempre y cuando el volumen total de la autopista no exceda los volúmenes correspondientes al nivel D.500 vph.300 vph para el volumen de servicio.400 a 1. con flujos máximos de 5 minutos equivalentes a 1. A este nivel ya debe tomarse en cuenta la variación de vehículos dentro de la h ora máxima demanda. los carriles uno y dos combinados no exceden volumen total de 1. El movimiento divergente (movimiento de frente del carril uno más los vehículos que salen por la rampa) alcanza un límite superior de 1. se ha establecido aproximadamente . cercano a la conexión.500 a 1. a una vel ocidad un límite de aproximadamente 1. Los niveles de servicio D. bajo condiciones ideales. usando el “factor de hora máxima”. El tránsito que entra mezcla suavemente. El nivel de servicio C está en el límite de flujo libre. . Anillo de circulación: llamado también superficie de rodadura. se trata de un simple marcado de círculos concéntricos pintados sobre la calzada. Se concluye que el bus común es equivalente a 1. calzada de rodadura o calzada anular. que representa un conjunto de resultados de investigación.83 TRANSPORTE PÚBLICO Vale la pena mencionar que el Manual de Capacidad tiene un capítulo de dicado al transporte público en buses. El movimiento circular se efectúa en el sentido inverso a las agujas de un reloj. más que una norma rígida. En resumen. a veces ovalado. o de un leve realzamiento de esta que se realiza a veces con un material de superficie diferente al de la calzada. pero el factor de conversión varía mucho en las calles comunes. ya sea con doble sentido de circulación (con entrada y salida de la rotonda). sobre la cual desembocan diferentes vías y son anunciadas por una señalización específica. Vías de entrada (o ramas de acercamiento. Se llama también diámetro inscrito o diámetro exterior para distinguirlo del diámetro del islote central o diámetro interior.6 automóviles en la autopista. ROTONDAS GIRATORIAS O NUDOS VIARIOS Definiciones Una rotonda giratoria es un anillo de circulación a sentido único. También se toman en consideración las características de las paradas de buses. con suficiente amplitud de horizontes para permitir adaptaciones en diferentes circunstancias. inscrito por una calzada con sentido único. Diámetro de la rotonda: es el diámetro del más grande círculo que se puede inscribir al interior de los límites de la rotonda giratoria. hacia el cual convergen muchas vías. o con sentido único. Sus componentes más importantes son: El islote central: que es un obstáculo circular. es una vía generalmente circular que rodea al islo te central. Trata de las características generales de la operación de buses en autopistas y en calles ordinarias. La rotonda comporta generalmente un islote central materialmente infranque able. el Manual de Capacidad 1985 es una guía. considerando los tiempos de subida y bajada de pasajeros y su influencia en la capacidad de la calle. que ocupa la zona central de la rotonda y alrededor de la cual circulan los vehículos. En los mini giratorios. sobre la cual circulan los vehículos que se consideran prioritarios con relación a los vehículos que desembocan en las rutas de entrada. Diámetro interior: que es el diámetro del islote central de la rotonda. rutas aferentes): son las vías de circulación convergentes hacia la rotonda. es superior a 4 metros e inferior a 20 metros. pero sí por uno o varios círculos concéntricos pintados al centro de la intersección o también por un realzamiento particular en la superficie de la calzada (por ejemplo en los adoquines). es el lugar de disminución de velocidad o de parada de los vehículos antes de su aceleración cuando le permite un espacio suficiente en el anillo de circulación. vehículo saliendo de la rotonda por la misma rama y que ha accionado su guiñador. lo que lo diferencia del anillo de circulación. potencia de acele ración de su propio vehículo.84 Entrada: zona de convergencia de la rama en la rotonda. (es decir el diámetro del islote central). separada del anillo de circulación por una línea de ceder la prioridad. e imponiendo a los vehículos una cierta deflexión en su trayectoria. Ella debe estar atravesada por un paso de peatón señalizado para favorecer este tipo de desplazamientos de peatones. La entr ada esviajada o con bordes paralelos. . permitiendo a dos vehículos. entre las vías de entrada y de salida y el anillo de circulación. Ensanchamiento de la entrada: ensanchamiento más o menos gradual de la vía de entrada. Tipología según sus dimensiones Mini-giratorios Su diámetro interior (el diámetro del islote central) no sobrepasa de los 4 metros. El diámetro exterior puede ser menor a 20 metros: existen los mini-giratorios con un diámetro exterior de apenas 14 metros. Es el lugar de accidentes típicos de rotondas. separando los movimientos de entrada y de salida. que puede servir de refugio al paso de peatones. Prioridad al anillo: modo de explotación en las rotondas modernas. etc. pero doblar a la izquierda es posible por la posición del islote central. El islote central no esta señalado por un espacio físico infranqueabl e. Islote separador: islote establecido sobre una rama de aproximación. o más. de insertarse simultáneamente en la rotonda. Giratorios compactos Su diámetro interior. Los mini-giratorios no pueden