cap iii estudio de trafico

40
DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL ESTUDIO DE TRÁFICO ESTUDIO DE TRÁFICO 3.1. Aspectos Generales Los estudios sobre volúmenes de tránsito son realizados con el propósito de obtener información relacionada con el movimiento de vehículos en una sección o punto específico dentro de un sistema vial en estudio; estos son expresados con respecto al tiempo expresado mediante: Donde: Q = Vehículos que pasan por unidad de tiempo (vehículos/periodo) N = Número total de vehículos que pasan (vehículos) T = Periodo determinado (unidades de tiempo) Juan Carlos Almonte Burgos 34 Edgar Luis Arapa Luque T N Q

Upload: victor-hugo-chavez-perea

Post on 02-Jul-2015

8.950 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

ESTUDIO DE TRÁFICO

3. ESTUDIO DE TRÁFICO

3.1.Aspectos Generales

Los estudios sobre volúmenes de tránsito son realizados con el

propósito de obtener información relacionada con el movimiento de

vehículos en una sección o punto específico dentro de un sistema vial en

estudio; estos son expresados con respecto al tiempo expresado mediante:

Donde:

Q = Vehículos que pasan por unidad de tiempo (vehículos/periodo)

N = Número total de vehículos que pasan (vehículos)

T = Periodo determinado (unidades de tiempo)

Los volúmenes de tránsito absolutos o totales, son el número total

de vehículos que pasan durante el lapso de tiempo determinado

pudiendo ser:

Tránsito anual (TA), cuando T = 1 año.

Tránsito mensual (TM), cuando T = 1 mes.

Tránsito semanal (TS), cuando T = 1 semana.

Tránsito diario (TD), cuando T = 1 día.

Tránsito horario (TH), cuando T = 1 hora.

Juan Carlos Almonte Burgos 34 Edgar Luis Arapa Luque

T

N Q

Page 2: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Tasa de flujo (q): es el número total de vehículos que pasan durante un

periodo inferior a una hora. T < 1 hora.

Los volúmenes de tránsito promedios diarios (TPD), definida como el

número total de vehículos que pasan durante un periodo dado (en días

completos) igual o menor a un año y mayor que un día, dividido entre el

número de días del periodo.

De acuerdo al número de días de este periodo, se presentan los

siguientes volúmenes de tránsito promedios diarios, dados en vehículos por

días:

Tránsito promedio diario anual (TPDA): TPDA = TA / 365

Tránsito promedio diario mensual (TPDM): TPDM = TM / 30

Tránsito promedio diario semanal (TPDS): TPDS = TS / 7

De los indicadores de volúmenes de tránsito descritos, el Tránsito Diario

Promedio Anual (TDPA) es el indicador más importante que se debe

conocer para efectuar el proyecto de diseño de pavimentos.

Para determinar el TDPA de una vialidad en operación, es necesario

disponer de un número total de vehículos que pasan durante todo el año por

un punto de referencia establecido, el que se realiza mediante una

operación de conteo en forma directa del tránsito denominada “aforo

vehicular”.

El aforo para determinar el TDPA puede llevarse durante todo el año que

sería lo más recomendable; por lo general en nuestro medio esta

información anual es difícil de obtener por el número de estaciones de aforo

necesarias y tiempo que finalmente representa costos adicionales. En

carreteras es posible obtener esta información de las casetas de cobro

(peajes) o a través de contadores automáticos en caso existieran, cuya

Juan Carlos Almonte Burgos 35 Edgar Luis Arapa Luque

Page 3: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

información es más consistente y permitirá un mejor análisis debido a que

se tendría información de varios años consecutivos tanto del número y el

incremento vehicular dado.

El TDPA es también posible estimar a partir de aforos vehiculares en

determinadas temporadas, ya sea en periodos horarios, diarios, semanales

o mensuales y luego proyectarlo a un año mediante técnicas estadísticas.

