HCM 2010 Capitulo 15 en Español

Two-lane highways

Highway Capacity Manual 2010

Capítulo15

CONTENIDO

1

INTRODUCCION

Las carreteras de dos carriles tienen un carril para el uso de tráfico en cada dirección. La característica característi ca principal que diferencia las carreteras de dos carriles de otras infraestructuras viales de flujo ininterrumpido para el tráfico de vehículos automotores es que las maniobras de paso tienen lugar en el carril opuesto de tráfico. Las maniobras de paso están limitadas por la disponibilidad de algunos intervalos en el flujo de tráfico opuesto y por la disponibilidad de suficiente distancia de visibilidad para que un conductor pueda discernir la aproximación de un vehículo del tráfico opuesto de forma segura. Cuando la demanda del flujo vehicular y las restricciones geométricas aumentan, las oportunidades de paso disminuyen. Esto crea pelotones dentro del flujo vehicular por vehículos pesados sujetos a demora adicional por la incapacidad de adelantar el vehículo que va adelante. Debido a que las posibilidades de adelantamiento disminuyen, l as carreteras de dos carriles presentan una característica característi ca única: la calidad de operación disminuye precipitadamente a medida que aumenta la demanda de flujo y las operaciones de sobrepaso son “imposibles" a relativamente bajas relaciones de volumen - capacidad. Por esta razón, pocas carreteras de dos carriles operan a flujos vehiculares que se aproximan la capacidad; en la mayoría de los casos, la mala calidad de operación ha llevado a mejoramiento o reconstrucción de la carretera antes de alcanzar la demanda de capacidad. La calidad del servicio para las bicicletas se ve afectada principalmente por la velocidad y volumen de tráfico que fluye adyacente y por el grado de separación entre ciclista y vehículo automotor tráfico permitida por la geometría de la carretera. El Capítulo 15, de carreteras de dos carriles, presenta metodologías para el análisis, diseño y planificación de las carreteras de dos carriles que operan bajo flujo ininterrumpido, tanto para automóviles como bicicletas. Existe flujo ininterrumpido ininterrump ido cuando no hay dispositivos de control de tráfico que interrumpen el tráfico y donde no se forman pelotones por intersecciones semaforizadas. En general, cualquier tramo que está a dos o tres millas de una intersección intersecció n semaforizada encajaría en esta categoría. Cuando hay intersecciones intersecc iones semaforizadas a menos de 3,2 km de distancia, la vía debe ser clasificada como calle urbana y analizada con las metodologías del capítulo 16, Vías Urbanas y el Capítulo 17, 17, tramos de vía urbana, que se encuentra en el Volumen 3. Se supone que no se presentan maniobras de adelantamiento por carriles opuestos en vías urbanas. El Capítulo 15 también incluye una metodología para predecir el efecto de sobrepaso y carriles para adelantamiento de vehículos pesados en carreteras de dos carriles.


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Capítulo15

Características de carreteras de dos carriles

Funciones de las carreteras de dos carriles en sistemas de carreteras Las carreteras de dos carriles son elemento clave en los sistemas de carreteras de la mayoría de los estados y condados. Están ubicados diferentes áreas geográficas y sirven una amplia variedad de funciones de tráfico. Las carr eteras de dos carriles también cumplen cumpl en una serie de viajes en bicicleta, en particular viajes recreativos. Cualquier consideración de calidad de operación deben tener en cuenta estas funciones. La Movilidad eficiente es la función principal de las carreteras de dos carriles que conectan los principales generadores de viajes o que sirven como enlaces primarios por ejemplo la red nacional de carreteras. Estas rutas tienden a servir distancias largas y viajes comerciales y de recreación y largos tramos pueden pasar a través de las zonas rurales sin interrupciones por control de tráfico. Operaciones constantes a alta velocidad y pocas demoras por adelantamiento son deseables para este tipo de carreteras. Otras carreteras rurales de dos carriles pavimentadas, proporcionan la accesibilidad a zonas alejadas o escasamente pobladas. Estas carreteras carr eteras ofrecen acceso confiable en todo tipo de clima y sirven a menudo demandas de poco tráfico. La relación costo-accesibilidad efectivo es el principal interés. Aunque una alta velocidad es beneficiosa, beneficiosa, no es el objetivo principal. La demora como indicador de la formación de pelotones, es la medida más importante de la calidad del servicio. Las carreteras de dos carriles también sirven áreas turísticas y recreativas en las cuales el paisaje y el medio ambiente están destinados a ser experimentados y disfrutados sin interrupciones de tráfico o demora. La operación a altas velocidades o las demoras por adelantamiento distraen el disfrute del paisaje y deben disminuirse tanto como sea posible. Las carreteras de dos carriles también pueden cruzar y servir a los pueblos pequeños y comunidades. Estas áreas tienen el desarrollo de mayor densidad que normalmente se esperan a lo largo de una carretera rural y los límites de velocidad en estas áreas son a menudo inferiores. En estos casos, los conductores esperan ser capaces de mantener velocidades cercanas al límite establecido. Como los tramos de carretera de dos carriles que sirven esas áreas desarrolladas son generalmente de longitud limitada, los retrasos que se generan no son un problema importante. Las carreteras de dos carriles sirven un amplio rango de funciones y sirven una variedad de zonas rurales, así como las zonas más desarrolladas. Por lo tanto, en la metodología de este capítulo y los criterios de nivel de servicio (LOS) proporcionan flexibilidad para abarcar el rango resultante de las expectativas del conductor.