funcionar correctamente si la prioridad no es acordada en el anillo. Es igualmente el lugar (en las rotondas modernas con prioridad a la izquierda en el anillo) donde el automovilista decide insertarse en la circulación en función de diversos elementos: espacio suficiente. donde los vehículos que convergen desde las diferentes ramas deben ceder el paso a los vehículos que ya están comprometidos en la rotonda y están circulando d e izquierda a derecha alrededor del islote central. en beneficio de un mismo espacio. Esta zona de entrada constituye uno de los elementos má s importantes de este tipo de intersección. La posibilidad de retorno no es segura para los vehículos pesados. La prioridad en las entradas. principalmente el giro de los vehículos pesados –camiones-remolque y buses de gran envergadura– en la cual las trayectorias de giro se insertan entre los bordes de la calzada anular. Grandes giratorios Su diámetro interior sobrepasa ampliamente los 20 metros y su diámetro exterior es ampliamente superior a los 40 metros. sobre las vías poco transitadas. Giratorios a campo traviesa. y de los cuales la repartición alrededor de la intersección es apremiante. de dos ruedas y de transportes en general es igualmente muy importante. pero las dimensiones de conjunto son suficientes para permitir todas las maniobras. Giratorios dobles Estas intersecciones resultan de la implantación contigua de dos mini -giratorios o dos giratorios compactos. como valor mínimo y los 40 m. aproximadamente. Estos giratorios han sido habilitados antes y después de la entrada en vigor de la prioridad en el anillo. Este tipo de g iratorios se encuentran también en las zonas residenciales. que subsiste todavía en algunos giratorios compactos es progresivamente reemplazada por la prioridad del anillo. Tipología de las rotondas según su implantación Las rotondas giratorias pueden ser clasificadas en tres grupos según su lugar de implantación: Giratorios urbanos.85 El diámetro exterior está comprendido entre 24 m. Giratorios periurbanos. El islote central generalmente es infranqueable. . o giratorios compactos. El tráfico de peatones. Giratorios urbanos Estos giratorios se encuentran en zonas urbanas densas o en las zonas residenciales y tienen la particularidad de conectar las vías que se circulan generalmente a una velocidad media menor de 50 km/h. de tal manera que eventualmente se puede acceder al islote central y su consiguiente utilización como espacio de juego o esparcimiento. Los volúmenes de circulación son elevados. La prioridad en el anillo se generaliza igualmente en este tipo de giratorios. y muy especialmente en los casos donde las vías que se conectan son utilizadas a gran velocidad por una gran cantidad de vehículos. Son situadas entre intersecciones importantes e implantadas en sitios urbanos relevantes que pueden ser de tipo mini-giratorio. Las actividades que inducen a un fuerte tráfico carretero pueden estar localizadas en los alrededores inmediatos de estos giratorios (centros comerciales.).86 Giratorios periurbanos Este tipo de intersecciones generalmente se implantan en las vías importantes. circuladas a velocidad relativamente elevada. . parqueos. Sin embargo en estas zonas. es la que se aplica tradicionalmente a este tipo de proyectos de tr áfico. Se llaman unidades de transito a cada uno de los vehículos sean estos automóviles. con diámetro exterior comprendido en la mayoría de las veces entre 30 y 35 metros. a saber:      Recopilación de los datos de campo. etc. con el objetivo de realizar el acopio de información de tal modo que la solución sea el resultado de un análisis metodológico secuencial. Giratorios a campo traviesa Generalmente son de tipo compacto. Cálculo de las reservas de capacidad de la rotonda. camiones. Elaboración de alternativas de diseño. Estos aforos generalmente se realizan de forma manual. complejos deportivos. Las intersecciones periurbanas pueden ser de tipo compacto o grande. ( intersección de tres o cuatro ramas). Elección de la alternativa más recomendable. el trafico peatonal o de dos ruedas es menos frecuente que en los giratorios urbanos pero no del todo inexistentes. pero jamás de tipo mini-giratorio. etc. pero que anteriormente eran la causa de numerosos y graves accidentes debido a la excesiva veloci dad con la que se circulaba sobre la ruta principal y la falta de respeto por la prioridad por parte de los vehículos que toman las ramas secundarias Los flujos peatonales en este tipo de giratorios son prácticamente inexistentes y la circulación de dos ruedas no recomendable. Procesamiento de los datos en gabinete. Entre las tareas que se realizan en los estudios de tráfico podemos mencionar: Se realizan aforos de vehículos para la determinación de los vol úmenes de trafico actuales: ello permite determinar el numero de unidades de transito que pasan por un punto dado y en un periodo de tiempo predeterminado. y son el resultado de la disposición de una intersección entre una ruta prioritaria y una ruta secundaria. no necesariamente muy circuladas. buses. Se encuentran en las entradas a ciudades o poblaciones. en las zonas de hábitat difuso o en las inmediaciones de zonas industriales. salvo si el giratorio se situara sobre un eje de turismo ciclista. METODOLOGÍA La