Cuando se requiere determinar el TDPA de vías qua se habrá de

construir, debemos considerar el transito inducido y el tránsito generado. El

tránsito inducido es aquel que en la actualidad utiliza otras vías alternas,

pero que usará el nuevo para llegar o acortar distancias de destino, es

decir, el tránsito que ahora hace un rodeo, pero que al abrirse utilizará la

nueva vía por ser mas directo, darle mayores facilidades para llegar al sitio

deseado o simplemente por ofrecer mayor cobertura en el servicio de

transporte urbano. Cabe señalar que para determinar el tránsito inducido

con bastante aproximación, se realizan estudios de origen y destino en los

caminos que operan en la actualidad, donde se hacen entrevistas tanto a

los conductores como a los pasajeros.

3.1.1. Características de los Volúmenes de Transito

Los volúmenes de tránsito siempre deben ser considerados como

dinámicos, por lo que solamente son precisos para el periodo de

duración de los aforos. Sin embargo, debido a que sus variaciones son

generalmente rítmicas y repetitivas, es importante tener un conocimiento

de sus características, para así programar aforos, relacionar volúmenes

en un tiempo y lugar con volúmenes de otro tiempo y lugar, y prever con

la debida anticipación la actuación de las fuerzas dedicadas al control

del tránsito y labor preventiva, así como las de conservación.

Juan Carlos Almonte Burgos 36 Edgar Luis Arapa Luque

Page 4: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Por lo tanto, es fundamental, en la planeación y operación de la

circulación vehicular, conocer las variaciones periódicas de los

volúmenes de tránsito dentro de las horas de máxima demanda, en las

horas del día, en los días de la semana y en los meses del año.

DISTRIBUCIÓN Y COMPOSICIÓN DEL VOLUMEN DE

TRÁNSITO

La distribución de los volúmenes de tránsito por carriles debe ser

considerada, tanto en el proyecto como en la operación de vías.

Tratándose de tres o más carriles de operación en un sentido, el flujo se

semeja a una corriente hidráulica. Así, al medir los volúmenes de

tránsito por carril, en zona urbana, la mayor velocidad y capacidad,

generalmente se logran en el carril del medio; las fricciones laterales,

como paradas de autobuses y taxis y las vueltas izquierdas y derechas

causan un flujo más lento en los carriles extremos, llevando el menor

volumen el carril cercano a la acera.

Igualmente, en los estudios de volúmenes de tránsito muchas

veces es útil conocer la composición y variación de los distintos tipos de

vehículos. La composición vehicular se mide en términos de porcentajes

sobre el volumen total. Por ejemplo, porcentaje de automóviles, de

autobuses y de camiones. En los países más adelantados, con un mayor

grado de motorización, los porcentajes de autobuses y camiones en los

volúmenes de tránsito son bajos. En cambio, en países con menor grado

de desarrollo, el porcentaje de estos vehículos grandes y lentos es

mayor.

VARIACIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO DIARIA Y HORARIA.

En zonas urbanas, la variación de los volúmenes de tránsito

dentro de un día particular o una hora determinada, para una calle o

Juan Carlos Almonte Burgos 37 Edgar Luis Arapa Luque

Page 5: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

intersección específica, puede llegar a ser repetitiva y consistente

durante varios días de la semana. Sin embargo, puede ser bastante

diferente de un tipo de calle o de una intersección a otra, para el mismo

periodo además de la variación entre días feriados y festivos, los fines

de semana o en horas de la mañana y tarde.

3.1.2. Volúmenes de Transito Futuro

El pronóstico del volumen de tránsito futuro, por ejemplo el TPDA

del año de proyecto, en el mejoramiento de una carretera existente o en

la construcción de una nueva carretera, deberá basarse no solamente

en los volúmenes normales actuales, sino también en los incrementos

del tránsito que se espera utilicen la nueva carretera.

Los volúmenes de tránsito futuro (TF), para efectos de proyecto

se derivan a partir del tránsito actual (TA) y del incremento del tránsito

(IT), esperado al final del periodo de diseño seleccionado. De acuerdo

a esto, se puede plantear la siguiente expresión:

TF=TA +IT

EL TRÁNSITO ACTUAL (TA)

Es el volumen de tránsito que usará la carretera mejorada o la

nueva carretera en el momento de quedar completamente en servicio.