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Características de carreteras de dos carriles

Funciones de las carreteras de dos carriles en sistemas de carreteras Las carreteras de dos carriles son elemento clave en los sistemas de carreteras de la mayoría de los estados y condados. Están ubicados diferentes áreas geográficas y sirven una amplia variedad de funciones de tráfico. Las carr eteras de dos carriles también cumplen cumpl en una serie de viajes en bicicleta, en particular viajes recreativos. Cualquier consideración de calidad de operación deben tener en cuenta estas funciones. La Movilidad eficiente es la función principal de las carreteras de dos carriles que conectan los principales generadores de viajes o que sirven como enlaces primarios por ejemplo la red nacional de carreteras. Estas rutas tienden a servir distancias largas y viajes comerciales y de recreación y largos tramos pueden pasar a través de las zonas rurales sin interrupciones por control de tráfico. Operaciones constantes a alta velocidad y pocas demoras por adelantamiento son deseables para este tipo de carreteras. Otras carreteras rurales de dos carriles pavimentadas, proporcionan la accesibilidad a zonas alejadas o escasamente pobladas. Estas carreteras carr eteras ofrecen acceso confiable en todo tipo de clima y sirven a menudo demandas de poco tráfico. La relación costo-accesibilidad efectivo es el principal interés. Aunque una alta velocidad es beneficiosa, beneficiosa, no es el objetivo principal. La demora como indicador de la formación de pelotones, es la medida más importante de la calidad del servicio. Las carreteras de dos carriles también sirven áreas turísticas y recreativas en las cuales el paisaje y el medio ambiente están destinados a ser experimentados y disfrutados sin interrupciones de tráfico o demora. La operación a altas velocidades o las demoras por adelantamiento distraen el disfrute del paisaje y deben disminuirse tanto como sea posible. Las carreteras de dos carriles también pueden cruzar y servir a los pueblos pequeños y comunidades. Estas áreas tienen el desarrollo de mayor densidad que normalmente se esperan a lo largo de una carretera rural y los límites de velocidad en estas áreas son a menudo inferiores. En estos casos, los conductores esperan ser capaces de mantener velocidades cercanas al límite establecido. Como los tramos de carretera de dos carriles que sirven esas áreas desarrolladas son generalmente de longitud limitada, los retrasos que se generan no son un problema importante. Las carreteras de dos carriles sirven un amplio rango de funciones y sirven una variedad de zonas rurales, así como las zonas más desarrolladas. Por lo tanto, en la metodología de este capítulo y los criterios de nivel de servicio (LOS) proporcionan flexibilidad para abarcar el rango resultante de las expectativas del conductor.