metodología que se adopta para los estudios de capacidad de rotondas giratorias. Modalidad del conteo manual Para la realización de los conteos se utilizan formularios previamente diseñados donde se registra toda la información necesaria y suficiente para el objetivo buscado. se procesan los aforos y se determinan los volúmenes más usuales.00 a 9. Las horas de filmación por ejemplo pueden ser las si guientes: en la mañana de 7. Para las horas pico se puede acudir a un método de apoyo consistente en la filmación continua de las rotondas por espacio de las horas que resulten necesarias en cada una de las ramas. a 7. Para la determinación de los volúmenes de demanda vehicular se realizan conteos clasificados de vehículos en todas las ramas de entrada.00.00 a 19.00 pm).87 Para la determinación de las unidades de transito.00 horas.30 a 13. Se adopta un coeficiente de noctambulidad para considerar el tráfico nocturno. Cada formulario debe contener el espacio suficiente para cubrir los periodos de conteo. con lo que sumados a los conteos manuales. El conteo de vehículos se realiza corrientemente durante 12 horas continuas (de 7. Métodos de aforo Para la recolección de los datos generalmente se recurre a la participación de un contingente de personas con el adiestramiento suficiente para realizar en forma manual el relevamiento de los datos.00 am. Para los aforos de las horas intermedias a las horas pico se utiliza normalmente el método manual de aforo lo que permite la clasificación de vehículos por tipo y registro de las cantidades de movimientos de giro. datos de origen–destino y la distribución horaria de tráfico. Información a ser obtenida Volúmenes y composición vehicular . entre los cuales podemos mencionar vehículos por hora (VPH) o vehículos por día (TPD). a medio día de 11. El aforo mixto se realiza para determinar la composición del volumen por tipo de vehículos. se realiza un total de 12 horas continuas de cobertura de conteo mixto. Este coeficiente se adopta a partir de porcentajes usualmente aplicados para este tipo de casos y en nuestro medio res ulta un buen parámetro el 20%. Aforos Volumétricos y Direccionales El objetivo es el de recolectar los datos necesarios para encontrar elementos importantes como ser la intensidad horaria del trafico. la composición vehicular y la composición porcentual de los giros que reali zan los vehículos.30 y en la tarde de 17. vagonetas.88 Por medio de los aforos tanto de filmación como manuales se pueden conocer tanto la intensidad de circulación horaria como la composición del tráfico vehicular. a 8:30 am. se clasifica normalmente a los vehículos de la siguiente manera:   Vehículos ligeros (automóviles. De los conteos que se realizan se obtiene la hora de máximo flujo que se denomina la hora pico. buses y remolques) Giros o movimientos direccionales Se refiere al detalle de la ruta que siguen los vehículos al salir de las rotondas. Volumen en la Hora Pico Para definir la hora pico se utilizó el criterio de aquel periodo de una hora en el cual se tienen los flujos totales máximos circulando por las rotondas. Para la composición. Importancia de los conteos direccionales Los conteos direccionales son necesarios para determinar los volúmenes de flujo sobre cada una de las ramas de una rotonda giratoria. Un ejemplo de los datos que deben ser obtenidos se presenta en un apartado especial. en el cual se muestra la composición y giros que real izaban en abril de 2002 los vehículos de cada una de las ramas de acceso a una Rotonda de Estudio. camionetas y minibuses) Vehículos pesados (camiones. izquierda o de frente. estas pueden ser derecha. En nuestro medio es normalmente de 7:30 am. La importancia del volumen de los flujos direccionales se define en base a la jerarquía de flujos mostrada en la página siguiente: CATEGORÍA DE LAS ROTONDAS SEGÚN EL FLUJO Flujo vehicular direccional total por hora pico determinada (VPH) Categoría del volumen de tráfico < 100 100 – 400 400 – 800 > 800 Pequeño Medio Elevado Muy elevado . También se debe considerar el efecto económico perjudicial en aqu ellos negocios confinados en que la canalización restringe o prohíbe ciertos movimientos de vehículos dentro de la zona de influencia de la intersección. Costos de capital y operación de las mejoras realizadas así como la consideración económica de los ahorros obtenidos. adecuada distancia visual. ya que pese a su probable similitud con otras intersecciones. Entronque es la zona en donde dos o más caminos se cruzan o se unen. En los entronques y pasos se puede contar con estructuras a nivel o a desnivel. aunque tenga muchos rasgos en común con otras intersecciones. Se denominan ramas a cada una de las vías que convergen en una intersección. capacidades. Altimetría y Topografía a detalle. composición del tránsito. movimientos direccionales. De este modo. es casi seguro que presenta diferencias de impacto importantes en relación a los flujos de tráfico. Enlaces son las vías que unen las ramas. Planimetría. localización segura de accesos y tránsito peatonal. se debe diseñar siempre como un proyecto absolutamente singular. mejoras y requerimientos físicos mínimos para vías urbanas y sus ramales. Diseño del tráfico para cada movimiento. tasa de crecimiento anual. Si las r amas están a desnivel