En el mejoramiento de una carretera existente, el tránsito actual se

compone del tránsito existente (TE), antes de la mejora, más el tránsito

atraído (TAt).

Juan Carlos Almonte Burgos 38 Edgar Luis Arapa Luque

Page 6: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

El tránsito actual (TA), se puede establecer a partir de aforos

vehiculares sobre las vialidades de la zona de estudio, estudios de

origen y destino, o utilizando parámetros socioeconómicos que se

identifiquen plenamente con la economía de la zona. De esta manera,

el tránsito actual TA, se expresa como:

TA= TE+TAt

Para la estimación del tránsito atraído (TAt), se debe tener un

conocimiento completo de las condiciones locales, de los orígenes y

destinos vehiculares y del grado de atracción de todas las vialidades

comprendidas. A su vez, la cantidad de tránsito atraído depende de la

capacidad y de los volúmenes de las carreteras existentes, así por

ejemplo, si están saturadas o congestionadas, la atracción será mucho

más grande.

Los usuarios, componentes del tránsito atraído a una nueva

carretera, no cambian ni su origen, ni su destino, ni su modo de viaje,

pero la eligen motivados por una mejora en los tiempos de recorrido,

en la distancia, en las características geométricas, en la comodidad y

en la seguridad. Como no se cambia su modo de viaje, a este volumen

de tránsito también se le denomina tránsito desviado.

INCREMENTO DEL TRÁNSITO (IT)

Es el volumen de tránsito que se espera use la nueva carretera en

el año futuro seleccionado como periodo de diseño. Este incremento

se compone del crecimiento normal del tránsito (CNT), del tránsito

generado (TG), y del tránsito desarrollado (TD).

Juan Carlos Almonte Burgos 39 Edgar Luis Arapa Luque

Page 7: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Por lo tanto, el incremento del tránsito (IT), se expresa así:

El crecimiento normal del tránsito (CNT), es el incremento del

volumen de tránsito debido al aumento normal en el uso de los

vehículos. El deseo de las personas por movilizarse, la flexibilidad

ofrecida por el vehículo y la producción industrial e importación de

vehículos usados cada día (en nuestro caso), hacen que esta

componente del tránsito siga aumentando.

El tránsito generado (TG), consta de aquellos viajes vehiculares,

distintos a los del transporte público, que no se realizarían si no se

construye la nueva carretera. El tránsito generado se compone de tres

categorías: el tránsito inducido, o nuevos viajes no realizados

previamente por ningún modo de transporte; el tránsito convertido, o

nuevos viajes que previamente se hacían masivamente en taxi,

autobús, tren, avión o barco, y que por razón de la nueva carretera se

harían en vehículos particulares; y el tránsito trasladado, consistente

en viajes previamente hechos a destinos completamente diferentes,

atribuibles a la atracción de la nueva carretera y no al cambio en el uso

del suelo.

El tránsito desarrollado (TD), es el incremento del volumen de

tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. A

diferencia del tránsito generado, el tránsito desarrollado continúa

actuando por muchos años después que la nueva carretera ha sido

puesta al servicio. El incremento del tránsito debido al desarrollo

Juan Carlos Almonte Burgos 40 Edgar Luis Arapa Luque

TDTGCNTIT

Page 8: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

normal del suelo adyacente forma parte del crecimiento normal del

tránsito, por lo tanto, éste no se considera como una parte del tránsito

desarrollado.

TRÁNSITO FUTURO

Finalmente los volúmenes de tránsito futuro como se vio

anteriormente esta determinado por:

TF = TA + IT

TA = TE + TAt

IT = CNT + TG + TD

Reemplazando cada uno de los componentes del Tránsito Actual

e Incremento de Tránsito se tiene finalmente:

Juan Carlos Almonte Burgos 41 Edgar Luis Arapa Luque

)()( TDTGCNTTAtTEITTATF

Page 9: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Figura III-01 Componentes del volumen de transito futuro.

