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2. Condiciones del tránsito

Se refiere a la distribución del tránsito en el tiempo y en el espacio; a sucomposición en tipos de vehículos como livianos, camiones, autobuses y vehículos

recreativos a la distribución direccional en carreteras de dos carriles dos sentidos; y

a la distribución por carril en carreteras de carriles múltiples.

3. Condiciones de los controles

Hace referencia a los dispositivos para el control del tránsito, tales como

semáforos (fases, longitudes de ciclo, repartición de verdes, etc.), las

restrictivas (alto, ceda el paso, no estacionarse, sólo vueltas a la izquierda, etc.

velocidades límites.

Criterios de análisis de capacidad y niveles de servicio

Criterios Los factores externos que afectan el nivel de servicio, como son físicos, pueden ser

medidos a una hora conveniente. En cambio los factores internos, por ser variables,

deben ser medidos durante el periodo de mayor flujo, como por ejemplo el factor dela hora de máxima demanda. 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 como señalizó en el

Capítulo 8, sobre el volumen, el factor de la hora de máxima demanda es:


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Por lo general, no se realizan estudios de capacidad para determinar la cantidad

máxima de vehículos que puede alojar cierta parte de una carretera o calle; lo que

hace es tratar de determinar el nivel de servicio al que funciona cierto tramo, o

bien tasa de flujo admisible dentro de cierto nivel de servicio. En determinadas

circunstancias se hace el análisis para predecir con que flujos, o volúmenes, y a

qué plazo llegará a la capacidad de esa parte del sistema vial.

En función del nivel de servicio estará el número de vehículos por unidad de

tiempo que puede admitir la carretera o calle, al cual se le denomina flujo de

servicio. Este va aumentando a medida que el nivel de servicio va siendo de menor

calidad, hasta llegar al nivel E, o capacidad del tramo de carretera o calle. Más allá

de este nivel registrarán condiciones más desfavorables, por ejemplo, con nivel F,

pero no aumenta el flujo de servicio, sino que disminuye.

Tradicionalmente se ha considerado la velocidad el principal indicador

identificar el nivel de servicio. Sin embargo, los métodos modernos

introducen además de la velocidad, otros indicadores, como por ejemplo, la

densidad para casos de circulación continua y la demora para casos de

circulación discontinua.

En cualquiera de los casos un indicador primordial para valorar el gradoutilización de la capacidad de un sistema vial y, por consiguiente, su nivel de

servicio es la relación entre el flujo y la capacidad (q/qm , v/c), ya sea entre el flujo

de demanda la capacidad, o bien la relación entre el flujo de servicio y la

capacidad , según el problema especifico. En situaciones donde se conoce la

demanda y la capacidad y se desea determinar el nivel de servicio, q = v representa

el flujo de demanda. En el caso cuando se conoce la capacidad y se específica un

determinado nivel de servicio, q = v representa el flujo de servicio posible con

dicho nivel.


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El HCM 2000 reporta para autopistas, en condiciones base o ideales,

capacidades hasta de 2,400 vehículos livianos/hora/carril. A su vez, dicho manual

para carreteras rurales y suburbanas de carriles múltiples, establece como

capacidad ideal o base este tipo de carreteras el valor de 2,200 vehículos

livianos/hora/carril.

Por otro lado, en la investigación realizada en Colombia sobre capacidad y

niveles de servicio para carreteras de dos carriles (un carril por sentido), con base

observaciones de campo, se encontró que la capacidad ideal es de 3,200

automóviles hora/ambos sentidos. Estos valores de capacidad son bastante

consistentes encontrados en el HCM 2000, que varían entre 3,200 y 3,400

automóvil ambos sentidos.

En el otro extremo, la capacidad puede llegar hasta valores

vehículos/hora/carril, en una zona urbana de calles viejas y angostas, con un porcentaje de vehículos pesados, un fuerte volumen de vueltas y presencia

frecuente de intersecciones con semáforos.