se denominan rampas. características del tamaño y de operación de los vehículos. velocidades de operación y horas de máxima demanda (mediante aforos). restricciones por propiedades contiguas. . son: a) Factores de tránsito. Paso es la zona en donde dos vías terrestres se cruzan sin que puedan unirse las corrientes de tránsito. volumen horario de proyecto para el año futuro correspondiente a la vida útil de la obra y movimientos de los peatones. lo cual incluye los volúmenes diarios y por hora TPDA.89 INTERSECCIONES VIALES Definiciones Se llaman intersección al área en donde dos o más vías o corrientes de tránsito se unen o se cruzan entre sí. de cruce y localizaci ón adecuada de dispositivos de control de tráfico. CONSIDERACIONES PRINCIPALES PARA EL DISEÑO Cada intersección. b) Factores topográficos. c) Factores económicos. la economía y el medio ambiente. los factores principales que deben considerarse en el diseño de una intersección. Existen dos tipos: los entronques y los pasos. en ambos casos sin ampliación . tiempos para percepción y para reacción y trayectorias naturales de los movimientos. Hábitos de conducción. e) Alternativas para diseño. advertencias adelantadas adecuadas de intersección. La intersección más simple es la convergencia de dos caminos o vías y el cruzamiento de uno por el o tro.90 d) Factores humanos. capacidad de conductores para tomar decisiones. se constr uye una bifurcación a partir del carril del lado derecho para posibilitar la intersección con el camino y permitir un cruzamiento del tráfico en ángulo recto. ya crea la necesidad de implantar luces de señalización. Figura 1 Intersecciones “T” canalizadas a niv el donde: a) y b) Son con carriles de faja central c) Intersección y d) “asa de jarra”. es recomendable separar el que entra y sale del camino menor canalizando la intersección con pequeñas isletas (ver la Figura 1 a continuación). esta bifurcación se la denomina en asa de jarra(Figura 1 “d”).91 o modificación de cualquiera de ellos ni la colocación de señales para el control de tráfico. La entrada a la intersección por medio de esta bifurcación se controla comúnmente por una señal d e “Alto” o una señal de prioridad de tráfico a la corriente principal. Una mejora adicional importante es ampliar la calzada en el camino principal para proveer de carriles donde el tráfico que gira o da vuelta pueda salir de la corriente mayor. se muestran en la Figura 2 (incisos “a” hasta “f”) y también en la Figura 3 (incisos “a” hasta “e”). Algunas otras intersecciones a nivel típicas. Con mayores volúmenes de tráfico. Además. debe colocarse una señal de ALTO o de CEDA el PASO en el camino o vía de menor flujo de movim iento. puede construirse un carril para giro a la izquierda o en “U” (Figura 1 “b” y “c”). Cuando la faja central en un camino dividido es lo bastante ancha. Sin embargo. A causa de su forma. El tráfico intenso con un volumen referencial de cruzamiento de 750 vehículos por hora. . cuando la adquisición del derecho de vía no representa un mayor problema. conviene restringir este tratamiento de modo que no se vuelva innecesariamente confuso. en especial en las zonas urbanas. Cuando el transito lo justifica. 92 En el caso de altos volúmenes de tráfico. más comúnmente conocidos como intercambios. Intersecciones “T” a nivel (Fuente: “A Policy on Geometric Design of Rural Highways American Association of State Highway and Transportation Offici alsAASHTO) Figura 3. Esta construcció n forma intersecciones a desnivel o nivel separado. se justifican los pasos a desnivel para separar los movimientos de cruzamiento. Figura 2. Intersecciones de cuatro ramales a nivel (Fuente: “A Policy on Geometric Design of Rural Highways – AASHTO) . y se instalan rampas para intercambiar vehículos entre vías o caminos. . y factores económicos. El derecho de vía no es costoso. Los datos son esencialmente los mismos que los que se necesitan para las intersecciones a nivel establecidos en la sección anterior y consisten en los volúmenes de tránsito. Beneficios para los usuarios del camino. Son grandes los costos para el usuario del camino. Si el tránsito en la otra vía o ramal debe cruzar la vía libre. La insuficiente capacidad en una intersección a nivel de los ramales de fuerte tránsito. Justificación para intercambios. Algunas intersecciones a nivel mal conceptualizadas o mal diseñadas han causado accidentes graves. llantas. está comúnmente compensado por el . puede constituir gran parte de los beneficios que significan el ahorro anual que se logra con la construcción de estos intercambios. Eliminación de cuellos de botella o congestionamiento en el sitio. causados por retrasos ocasionados por las intersecciones congestionadas a nivel. La importancia de proveer la capacidad esencial en una instalación a nivel. en comparación con aquellos costos resultantes en las áreas urbanas. con frecuencia se encuentran en la convergencia de caminos de tránsito relativamente ligero en zonas rurales de asentamiento disperso. Las consideraciones principales para justificar la construcción de un intercambio son: Formación de una vía exclusiva Una vez tomada la decisión de convertir una ruta en vía exclusiva. El costo anual de combustible. lo cual además permite las operaciones seguras y sin interrupción de