FACTOR DE PROYECCIÓN (FP)

El factor de proyección de tránsito (FP), hace relación directa del

tránsito Futuro (TF) y el Tránsito Actual (TA).

El factor de proyección (FP), deberá especificarse para cada año

futuro. El valor utilizado en el pronóstico del tránsito futuro para nuevas

Juan Carlos Almonte Burgos 42 Edgar Luis Arapa Luque

Page 10: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

vialidades, sobre la base de un periodo de proyecto de 20 años, está

en el intervalo de 1.5 a 2.5. Conocido el factor de proyección, el

tránsito futuro (TF) se calcula mediante la siguiente expresión:

Este factor de proyección una vez determinados pueden aplicarse

a otros proyectos con características similares de estudio.

3.2.Análisis de Trafico

En el presente trabajo se tomo en cuenta el aforo vehicular, datos

que fue proporcionado para la realización del presente trabajo.

3.2.1. Aforo de Volumen Vehicular

En el cuadro III-01 y el cuadro III-02 Muestra el registro del aforo

vehicular las 24 horas del día dividido en dos turnos por lo que

mostramos los resúmenes a continuación. El conteo se realizo en ambos

sentidos del miércoles primero de agosto al martes siete de agosto en el

mismo punto de aforamiento vehicular.

Nos ubicamos en el Km 00+100 para realizar dicho conteo

vehicular en donde se observo la variedad de vehículos que transitan

por la vía en Prueba.

En el cuadro III-03 y III-04 se muestra el resumen aforamiento

vehicular de toda la semana tomada en el punto antes mencionada

también se observa la variedad de vehículos que transitan por esta vía.

Juan Carlos Almonte Burgos 43 Edgar Luis Arapa Luque

)(TAFPTF

Page 11: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasJueves 2 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Cuadro III - 01

Juan Carlos Almonte Burgos 44 Edgar Luis Arapa Luque

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMiercoles 1 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus

Omnibus

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Page 12: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasDomingo 5 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasLunes 6 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMartes 7 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasSabado 4 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

M inibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasJueves 2 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMiercoles 1 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Cuadro III - 02

Juan Carlos Almonte Burgos 45 Edgar Luis Arapa Luque

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasViernes 3 de agosto

0100200

300400500600

700800900

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Page 13: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasViernes 3 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

M inibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasSabado 4 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasDomingo 5 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasLunes 6 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Aforo Vehicular en Turno las 24 HorasMartes7 de agosto

0

100

200

300

400

500

600

Total

Vehiculos

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Cuadro III - 03

Juan Carlos Almonte Burgos 46 Edgar Luis Arapa Luque

Page 14: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Cuadro III - 04

Juan Carlos Almonte Burgos 47 Edgar Luis Arapa Luque

Page 15: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

En la siguiente grafica podemos observar cual es la diferencia de

aforamiento vehicular del primero de agosto hasta el 7 de agosto para el carril

Derecho:

Resumen Aforo Vehicular del 1 al 7 de AgostoCarril Derecho

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1

Tipos de Vehiculos

de

Veh

icu

los

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

Juan Carlos Almonte Burgos 48 Edgar Luis Arapa Luque

Page 16: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

En la siguiente grafica podemos observar cual es la diferencia de

aforamiento vehicular del primero de agosto hasta el 7 de agosto para el carril

Izquierdo:

Resumen Aforo Vehicular del 1 al 7 de AgostoCarril Izquierdo

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1

Tipos de Vehiculos

de

Veh

icu

los

Autos

Cmtas.

Combis (Rural)

Combis

Minibus B2

Omnibus B2

Camion C2

Omnibus B3

Camion C3

Semi Trailer T2S2

Semi Trailer T2S3

Semi Trailer T3S3

En el cuadro III-05 se muestra el resumen de vías que transitan en ambos

sentidos :

DIACarril Der.