El análisis que comúnmente se realiza, sirve para determinar el de

los factores externos e internos en la capacidad base o ideal de cierto tramo

carretera o calle, y el flujo de servicio que corresponde a un nivel de servicie Los

estudios de capacidad sirven para aislar y medir esos factores. En genera ha hecho

una clasificación de factores y se han determinado ciertas relaciones permiten

valorarlos.De no existir estos factores, se han fijado (actores numéricos, determinados

empíricamente la mayoría de las veces, que pueden usarse para deducir

matemáticamente la capacidad que se tendría. La determinación de estos

factores y los procedimientos de análisis están nidos en los anteriores

Manuales. Se resalta que el Highway Capacity Manual 2000, editado por el

Transportation Research Board de los Estados Unidos, tuve el más extenso trabajo

realizado hasta la fecha sobre la capacidad de cualquier componente de un sistema

vial rural y urbano, y aunque muchos de los factores pueden corresponder a

condiciones específicas de la vialidad en los Estados Unidos, se ha lo en otros

países con resultados muy positivos, y en donde los procedimientos permitido, se

ha incorporado información de estudios locales, adaptando y calibrando el Manual

a las condiciones propias de cada país. La capacidad de una infraestructura vial es

tan variable como pueden serlo las variables físicas del mismo, o las condiciones

del tránsito.


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Por esta razón los análisis capacidad se realizan aislando las diversas partes

del sistema vial, como un tramo recto, un tramo con curvas; un tramo con

pendientes; el acceso a una intersección; un de entrecruzamiento; una rampa de

enlace; etc. Se trata pues, de buscar en cada de estas partes, condiciones uniformes,

por lo tanto, segmentos con condiciones prevalecientes diferentes, tendráncapacidades diferentes.

o


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Nivel de servicio A

Representa circulación a flujo libre. Los usuarios, considerados en forma

individual, virtualmente exentos de los efectos de la presencia de otros en la

circulación, en una altísima libertad para seleccionar sus velocidades deseadas y

maniobrar dentro del tránsito. El nivel general de comodidad y conveniencia proporcionado por circulación es excelente.

Nivel de servicio B

Está aún dentro del rango de flujo libre, aunque se empiezan a observar otros

vehículos integrantes de la circulación. La libertad de selección de las velocidades

deseadas tas sigue relativamente inafectada, aunque disminuye un poco la libertad

de obra. El nivel de comodidad y conveniencia es algo inferior, porque la presencia

otros vehículos comienza a influir en el comportamiento individual de cada uno.


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Nivel de servicio C

Pertenece al rango de flujo estable, pero marca el comienzo del dominio en que

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

presencia de otros, y la libertad de maniobra comienza a ser restringida. El nivel decomodidad y conveniencia desciende notablemente.

Nivel de servicio DRepresenta una circulación de densidad elevada, aunque estable. La velocidad y

libertad de maniobra quedan seriamente restringidas, y el usuario experimenta unel general de comodidad y conveniencia bajo. Pequeños incrementos en el flujo

generalmente ocasionan problemas de funcionamiento, incluso con formación de pequeñas colas.


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Nivel de servicio E

El funcionamiento está en el, o cerca del, límite de su capacidad. La velocidad de

os se ve reducida a un valor bajo, bastante uniforme. La libertad de maniobra para

es extremadamente difícil, y se consigue forzando a los vehículos a "ceder el

paso". Los niveles de comodidad y conveniencia son enormemente bajos, siendo

muy elevada la frustración de los conductores. La circulación es normalmente

inestable, debido a que los pequeños aumentos del flujo o ligeras perturbaciones

del tránsito producen colapsos.

Nivel de servicio F

Representa condiciones de flujo forzado. Esta situación se produce cuando

cantidad de tránsito que se acerca a un punto, excede la cantidad que puede pasar

por él. En estos lugares se forman colas, donde la operación se caracteriza por

inexistencia de ondas de parada y arranque, extremadamente inestables, típicas de

“ los cuellos de botella".


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Segmentos básicos de autopistas

Los segmentos básicos de autopistas, son secciones de dos o más carriles por sentido con control total de

accesos, que no son afectados ni por los movimientos de convergencia o divergencia en rampas de enlace

cercanas ni por maniobras de entrecruzamientos.