ninguna naturaleza. en las intersecciones que requieren cambios de velocidad. paradas y esperas. cambiar de sentido. geográficos y del medio ambiente. tiempo. Eliminación de riesgos. puede causar el congestionamiento intolerable en uno o en todos los accesos de una intersección. Los intercambios generalmente tienen mayores distancias totales de recorrido que los recorridos realizados en los cruzamientos directos a nivel. se justifica ampliamente la separación de niveles o el intercambio.93 DISEÑO DE INTERCAMBIOS VIALES Un intercambio es un sistema de interconexión de caminos o vías convergentes. suministrarle separaciones de nivel o intercambios. son necesarias las decisiones adicionales respecto de que si cada ramal que compone la intersección debe anularse. En estas zonas pueden construirse las estructuras ordinariamente a bajo costo. y esas mejoras de bajo costo pueden justificarse tan solamente por la disminución de accidentes graves. que proporciona lo necesario para el movimiento de tráfico entre dos o más caminos en niveles diferentes. El interés principal es un flujo seguro. con una o más separaciones de niveles. etc. accidentes. justifica ampliamente la construcción de un intercambio. la separación de nivel se requiere para eliminar interferencia con el flujo de transito de la vía libre. sin embargo. condiciones físicas del sitio. aceites. Las intersecciones expuestas a accidentes. donde las velocidades son altas. El costo agregado por la distancia adicional de recorrido. sin interrupciones de flujo o tráfico en la vía exclusiva. Datos para diseño. A menos que puedan usarse métodos poco costosos para eliminar los riesgos. reparaciones. La distancia entre cualquier entrada y salida siguiente en las vías de acceso restringido como son las autopistas. que son normalmente las vías establecidas para alta velocidad. . preferentemente deben estar emplazadas sobre la derecha del transito del camino. La comparación de estos índices resultantes de la evaluación de alternativas de diseño. Las entradas y salidas a las vías. para llegar a su destino. siempre debe ser suficiente para eliminar el entremezclado de vehículos como una restricción operacional de transito.94 ahorro que implica la reducción en paradas y costos por retardos. espa ciados muy cerca. es un factor importante que facilita la de cisión sobre cual opción elegir. El trafico que se origina en los puntos de servicio al tránsito de vehículos. Las localizaciones de salidas y entradas de una vía son importantes. Cuando la entremezcla aceptable no puede proporcionarse para una etapa de diseño. reducen seriamente la capacidad y la velocidad. al mismo tiempo que proporciona servicio a localidades que requieren acceso a l mismo. Las entradas y salidas por el lado izquierdo se consideran indeseables. por varias razones: Las decisiones y maniobras ocurren en los carriles de transito izquierdos. luego. los movimientos en rampas a desnivel se deben estudiar como una alternativa inevitable. requieren una decisión demasiada rápida por parte de los conductores y son intercambios que normalmente originan accidentes. en las vías de alta velocidad y alto volumen de tráfico. entre la condición existente y la condición después de la mejora. se confronta el riesgo de que las rampas termina les se pudieran localizar demasiado cerca. Salidas y entradas. En las zonas urbanas donde es necesario proveer acceso frecuente a las vías. Criterios de diseño recomendables para intercambios En el diseño de un intercambio deben considerarse algunos principios básicos: Entremezcla mínima de vehículos. la relación de beneficios al usuario del camino con respecto al costo de la mejora. o que tienen señales de transito mal ubicadas. para el usuario del camino. además de que aumentan los accidentes y los congestionamientos. se introducen con frecuencia vías colectoras y distribuidoras. Una vía de camino colectora y distribuidora se conecta al camino principal después de recoger el tránsito de una serie de puntos de servicio. Las secciones inadecuadas para la entremezcla de vehículos. El costo anualizado es la suma del interés y amortización del costo de la mejoría realizada. Para cualquier tipo de intersección. Las que proveen distancia visual reducida a los conductores. Rampas terminales. El tránsito puede salir del camino en una terminal. Para evitar esta situación. Las relaciones mayores que 1 son necesarias para la mínima justificación económica. El beneficio en costo anual es la diferencia de costos. En general. esta relación se expresa como una razón entre el beneficio de costo anual y el costo anualizado de la mejora. mayor la justificación para la mejora. usa la vía colectora distribuidora para ganar acceso al camino principal. Cuanto mas grande es la razó n. Este arreglo minimiza la interferencia entre los vehículos que están usando el camino. indica si se justifican o no las mejoras en el campo económico. usar la vía del camino colectora y distribuidora de menor velocidad. Cada entrada crea perturbación y fricción con el flujo de transito principal. cuando es imposible proveer un carril adicional de transito de vía libre en el camino principal despu és de una entrada de dos carriles. En este caso. Otra razón es que se eliminan esas entremezclas del tráfico que entra y del que sale. Sin embargo.