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Clasificación de las carreteras de dos carriles

Debido a la amplia gama de actividades servidas por carreteras de dos carriles, la metodología para automóvil establece tres clases de carreteras. Las dos primeras clases abordan carreteras de dos carriles rurales. La metodología para ellas se desarrolló como parte de la National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) Proyecto 3-55 (3) en 1999 (1) y revisado como parte de NCHRP Proyecto 20-7 (160) in 2003 (2). La tercera clase aborda las carreteras de dos carriles en áreas desarrolladas. El análisis para estas carreteras se enfocan a una modificación del método para carreteras rurales señalado anteriormente y fue desarrollado por el Departamento de transporte de la Florida (FDOT) (3). Esta modificación no ha sido sometida a un estudio de calibración calibració n nacional y se basa en el procedimiento desarrollado y adoptado por FDOT. Se presenta aquí como un procedimiento alternativo, ya que se basa en su totalidad en la información recogida en la Florida. Para mayor claridad, sin embargo, el material está integrado en la presentación general y no se discute por separado como un procedimiento alternativo. Las tres clases de carreteras de dos carriles se definen de la siguiente manera: • Clase I de carreteras de dos carriles: Son carreteras donde los conductores esperan viajar a velocidades relativamente altas. Carreteras de dos carriles que son las principales rutas interurbanas, conectores principales de los principales generadores de tráfico, rutas de cercanías diarias, o principales eslabones de redes estatales o carretera nacional se asignan generalmente a la Clase I. Estas sirven sobre todo los viajes de larga distancia, o facilita las conexiones entre las vías que sirven a viajes de larga distancia. • Clase II de carreteras de dos carriles: Son carreteras donde los conductores no necesariamente esperan viajar a altas velocidades. Carreteras de dos carriles que funcionan como acceso a las carreteras clasificadas como clase I, que actúan como rutas paisajísticas o recreativas (y no como arterias principales), o pasan a través de un terrenos accidentados (donde altas velocidades de operación sería imposible) se asignan a la Clase II. Carreteras de Clase II a menudo sirven viajes relativamente cortos, el comienzo o fin de viajes más largos o viajes de turismo juegan un papel importante. • Clase III de III de carreteras de dos carriles: Son carreteras que sirven áreas moderadamente desarrolladas. Pueden ser tramos de carreteras de dos carriles Clase I o Clase II que pasan a través de las pequeñas ciudades o zonas recreativas desarrolladas. En tales segmentos, el tráfico local a menudo se mezcla con el tráfico de paso, y la densidad de los puntos de acceso a la carretera no semaforizados es notablemente mayor que en una zona rural. Las carreteras Clase III también pueden ser segmentos de tramos más largos que pasan a través de áreas recreativas, también con el aumento de densidades. Estos tramos son a menudo acompañados por límites de velocidad reducidos que reflejan el mayor nivel de actividad.


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La definición de las clases de carreteras de dos carriles se basa en su función. Vias arterias o carreteras troncales se consideran de Clase I, mientras que la mayoría de vías colectoras y locales se consideran Clase II o Clase III. La principal determinante de la clasificación de una carretera es la expectativa del motorista, que podría no estar de acuerdo con la categoría funcional global de la ruta. Por ejemplo, una carretera que comunica dos ciudades, que pasa por una zona montañosa accidentada podría describirse como Clase II, si los conductores la reconocen como una carretera donde no es factible alcanzar alta velocidad debido al terreno, la ruta podría todavía ser considerada en Clase I. Hasta autopistas de Clase III pueden incorporar tramos de flujo no interrumpidos de carreteras de dos carriles. Ocasionalmente intersecciones semaforizadas o de prioridad en cualquier carretera de dos carriles debe ser analizado por separado con metodología apropiada del Manual de Capacidad (HCM) Chapter 18, Intersecciones Semaforizadas o el Capítulo 20, Intersecciones controladas con señales de Pare o el Capítulo 21, rotondas. Los resultados deben ser cuidadosamente considerados en conjunto con los de tramos de flujo interrumpido para obtener un cuadro completo de operaciones probable. Condiciones Básicas Las condiciones básicas para las carreteras carreteras de dos carriles son la ausencia de restricciones geométricas, de tráfico, o factores ambientales. Las condiciones básicas no son las mismas condiciones típicas o por defecto, aunque ambas pueden reflejar restricciones comunes. Las condiciones básicas están más cerca de lo que puede considerarse como condiciones ideales (es decir, las mejores condiciones que pueden esperarse dado el diseño y la operación normal). La metodología de este capítulo corresponde a cuantificar los efectos de la geometría, factores de tráfico, y ambientales que son más restrictivos que las condiciones básicas. Las condiciones básicas para carreteras de dos carriles son los siguientes:      

Ancho de carril mayor o igual a 3,65 m, Bermas más anchas o iguales a1,8 m, Ausencia de zonas de no-rebase, Solo vehículos de pasajeros en el flujo de tráfico, Terreno plano y Ausencia de impedimentos al tráfico (señales de tránsito , vehículos cruzando).