Se reporta para autopistas, en condiciones base o ideales, capacidades hasta de 2,400 vehículos

livianos/hora/carril.

Las características básicas que suponen buen estado del tiempo, buena visibilidad y ningún evento o accidente,

se estiman para un conjunto de condi ciones base o ideales , definidas como sigue:

> Carriles con anchura mínima de 3.60 metros.

> Mínima distancia libre lateral de 1.80 metros en el acotamiento derecho, entre el borde de la calzada y el

obstáculo u objeto más cercano que influye en la conducta del tráfico.

> Mínima distancia libre lateral en la faja separadora central de 0.60 metros.

> Todos los vehículos de la corriente de tránsito son vehículos livianos (automóviles).

> En áreas urbanas, la utopista deberá tener 5 o más carriles por sentido.

> Espaciamiento entre intercambiadores cada 3 kilómetros o más.

> Terreno plano con pendientes inferiores al 2%.

> Población de conductores compuesta principalmente de usuarios regulares familiarizados con la autopista.

Las condiciones base representan un alto nivel de operación con velocidades a flujo libre de 110 km/h o

más. Cualquier condición prevaleciente (real) que difiera de la condi ción base, ocasiona reducciones en lacapacidad y los niveles de servicio.


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Carreteras de carriles múltiples

Las carreteras de carriles múltiples son las que tienen dos o más carriles por sentido con características

inferiores a las autopistas, por ejemplo, sin control total de accesos y en algunos casos no divididos o sin faja

separadora central.

Se encuentran en entornos rurales y en zonas suburbanas donde las densidades de desarrollo urbanístico son

mayores, aumentando la fricción vehicular por la presencia más frecuente de movimientos de vuelta y retornos,ocasionando que la operación o el nivel de servicio sean de menor calidad que el ofrecido por las autopistas.

Características básicas

Las características básicas que suponen buen estado del tiempo, buena visibilidad y ningún evento o accidente,

se estiman para el conjunto de condiciones base o ideales, siguiente:

>Carriles con anchura mínima de 3.60 metros.

> Mínima distancia libre lateral total de 3.60 metros. Representa la suma de las distancias libres laterales desde el

borde de la calzada a las obstrucciones, a lo largo del lado derecho y del lado izquierdo (faja separadora central). La

distancia libre lateral en cada uno de los bordes mayor que 1.80 metros se considera en los cálculos igual a 1.80

metros.

> Todos los vehículos de la corriente de tránsito son vehículos livianos (automóviles).

> Sin accesos directos a lo largo del segmento analizado.

> Con faja separadora central.

> Velocidad a flujo libre superior a 100 km/h.


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Carreteras de dos carriles

Características generales

Una carretera de dos carriles se define como una calzada que tiene un carril disponible para cada sentido

de circulación. Los rebases a los vehículos lentos se efectúan en el carril del sentido opuesto, siempre y cuando

lo permitan las condiciones físicas o geométricas de la carretera (suficiente distancia de visibilidad) y deltránsito (magnitud de los intervalos entre los vehículos del sentido opuesto). Esto significa que las características

geométricas que restringen la distancia de visibilidad de rebase también restringen la capacidad.

Como los rebases se efectúan en el carril del sentido opuesto, y las oportunidades de logrados dependen en

gran medida de la magnitud del volumen de tránsito opuesto, la capacidad y los niveles de servicio de las carreteras

de dos carriles, en general, se analizan para ambos sentidos.

Las medidas de efectividad que se utilizan para describir la calidad del servicio son la velocidad media de viaje y la demora

porcentual en seguimiento.

La velocidad media de viaje refleja la movilidad, al dividir la longitud del segmento de carretera entre el tiempo medio de

viaje de todos los vehículos que circulan por el segmento en ambas direcciones durante e) período de estudio.