* Velocidad de camino km/h diseño del Velocidad de diseño de la 50 65 80 100 110 120 . las salidas deben precede r a las entradas en las localizaciones de servicio al tránsito. Esto es particularmente deseable cuando debe mantenerse el número de carriles de tráfico directo en el camino principal. reduciendo el conflicto causado por los cambios de velocidad. Entrada sencilla. Una razón es que el congestionamiento de este se reduce si se desaloja antes que entre el nuevo. Este problema se agrava aún más cuando el vehículo que entra es un vehículo pesado. Valores guía para velocidad de diseño en rampas. Las objeciones anteriores quizás no sean importantes para bifurcaciones mayores en que los volúmenes de tráfico son tan iguales que no favorecen un movimiento sobre otro. aún si estas disponen de las señales apropiadas. son obligados a hacer maniobras a través de varios carriles para llegar a una salida del lado izquierdo. según la relación de la siguiente tabla o si resulta posible inclusive para valores más altos. Las velocidades de diseño altas para rampas. reducen el tiempo de recorrido en intercambios y mejoran las condiciones de operación para la rampa terminal. o sea. Velocidades de diseño para rampas. La aplicación de este principio. no debe ser menor de 300 m. Las salidas preceden a las entradas. tienen mas dificultad para tomar precauciones.95 Los conductores que entran por el lado izquierdo tienen que desplazarse en poco tiempo a su lado derecho. debe pensarse en construir dos entradas de un carril en vez de una de dos carriles de tráfico directo. De preferencia. Esto reduce la velocidad y la capacidad de este. cuando sea posible. los movimientos por el lado izquierdo tienden a confundir y sorprender a los conductores. En vista de la preponderancia de las entradas y salidas por el lado derecho. así. o para regresar al carril de la derecha a partir de una entrada por el lado izquierdo. en donde tienen visibilidad reducida y. es conveniente disminuir tanto como sea posible el número de entradas. se sitúa el volumen de tráfico comercial más alto en la bifurcación del lado derecho. Por tanto. Los camiones que en forma tradicional se restringen a los carriles derechos en las vías libres. la separación mínima entre dos entradas sucesivas de vías de un carril. Las rampas se proyectan para la velocidad de diseño deseable. se modifica por una excepción que se expone en la siguiente consideración: cuando los volúmenes de tránsito sobre una rampa exceden la capacidad de entrada de un carril. sin embargo. . carácter de camino directo.. o el ángulo de intersección de d os ramales es pequeño. vías de camino de un sentido para todos los movimientos de tráfico. . Cuando un camino de intenso tráfico está interceptado con un camino de tráfico comparativamente ligero. una solución satisfactoria. que incluye ejemplos de intercambios de tres ramales. km/h: Deseable Mínima Radio mínimo correspondiente. Independientemente del ángulo de intersección. m. se aplica el término intercambio en T. el intercambio puede considerarse un tipo Y. por lo general. consta de una o más separaciones de nivel del camino y.96 rampa.Intersecciones “T” y “Y” con separaciones de nivel Intercambio de diamante. Cuando los tres ramales de convergencia son caminos directos. con una sep aración por puente. etc. También puede aplicarse en un cruzamiento de vía urbana o calle de ciudad con una vía estructurante. Tipos de intercambios A continuación se introducen las descripciones de varios tipos de intercambios: Intercambio de tres ramales. Figura 4. cualquier patrón básico de intercambio puede adaptarse a condiciones muy variadas. Véase la Figura 4.AASHTO. el intercambio de diamante (Figura 5 de la siguiente página) es. Un intercambio en una intersección con tres ramales.. en cuyo caso se introduce con frecuencia una señal de control en las rampas terminales con la calle de la ciudad o vía urbana. en general. Cuando dos de los tres ramales de intersección forman un camino directo y el ángulo de intersección no es agudo.: 40 24 55 32 70 40 80 50 96 50 96 55 46 15 90 27 168 46 210 70 315 70 315 90 Deseable Mínimo * Fuente: “A Policy for Geometric Design of Rural Highways” . el cruzamiento de la calle puede dividirse. predispuesta para un movimiento de giro a la izquierda y una a la derecha. se unen con el camino principal en un ángulo recto. Intercambio de diamante partido. que pueden ser rectas o curvas para ajustarse mejor a las condiciones de terreno y.. con carriles separados para los movimientos de giro a la izquierda.Intercambio de diamante partido con calles de dos sentidos El intercambio de diamante partido funciona bien cuando a las d os calles a las que conectan las rampas están restringidas al tráfico para una dirección en sentidos opuestos (Figura 7 de la siguiente página).Intercambio de diamante El diseño de diamante es una de las formas mas sencillas de intercambio para todos los movimientos. Figura 6. Caminos de conexión (frontales) entre calles del cruzamiento mejoran los movimientos. Cada rampa terminal en el camino menor es una intersección T y Y a nivel. Si el volumen de tráfico lo justifica. en general. El arreglo ayuda a distribuir el tráfico. o casi paralelas.. Esto comprende dos pares de rampas. .97 Figura 5. Los movimientos en la línea principal de las rampas terminales son vueltas directas a la derecha. Se provee un par en cada una de dos calles paralelas. pero no necesariamente consecutivas (Figura 6). Tiene cuatro rampas de un sentido. las normas de diseño requieren un radio para la bifurcación de 46 m. .