El tráfico puede operar muy bien si los carriles y las bermas son lo suficientemente amplias como para no limitar las velocidades. Los carriles más estrechos que 3,65 m. y las bermas más estrechas que 1,80 m han mostrado que reducen la velocidad, y que también pueden aumentar el porcentaje de demoras por no rebase (PTSF). La longitud y la frecuencia de zonas de no rebase son el resultado de la alineación de la calzada. Las zonas de no rebase pueden estar marcadas con líneas centrales en una o ambas direcciones, pero cualquier tramo con una distancia de paso la vista de menos de 300m (1.000 pies) también debe ser considerado para ser una zona de no rebase.


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Exhibit 15-1 Ejemplos de las tres clases de carreteras de dos carriles.

En carreteras de dos carriles, pasar por el carril de flujo opuesto es necesario. Es la única manera de llenar los intervalos que se forman adelante de vehículos lentos. Las restricciones al rebase


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aumenta significativamente el porcentaje en el cual se forman pelotones en el tránsito vehicular ya que los conductores no pueden pasar vehículos lentos en frente de ellos. Relaciones Básicas El Anexo 15-2 muestra la relación entre el flujo, la velocidad media de viaje (ATS), y PTSF (porcentaje de demoras por no rebase) para un tramo de carretera de dos carriles bajo las condiciones básicas. Debido a que ambas direcciones de flujo interactúan en una carretera de dos carriles (por las maniobras de paso), la metodología de este capítulo analiza cada dirección por separado. El Anexo 15-2 (b) ilustra una característica fundamental que afecta las carreteras de dos carriles. Bajos volúmenes direccionales generan altos valores de Porcentaje de demoras por no rebase PTSF. Con sólo 800 veh/ h, el PTSF oscila entre el 60%, (con 200 veh / h en el flujo opuesto) a casi el 80% (con 1600 veh / h en el flujo opuesto). En multicarriles, flujo ininterrumpido, por lo general velocidades aceptables han de mantenerse en proporciones relativamente altas de capacidad. En carreteras de dos carriles, la calidad del servicio (medido por PTSF) comienza a deteriorarse a relativamente bajos flujos de demanda. CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIO Capacidad La capacidad de una carretera de dos carriles en condiciones bás icas es 1700 pc / h en una dirección, con un límite de 3.200 pc / h para el total de las dos direcciones. Debido a las interacciones entre los flujos direccionales, cuando se alcanza una capacidad de 1700 pc / h en una dirección, el flujo máximo contrario sería limitado a 1500 pc / h. Las condiciones de capacidad raramente se pueden observar, excepto en tramos cortos. Considerando que la calidad del servicio se deteriora a relativamente bajos porcentajes de flujo, la mayoría de las carreteras de dos carriles mejoran de categoría antes de que la demanda se acerque a la capacidad El cálculo de la las condiciones de capacidad es importante para la evacuación, planificación de eventos especiales, y la evaluación de los impactos por liberación de embotellamientos. Caudales bidireccionales de hasta 3400 veh / h se pueden observar en tramos cortos de carreteras, alimentados por altas demandas de uno o varios carriles. Esto puede ocurrir en túneles o puentes, por ejemplo, pero tales tasas de flujo no se pueden esperar en tramos más largos. La capacidad no está definida para bicicletas en las carreteras de dos carriles por falta de datos. Volúmenes de bicicletas cercanos a la capacidad no ocurren a menudo en carreteras dos carriles, excepto durante eventos especiales para bicicletas, y hay poca información disponible sobre la cual basar una definición.

Anexo 15-2 Velocidad-Flujo y PTSF. Relaciones por tramo direccional bajo condiciones básicas


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Niveles de Servicio Modo Automóvil

Debido a la gran cantidad de situaciones en las que las carreteras de dos carriles se pueden encontrar, se incorporan en la metodología de este capítulo tres medidas de la eficacia para determinar niveles de servicio para automóviles.