El porcentaje de tiempo consumido en seguimiento, representa la libertad para maniobrar y el confort y conveniencia del

viaje. Es el porcentaje del tiempo total de viaje que los vehículos deben viajar en grupos, detrás (siguiendo) de los vehículos más

lentos debido a la incapacidad de realizar maniobras de rebase. Como esta demora es difícil de medir, se considera el porcentaje

de vehículos que viajan a intervalos menores a 3 segundos como una medida indicativa de la demora porcentual.

El Criterio para determinar el nivel de servicio, usa ambos índices de medición, sobre todo en carreteras de dos carriles de

primer orden, donde se espera una alta movilidad. Sin embargo, en carreteras con alineamientos de velocidades reducidas y

donde la accesibilidad es lo más importante y la movilidad menos crítica, el nivel de servicio se defina considerando solamente el

porcentaje de tiempo consumido en seguimiento.

Por esta razón, las carreteras de dos carriles se clasifican en dos clases para el análisis:

> Clase I:

S on aquellas carreteras donde los conductores esperan viajar a velocidades relativamente altas. Generalmente son rutas

interurbanas mayores, arterias primarias que conectan grandes generadores de tráfico, o tramos de la red primaria de carreteras

nacionales; que sirven más a menudo los viajes de larga distancia.

> Clase II:

S on aquellas carreteras donde los conductores no necesariamente esperan viajar a velocidades altas. Funcionan como rutas de

acceso para las carreteras de Clase I, no son arterias primarias y generalmente atraviesan terrenos escarpados. Generalmente

prestan servicio a viajes relativamente cortos.

Condiciones basePara carreteras de dos carriles (un carril por sentido), con base observaciones de campo, se encontró que la capacidad ideal es de

3,200 automóviles hora/ambos sentidos

Las condiciones base para carreteras de dos carriles, se definen como aquellas condiciones no restrictivas desde el punto de

vista geométrico, del tránsito y del medio ambiente o entorno. Para carreteras rurales de dos carriles, las condiciones base son las

siguientes:

> Anchuras de carril igual o mayor de 3.60 metros.

> Acotamientos de anchura igual o mayor de 1.80 metros.

> Inexistencia de tramos con rebase restringido.

> Todos los vehículos en la corriente de tránsito son ligeros.

> Distribución direccional del volumen de tránsito 50/50.

> Ninguna restricción al tránsito directo debido a controles o vehículos que dan vuelta.

> Terreno llano.


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Estas pueden ser:

Segmentos bidireccionales

Segmentos direccionales

Intersecciones con semáforos

Características generales

Al igual que los procedimientos ilustrados anteriormente para sistemas viales en condiciones de circulación

continua, en esta sección se presentará de una manera general el análisis operacional de intersecciones con

semáforos bajo condiciones de circulación discontinua. Condiciones que tienen que ver con la geometría, el

tránsito y los semáforos mismos.

Para llevar a cabo este análisis, el procedimiento aquí presentado se apoya en la metodología seguida en el

HCM 2000 del TRB y en el Manual de Capacidad Vial de la SCT. Por esto, se recomienda al lector consultar estas

referencias con el propósito, si es del caso, de desarrollar análisis más detallados. Por otra parte, en el siguiente capí-

tulo se profundiza más en el estudio de intersecciones con semáforos: se les considera como dispositivo de control, yse hace el cálculo de la distribución de los tiempos del semáforo para ciertas condiciones prevalecientes dadas.

Muy rara vez se encontrará que todos los accesos de una intersección funcionen en las mismas condiciones. Por

lo tanto, se debe hacer referencia a las capacidades de los diferentes accesos para movimientos críticos en carriles

simples o agrupados.

A diferencia de los sistemas viales de circulación continua, en las intersecciones con semáforos, la capacidad

no está totalmente correlacionada con determinado nivel de servicio, por lo que ambos conceptos deben estudiarse

separadamente. El análisis de capacidad, implica el cálculo de la relación volumen /capacidad para

movimientos criticos en carr i les simpl es o agrupados, mientras que el análi sis del nivel de servici o se basa en la

demora media de los vehículos detenidos por la acción de los semáforos.

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