-Diamante partido con caminos colectores distribuidores y puentes en cruc e de rampas. Así.. se marcó una gran innovación en el diseño de intercambios. el tiempo que puede ahorrarse por aumento de velocidad se pierde por la distancia mayor que se recorre. Las rampas del diamante entran y salen a lo largo de estos caminos paralelos y no en las calles de cruzamiento.. para enfrentarse a la velocidad y volumen del tráfico moderno. para 50 km/h. Intercambios en hoja de trébol. New Jersey en 1928. de entrada y salida. Figura 8. Esto eliminó todos los movimientos de vuelta la izquierda. Cuando se construyó la primera hoja de trébol en Woodbridge. es la construcción de un camino colector distribuidor (CD) a lo largo de cada lado de la vía rápida. un 130%. el radio aumentara más de 40% y la propiedad a utilizar. es deseable un puente para separar el nivel (Figura 8). En situaciones confinadas donde es necesario cruzar las rampas.98 Figura 7. los cuale s son la fuente principal de accidentes.Intercambio de diamante partido con calles de un sentido Un refinamiento adicional que se utiliza con frecuencia cuando una vía rápida atraviesa una zona urbana. Para una velocidad de diseño de 40 km/h. el radio es de 70 m. Sin embargo. ya que el tiempo de recorrido sobre las rampas varía casi directamente con la longitud de estas. los radios de las rampas de bifurcación deben aumentarse a tal grado que la hoja de trébol con frecuencia cubre un área muy grande y requiere costoso derecho de vía (Figura 9 “a” de la página siguiente). para un aumento de velocidad de solo 10 km/h. Además. Todavía mas. como rara vez es practico proporcionar más de un carril sencillo en una bifurcación. sin embargo. en algunas. . Estas condiciones con frecuencia limitan el uso de la hoja de trébol. Un criterio principal es que las rampas puedan arreglarse de tal manera que las entradas y salidas produzcan el menor impedimento al flujo de trafico. El intercambio de hoja de trébol se limita. Pueden efectuarse varias modificaciones y. la cual disminuye la velocidad del tráfico directo. puede ser que una rampa no se ajuste a más de 800 vehículos por hora. La capacidad de tráfico de una hoja de trébol. por lo común. Cuando este tráfico pasa de 1000 vehículos por hora.-“a” Hoja de trébol básica. introducirse diferentes arreglos de rampa (Figura 10 de la página siguiente). La anticipada distribución del transito no siempre exige una hoja de trébol completa. puede aumentarse con carriles colectores distribuidores ( Figura 9 “b”). en donde provee servicio adecuado entre una autopista y un camino principal. a zonas rurales.99 Figura 9. Hoja de trébol parcial. No se recomienda para la intersección de dos autopistas. “b” Hoja de trébol con caminos colectores distribuidores La hoja de trébol requiere maniobras de entremezclado entre el trafico que entra y que sale en las bifurcaciones colindantes. hay interferencia seria. en el camino principal. . Si el volumen de transito directo. AASHTO) Intercambios direccionales. Cuando la vuelta a la derecha no sea muy factible tanto para entradas como para salidas.100 Figura 10. el intercambio del tipo de hoja de trébol se relega generalmente para localizaciones rurales. se da preferencia a un arreglo que sitúe las vueltas a la derecha. El tipo preferido del a rreglo. en un camino principal. aun cuando esto traiga como resultado una vuelta directa a la izquierda para el camino menor. con sus altas veloci dades y fuertes flujos de transito. y pueda hacerse una.-Hojas de trébol parciales Este objetivo puede lograrse con. los siguientes principios. (A Policy on Geometric Design of Rural Highways. sobre el camino principal. ya sean salidas o entradas. en donde los volúmenes que dan vuelta son pequeños comparados con el volumen de tránsito directo. Un intercambio compuesto solamente de bifurcaciones puede fallar en satisfacer las demandas de las vías rápidas. provee conexiones directas o semidirectas entre caminos en intersección. el intercambio direccional. Así. debe escogerse la salida. es mayor que en el camino menor que hace intersección. El arreglo de rampas debe enfocarse a que cada movimiento dé vuelta mediante entradas y salidas de vuelta a la derecha. longitud de secciones de entremezclado. no resulta confuso a los conductores. si se diseñan y señalan en forma adecuada. el conductor se encuentra solo con una decisión cada vez. Los diseños para intercambios direccionales varían desde unos comparativamente simples hasta modelos complicados que se parecen a un enredado laberinto. por lo tanto. En la Figura 11 se muestran algunos ejemplos. Cada uno se estudia como un caso especial y se diseña para reunir las condiciones de terreno y demandas de tráfico.101 Figura 11. En donde varios caminos hacen intersección. . pueden requerirse estructuras de tres niveles (Figura 11). anchos de calzada. las vueltas se hacen en la dirección en que el conductor esta acondicionado para esperarlas. Aunque este ultimo puede parecer que es muy complejo visto desde el aire. y diseño de entradas y de salidas. y los puntos de decisión están espaciados en forma adecuada. En un inte rcambio direccional. no hay patrones fijos para este tipo de intercambio.