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1. Velocidad promedio de viaje (ATS) refleja la movilidad en una carretera de dos carriles. Se define como la longitud del tramo de carretera dividido por el tiempo promedio de viaje que toma a los vehículos a atravesarlo durante un intervalo de tiempo de diseño. 2. Porcentaje de Demora por no rebase un vehículo, (PTSF) representa la libertad de maniobra, el confort y la conveniencia del viaje. Es el porcentaje promedio de tiempo que los vehículos deben viajar en pelotones detrás de los vehículos más lentos debido a la incapacidad de adelantar. Debido a que esta característica es difícil de medir en el campo, una medida sustitutiva es el porcentaje de vehículos que circulen a menos de 3,0 segundos en un lugar representativo en el segmento de la carretera. PTSF también representa el porcentaje aproxim ado de los vehículos que viajan en pelotón. 3. Porcentaje de la velocidad de flujo libre (PFFS) representa la capacidad de los vehículos para viajar en o cerca del límite de velocidad. En carreteras Clase I de dos carriles, la velocidad y la demora por restricciones de paso son ambas importantes para los automovilistas. Por lo tanto, en estas carreteras, el nivel de servicio se define en términos de ambas ATS y PTSF. En carreteras Clase II, la velocidad de desplazamiento no es un tema importante para los conductores. Por lo tanto, en estas carreteras, el nivel de servicio se define en términos de PTSF solamente. En Clase III, no se espera altas velocidades. Debido a que a longitud de tramos clase III es generalmente corta, las restricciones de paso tampoco son una preocupación importante. En estos casos, a los conductores les gustaría desplazarse a velocidad constante o cerca del límite de velocidad. Por lo tanto, en estas carreteras, se utiliza el porcentaje de velocidad a flujo libre (PFFS) para definir los niveles de servicio. Los criterios de niveles de servicio carreteras de dos carriles se muestran en el cuadro 15-3. Anexo 15-3 Niveles de servicio para carreteras de dos carriles

Debido a que las expectativas de los conductores y las características de las tres categorías de carreteras de dos carriles son muy diferentes, es difícil proporcionar una única definición de las condiciones de operación en cada nivel de servicio (LOS). Dos características, sin embargo, tienen un impacto significativo en las operaciones reales y las percepciones del servicio del conductor: 



Capacidad de adelantamiento: Debido a que las maniobras de paso en carreteras de dos carriles se desarrollan en el carril de la dirección opuesta de flujo, la posibilidad de paso se limita al porcentaje del flujo opuesto y a la distribución de brechas en el flujo opuesto. Demanda de adelantamiento : Así como la formación de pelotones y el incremento de demoras por adelantamiento (PTSF) aumenta en una dirección dada , la demanda de maniobras de adelantamiento aumenta. Así como aumenta el número de conductores en un pelotón detrás de un vehículo lento, ellos desearán realizar más maniobras de adelantamiento.


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Ambas la capacidad de adelantamiento y la d emanda de paso se relacionan con los porcentajes de flujo. Si el flujo en ambas direcciones aumenta, se establece una tendencia difícil: Así como la demanda de adelantamiento aumenta, la capacidad de adelantamiento disminuye En NIVEL DE SERVICIO A, los conductores experimentan altas velocidades de operación en carreteras Clase I y poca dificultad para adelantar. Las filas de tres o más vehículos son escasos. En Carreteras Clase II, la velocidad será controlada principalmente por las condiciones de la carretera. Sería de esperar una pequeña cantidad de filas de vehículos. En carreteras Clase III, los conductores deben ser capaces de mantener velocidades de operación cerca o igual a la velocidad de flujo libre (FFS) de la vía. En NIVEL DE SERVICIO B, La demanda de adelantamiento y la capacidad de paso están equilibradas. En carreteras de ambas Clases I y II, el grado de apelotonamiento se vuelve notorio. Algunas reducciones de velocidad están presentes en carreteras de Clase I. En carreteras de Clase III se hace difícil mantener la velocidad de operación pero la reducción en la velocidad es relativamente pequeña. En NIVEL DE SERVICIO C, la mayoría de los vehículos están viajando en filas. Las velocidades se reducen notablemente en las tres clases de carreteras. En NIVEL DE SERVICIO D, Las filas vehiculares aumentan significativamente. La demanda de paso es alta en ambas clases de carreteras I y II, pero la posibilidad de rebase se aproxima a cero. Un alto porcentaje de vehículos están viajando en filas, y PTSF es bastante notable. En carreteras Clase, III la caída de FFS es ahora significativa. En NIVEL DE SERVICIO E, la demanda se está acercando a la capacidad. Rebasar en carreteras Clase I y II es prácticamente imposible, y el porcentaje de demora siguiendo (PTSF) es m ás del 80%. Las velocidades disminuyen severamente. En carreteras Clase III, la velocidad es inferior a dos tercios de la velocidad a flujo libre (FFS). El límite inferior de estos NIVELES DE SERVICIO representa la capacidad. NIVEL DE SERVICIO F existe siempre cuando el flujo de demanda en una o ambas direcciones excede la capacidad del tramo. Las condiciones de operación son inestables, y existe alta congestión en todas las clases de carreteras de dos carriles.