Carril Izq. TOTAL

Miercoles 2482 1599 4081Jueves 2189 2028 4217Viernes 2477 2597 5074Sábado 2612 2639 5251

Domingo 2289 2109 4398Lunes 2201 2187 4388Martes 2007 1744 3751TOTAL 16257 14903 31160

IMD 2322 2129 4451Cuadro III – 05

Juan Carlos Almonte Burgos 49 Edgar Luis Arapa Luque

Page 17: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Resumen de Vehiculos que transitan por la via en ambos sentidos

0500

10001500200025003000

Mie

rcol

es

Juev

es

Viern

es

Sábad

o

Domin

go

Lune

s

Mar

tes

Dias de la Semana

de

Veh

icu

los

Carril Der.

Carril Izq.

3.3. Índice Medio Diario Anual (TPDA)

Representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios para todos

los días del año, previsible o existente en una sección dada de la vía. Su

conocimiento da una idea cuantitativa de la importancia de la vía en la

sección considerada.

La determinación del TPDA se hace a partir del TPDS, utilizando los

aforos vehiculares diarios durante una semana transformándolos mediante

la ciencia de la estadística.

3.3.1. Calculo del TPDS

La determinación del TPDS se calcula utilizando los aforos

vehiculares diarios durante el periodo de una semana. Está dado por:

Donde:

Juan Carlos Almonte Burgos 50 Edgar Luis Arapa Luque

Page 18: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Vol. Tránsito Diario Dom. a Sáb. = Promedios aforados durante la

semana.

En el caso del presente Investigación en nuestra zona de

Prueba se ha realizado el conteo vehicular una semana,

entonces:

El transito promedio semanal será de 2322 vehículos mixtos/día

3.3.2. Calculo del TPDA

La determinación del TPDA o Media Poblacional, se estima en

base al TPDS o Media Muestral. Está dado por:

Donde:

A = Máxima diferencia entre el TPDA y el TPDS

El valor de A, sumado o restado del TPDS (Media Muestral),

define el intervalo de confianza dentro del cual se encuentra el TPDA

(Media Poblacional), Para un determinado nivel de confianza, el valor de

“A” es el siguiente:

A=KE

Juan Carlos Almonte Burgos 51 Edgar Luis Arapa Luque

ATPDSTPDA

Page 19: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Donde:

K = Número de desviaciones estándar correspondiente al nivel de

confiabilidad deseado.

E = Error estándar de la media.

Estadísticamente se ha demostrado que las medias de diferentes

muestras, tomadas de la misma población, se distribuyen normalmente

alrededor de la media poblacional con una desviación estándar

equivalente al error estándar.

Por lo tanto:

E = ’

Donde:

’ = Estimador de la desviación estándar poblacional (s)

Estimación de la desviación estándar poblacional (s)

Donde:

S= Desviación estándar de la distribución de los volúmenes de tránsito

diario o desviación estándar muestral.

n = Tamaño de la muestra en número de días del aforo

Juan Carlos Almonte Burgos 52 Edgar Luis Arapa Luque

)1()(

'NnN

n

s

Page 20: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

N = Tamaño de la población en número días del año.

La desviación estándar muestra S, se calcula como:

Donde:

TDi = Volumen de tránsito del día i. = Xi

Reemplazando sus equivalencias se tiene:

TPDA = TPDS ± A

TPDA = TPDS ± KE

En la distribución normal, para niveles de confiabilidad del 90% y

95% los valores de la constante K son 1.64 y 1.96 respectivamente.

Desviación Estándar Muestral (S)

Hallamos la desviación Estándar Muestral S Para el carril mas

transitado):

Juan Carlos Almonte Burgos 53 Edgar Luis Arapa Luque

1

)(1

2

n

TPDSTDS

n

ii

)'( KTPDSTPDA

Page 21: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Desviación Estándar Poblacional Estimada

=79

= 79 Vehículos Mixtos/día

Intervalos del TPDA: Asumimos una Confiabilidad del 95% K= 1.96

Juan Carlos Almonte Burgos 54 Edgar Luis Arapa Luque

N° Fecha DiaTotal Diario TPDS

1 01-Ago Miercoles 2482 2322 254632 02-Ago Jueves 2189 2322 178033 03-Ago Viernes 2477 2322 23892

4 04-Ago Sábado 2612 2322 838525 05-Ago Domingo 2289 2322 11176 06-Ago Lunes 2201 2322 147457 07-Ago Martes 2007 2322 99495

TOTAL 266368

n= 7N= 365

S= 211

Page 22: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

TPDA = TPDS K

TPDA = 2322 1.96 79TPDA = 2322 155

2168 Vehículos mixtos/día TPDA 2477 Vehículos mixtos/día

Por lo tanto asumiremos, el caso mas critico de 2477 vehículos mixtos/día.