-Intercambios direccionales Este tipo comúnmente comprende varias separaciones de nivel. Aunque las rampas individuales deben satisfacer normas aceptadas por curvatura. sobre todo en zonas rurales. Los movimientos de giro a la izquierda pueden resolverse satisfactoriamente mediante “azas de jarra”. en donde W 1 = vehículos por hora en más grande movimiento de entremezclado. El tráfico que entra o que sale debe contar con suficientemente longitud de camino para unirse. No es necesario el ensanchamiento de la calzada cuando las combinaciones de longitud y volumen sobrepasan los números establecidos en la siguiente tabla. vehículos por hora y por carril. la calzada debe ensancharse para la sección de entremezclado.102 En algunas ocasiones. y C = capacidad de flujo normal sin interrupción para vías de camino de acceso y de salida. AASHTO. F 1 y F 2 = vehículos por hora en los flujos más externos. En la mayor parte de los casos. Fuente: A Policy on Design of Urban Highways and Arterial Streets. el modelo de tráfico no justifica conexiones directas en más de uno o dos cuadrantes. la sección debe ser tan ancha que provea un carril separado para este movimiento. La longitud requerida de esta sección para entremezclado es una función de la velocidad de diseño y del número de vehículos que se entremezclan por hora (Figura 12). Figura 12. W 2 = vehículos por hora en el menor movimiento de entremezclado. es el entremezclado. o para cruzar con el tráfico principal en la misma dirección. Número de carriles requeridos N = (W 1 + 3W 2 + F 1 + F 2 )/C.-Ábaco que relaciona longitud de sección de entremezclado con número de vehículos. Las curvas relacionan la longitud de sección de entremezclado con el número de vehículos que se entremezclan por hora y la velocidad de operación. Un aspecto que necesita analizarse en un intercambio direccional. . En general cuando un flujo pasa de 600 coches de pasajeros por hora. -Rotonda con separación de niveles El tráfico que sale y que entra a la ruta principal lo hace tan directamente. son un rasgo crítico de diseño de los intercambios rotatorios. W 2 = movimiento de entremezclado mas pequeño. Intercambios rotatorios o glorietas.220 1. aparte del tráfico directo sobre el camino principal. y los puntos para decisión deben estar suficientemente espaciados en una esc ala de tiempo con el fin de evitar prisa y tensión indebidas. los conductores deben tomar solo una decisión cada vez. sin embargo.103 Longitudes requeridas para sección de entremez clado* †W 1 + W 2’ vehículos por Longitud hora entremezclado. Uno de los caminos que hacen intersección puede pasar por encima o por debajo de una intersección rotatoria. pueden resolverse apropiadamente en las secciones para entremezclado. Los rasgos de diseño. m. Un intercambio rotatorio con frecuencia es deseable cuando hay cinco o mas ramales de intersección y todos los movimientos. una triple confluencia debe evitarse. Con dos estructuras y cuatro rampas diagonales. como en un intercambio de diamante. AASHTO. Figura 13.000 1. Las secciones para entremezclado sobre la vía de camino rotatoria. por ejemplo. †W 1 = movimiento de entremezclado mas grande.500 2. la operación y la capacidad de la rotonda giratoria son básicamente los mismos que aquellos de u na rotonda giratoria a . o aproximándose a él.830 * A Policy on Design of Urban Highways and Arterial Streets . Los intercambios rotatorios. En cualquier intercambio.000 para 300 700 1. no son convenientes cuando van a mantenerse velocidades y volúmenes de tráfico relativamente altos en los caminos que atra viesan. se muestra una glorieta con separación de niveles. 500 1. En la figura 13. se provee un intercambio completo. Por otra parte. Tanto para autopistas como para vías principales. tomando en consideración el modelo de tráfico. la fricción marginal que resulta. o relocalizarlos conectándolos a otros caminos.104 nivel. El tráfico en las calles que intervienen puede desviar . no es simple determinar el espaciamiento satisfactorio de acceso. no es inusual en zonas rurales. 1. Con frecuencia. causa pérdida de eficiencia. En general. Esto es particularmente necesario para autopistas de peaje. o darlos por terminados en la vía rápida. un intercambio rotatorio no necesita ocupar mas espacio que una hoja de trébol. Si los intercambios están espaciados ampliam ente. la vía rápida no provee el servicio que se espera de ella. sin embargo. Un espaciamiento de 40 kilómetros. el espaciamiento de intercambio debe ser tan grande como sea posible. si los intercambios están muy próximos. el tráfico exige acceso en cada calle importante que atraviesa. Es deseable un intervalo de por lo menos. Para vías rápidas en zonas urbanas. Espaciamiento de intercambios en autopistas En las zonas rurales.2 kilómetros con los volúmen es comunes de tráfico urbano. la práctica es separar con diferente nivel los caminos menores que cruzan sin proveer rampas. en que son indeseables los tránsitos sin costo y seria antieconómico colectar peajes en entradas o salidas menores. 105 .