Modo de bicicletas Niveles de servicio para bicicletas en tramos de carreteras de dos carriles se basan en una puntuación NIVEL DE SERVICIO (BLOS), que a su vez está basado en un modelo de percepción del viajero. Esta puntuación se basa, en orden de importancia, en cinco variables: • Ancho efectivo promedio del exterior del carril, • Volúmenes de vehículos motorizados, • Velocidad de los vehículos motorizados,


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• Volúmenes de vehículos pesados, y • Estado de la carpeta asfáltica. Los rangos de NIVEL DE SERVICIO para las bicicletas en las carreteras de dos carriles se dan en el anexo 15-4. La misma puntuación de niveles de servicio se utiliza para carreteras mutlicarriles, como se describe in del Capítulo 14. Anexo 15-4 NIVEL DE SERVICIO para bicicletas en carreteras de dos carriles

Datos de entrada requeridos y valores predeterminados El Anexo 15-5 enumera la información necesaria para aplicar la metodología. También contiene valores sugeridos por defecto para su uso cuando la información del tramo específico no está disponible. Se advierte al usuario, sin embargo, que cada uso de un valor por defecto en lugar de una variable medida en campo del tramo específico hace que los resultados del análisis sean más aproximados y menos relacionados con las condiciones específicas que describen el sitio de estudio. Valores predeterminados deben usarse sólo cuando las mediciones de campo no pueden ser recogidas. El uso de algunos valores por defecto es menos problemático que otros. Anchos de carril y bermas de 12 y 6 pies, respectivamente, son comunes, sobre todo en carreteras Clase I. Sin embargo, estas variables tienen grandes impactos en los niveles de servicio para bicicletas (NIVEL DE SERVICIO), el aumento de la importancia de los datos específicos del tramo. Una evaluación general de terreno suele ser sencilla y sólo requiere el conocimiento general de la zona a través de la cual se desarrolla la carretera. Las Densidades de puntos de acceso son más difíciles y tienden a variar ampliamente de forma, sitio por sitio. Estimar el porcentaje zonas de prohibición de paso sobre la base de una evaluación generalizada de terreno es también difícil, ya que los detalles de la alineación vertical y horizontal pueden tener un impacto significativo en este factor. La velocidad a flujo libre (FFS) se mide mejor en el lugar o en un sitio similar. Mientras que los ajustes a una velocidad basica a flujo libre (BFFS) se proporcionan como parte de la metodología, no se da una orientación firme de como se determina el BFFS.. Las sugerencias por defecto del Anexo 15-5 son muy aproximadas. En términos de los datos de demanda, la longitud del período de análisis por recomendación del HCM es de 15 min (aunque pueden ser examinados períodos más largos). El factor de hora pico (PHF) es típico, pero podría variar significativamente en función de las características locales de generación de viajes. La división direccional se observa mejor directamente ya que puede variar ampliamente con el tiempo, incluso en el mismo lugar. La recomendación por defecto para la presencia de vehículos pesados es también altamente aproximada. Este factor varía ampliamente


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con las condiciones locales; El Capítulo 26, Autopistas y Tramos de Carretera además, ofrecen valores por defecto específicos para cada estado (4). Como es el caso con todos los valores por defecto, estos valores deben ser utilizados con cuidado, y sólo cuando los datos específicos del sitio no pueden ser adquiridos por algún motivo razonable. Anexo 15-5 Datos de entrada requeridos y valores por defecto para carreteras de dos carriles