3.3.3. Tasa Anual de Crecimiento de Transito

a. Análisis de Transito Vehicular

En las carreteras de 2 carriles, como es el caso del tramo en

estudio, el carril de diseño puede ser cualquiera de los dos, como no

se tenía datos exactos de transitabilidad por carriles, se usó la tabla

siguiente del Instituto del Asfalto (The Asphalt Institute)

norteamericano:

Porcentaje del tránsito total de camiones en el carril de diseño

NÚMERO DE CARRILES (2

direcciones)

PORCENTAJE DE CAMIONES EN EL

CARRIL DE DISEÑO

2

4

6 ó más

50

45 (35-48)*

40 (25-48)*

Fuente: Instituto del Asfalto

Rango Probable

b. Periodo de Diseño (n)

Para el tramo carretero, el período de diseño se adoptó del

propuesto por la AASHTO a través del siguiente cuadro:

Juan Carlos Almonte Burgos 55 Edgar Luis Arapa Luque

Page 23: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Periodo de Diseño

TIPO DE CARRETERA AÑOS

Autopistas urbanas

Carretera de alto tránsito

Carretera de bajo tránsito

30-50

20-50

15-25

Fuente: Aashto

Es preciso no confundir este período con el Período de

Análisis, ya que un pavimento puede renovar su vida útil

indefinidamente.

ntramo =20 años

c. Crecimiento de Transito

El pavimento será diseñado para que sirva a las necesidades

durante 20años, por lo tanto se predijo el crecimiento de tránsito

para poder determinar las necesidades estructurales del pavimento.

La composición del tránsito que circula por la carretera

Puno – Juliaca, carretera Binacional Perú-Bolivia fue registrada

desde el año 1,996 al 2,006 la estación seleccionada es la de

Caracoto que resumida se presenta de la siguiente manera:

Juan Carlos Almonte Burgos 56 Edgar Luis Arapa Luque

Page 24: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Crecimiento Anual IMD

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Años

AÑO

IMD

Para los fines previstos de una carretera importante de la Red Vial

Nacional, es práctico determinar a la estación de peaje de Caracoto

como la más representativa para los datos de tránsito.

d. Tasa de Crecimiento ( t )

Es la cantidad porcentual anual de crecimiento, que experimenta

una determinada vía, la misma que sirve para poder hallar el factor

de crecimiento.

Debido a la comparación con una carretera principal como la

carretera Panamericana, se tomó la tasa de crecimiento de la

estación de peaje de Caracoto, como muestra el siguiente cuadro:

Primero.- en el cuadro III – 06 observamos la tasa de crecimiento de acuerdo al IMD Índice Medio Diario:

AÑO IMD1996 19721997 21231998 22371999 24312000 2522

Juan Carlos Almonte Burgos 57 Edgar Luis Arapa Luque

Page 25: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

2001 26822002 28532003 30342004 32272005 34142006 3651

Cuadro III – 06

Fuente: del Peaje Caracoto

AÑO X X2 Y Y2 XY1996 0 0 1972 3888784 01997 1 1 2123 4507129 21231998 2 4 2237 5004169 44741999 3 9 2431 5909761 72932000 4 16 2522 6360484 100882001 5 25 2682 7193124 134102002 6 36 2853 8139609 171182003 7 49 3034 9205156 212382004 8 64 3227 10413529 258162005 9 81 3414 11655396 307262006 10 100 3651 13329801 36510

TOTAL 55 385 30146 85606942 168796

Segundo.- Aplicamos un modelo Inicial:

Y = a + b x

Donde:

Reemplazamos valores:

Juan Carlos Almonte Burgos 58 Edgar Luis Arapa Luque

Page 26: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

a = 1919

b = 164

Entonces el modelo inicial que tenemos es: Y = a + b x

Y = 1919 + 164 X

Tercero.- Aplicamos un modelo Exponencial:

Expresado de la siguiente manera:

Log Y = Log a + (Log b) x

Donde:

AÑO X X2 Y LOG Y 1996 0 0 1972 3.2949 10.8564 01997 1 1 2123 3.3269 11.0686 3.32691998 2 4 2237 3.3497 11.2203 6.69931999 3 9 2431 3.3858 11.4635 10.15742000 4 16 2522 3.4017 11.5719 13.60702001 5 25 2682 3.4285 11.7543 17.14232002 6 36 2853 3.4553 11.9391 20.73182003 7 49 3034 3.4820 12.1244 24.37412004 8 64 3227 3.5088 12.3117 28.07042005 9 81 3414 3.5333 12.4840 31.79942006 10 100 3651 3.5624 12.6908 35.6241

TOTAL 55 385 30146 37.7293 129.485 191.5327

Juan Carlos Almonte Burgos 59 Edgar Luis Arapa Luque

Page 27: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Cuarto .- Aplicamos las formulas correspondientes:

Quinto .- Determinamos la curva de aproximación:

La ecuación que permite calcular el coeficiente de correlación es la siguiente:

Juan Carlos Almonte Burgos 60 Edgar Luis Arapa Luque

Page 28: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

De las opciones llegamos a la conclusión que el coheficiente de

correlación del modelo exponencial es el que mas se ajusta a los

datos que tenemos, por lo tanto tendremos que la tasa anual es:

e. Factor de Crecimiento (FC)

Este factor correctivo nos permite proyectar mediante la tasa de

crecimiento anual “t” y el período de diseño “n” el número de

vehículos que transitarán por el tramo. A continuación se presenta

el factor de crecimiento, del Instituto del Asfalto:

Juan Carlos Almonte Burgos 61 Edgar Luis Arapa Luque

Page 29: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

FC = 37.59

3.4.FACTOR CAMIÓN

Es el numero de aplicaciones de eje simple equivalente a 18,000 Lb

aportados por un pasaje de vehiculo.

Para nuestra investigación , se realiza el calculo de Factor Camión, de

acuerdo con el “Reglamento de Peso y Dimensión Vehicular para la

Circulación en la en la Red Vial Nacional”, publicada el 12 de octubre del

2003 mediante el DECRETO SUPREMO N° 013-98-MTC, para los

siguientes casos:

Juan Carlos Almonte Burgos 62 Edgar Luis Arapa Luque

Page 30: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Juan Carlos Almonte Burgos 63 Edgar Luis Arapa Luque

Page 31: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

Resumen del Factor Camion

0.0202

2.2838

1.7238

3.64501

2.942562.81198

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

VehiculoLigero

C2 C3 T2S2 T3S2 T3S3

Vehiculos

Co

hef

icie

nte

FC

Juan Carlos Almonte Burgos 64 Edgar Luis Arapa Luque

Page 32: CAP III ESTUDIO DE TRAFICO

DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA CIUDAD DE PUNO CON LA METODOLOGÍA RACIONAL

3.4.1. Factor por Presión Neumática

El rendimiento de los pavimentos se encuentra influenciado

también por la presión neumática, siendo más perjudicial a medida que

ésta se incrementa.

El INSTITUTO DEL ASFALTO, contempla esta influencia,

relacionando la presión de contacto de los neumáticos y el espesor de

la carpeta asfáltica.

Sabiendo que las estaciones de peaje no consideran el peso, la

medición de la cantidad de vehículos que circulan por la vía, no es

suficiente como para comprobar que un vehículo determinado no

sobrepase los estándares de carga para las que fueron fabricadas; es

por ello que se considera el FACTOR DE AJUSTE POR PRESIÓN

NEUMÁTICA: 1.05, para todos los vehículos.

FPN = 1.05

Juan Carlos Almonte Burgos 65 Edgar Luis Arapa Luque