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VOLUMEN DE DEMANDA Y FLUJO Los volúmenes de demanda en general están expresados en vehículos por hora en condiciones prevalecientes. Estos se convierten en la metodología para determinar flujos en vehículos de pasajeros por hora en condiciones básicas. El factor de hora pico (PHF), en particular, es usado para convertir volúmenes horarios en flujos. Si los volúmenes de demanda se miden en intervalos de 15 minutos, el uso del PHF para hallar el flujo es innecesario. Se selecciona el peor período de 15 minutos y el flujo corresponde al volumen de los 15-minutos multiplicado por 4. Cuando se hace esto, la PHF es fijado en 1,00 para el resto de la aplicación. Midiendo volúmenes de demanda o las tasas de flujo, el flujo puede estar restringido por cuellos de botella anteriores o incluso semáforos a más de 2 km de distancia del sitio de estudio (si están más cerca, esta metodología no aplica). El Congestionamiento posterior también puede afectar los flujos en el tramo en estudio. En la medida de lo posible, los volúmenes de demanda y caudales deben reflejar la situación que existiría sin factores limitantes anteriores o posteriores.

2. METODOLOGIA Esta sección presenta los detalles de la metodología para carreteras de dos carriles y documenta su uso para aplicaciones de planeamiento y análisis operacional.

ALCANCE DE LA METODOLOGIA En este capítulo se presenta una metodología de análisis operacional para tramos direccionales de carreteras de dos carriles para automóviles y ciclistas. Ambas direcciones puede ser analizada por separado en la carretera o tramo para obtener una estimación completa de condiciones de funcionamiento. La metodología para automotores de este capítulo aborda el análisis de:   

Tramos direccionales en terreno general (plano u ondulado), Tramos direccionales en pendientes específicas, y Tramos direccionales incluyendo carriles de adelantamiento para vehículos pesados en ascenso.

Todo tramo en terreno montañoso, y los que tengan más del 3% de pendiente o que tengan una longitud mayor a 970 m (0,60 millas) o más, debe ser analizado como pendiente específica. La metodología es la más utilizada directamente para determinar los niveles de servicio (LOS) en un tramo direccional uniforme de carretera de dos carriles mediante la estimación de las medidas de eficacia que definen los niveles de servicio velocidad promedio de marcha, porcentaje de demoras por no rebase y porcentaje de velocidad a flujo li bre (ATS, PTSF, PFFS).


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Este análisis también puede ser utilizado para determinar la capacidad del tramo direccional o la tasa de flujo de servicio que se puede acomodar a cualquier NIVEL DE SERVICIO dado. En este capítulo se incluye un apéndice que se ocupa de tratamientos especiales para carreteras de dos carriles que no pueden ser evaluadas con la metodología básica. Procedimientos especiales también se proporcionan para determinar el impacto de los tramos con carriles de adelantamiento de camiones en ascenso. LIMITACIONES DE LA METODOLOGIA Las metodologías de análisis operacionales en este capítulo no se refieren a carreteras de dos carriles con intersecciones semaforizadas. Intersecciones semaforizadas aisladas en carreteras de dos carriles se pueden evaluar con la metodología del capítulo 18, Intersecciones semaforizadas. Carreteras de dos carriles áreas urbanas y suburbanas con múltiples intersecciones semaforizadas con dos o menos millas (3,22 Km.) de separación deben ser analizados como vías urbanas o arterias con la metodología del capítulo 17, tramos de vías urbanas. La metodología de la bicicleta se desarrolló con los datos recogidos en calles urbanas y suburbanas, incluidas las vías que se definen como carreteras de dos carriles suburbanas. Aunque la metodología se ha aplicado con éxito en carreteras de dos carriles rurales en diferentes partes de los Estados Unidos, los usuarios deben ser conscientes de que las condiciones en muchas carreteras de dos carriles de zonas rurales estarán fuera de la gama de los valores utilizados para desarrollar el modelo LOS bicicleta. Los rangos de los valores utilizados en el desarrollo del modelo de NIVEL DE SERVICIO bicicleta (5) son los siguientes:      

Ancho del extra del carril e xterior: 3,05 a 4,87m. (10 to 16 ft); Ancho de la berma: 0 a 1,83 m. (0 to 6 ft) Volúmenes de vehículos motorizados: hasta 36.000 tráfico promedio diario anual (AADT); Velocidad Límite: 45 a 50 km / h; Porcentaje de vehículos pesados: 0% a 2%; y Condiciones del pavimento: 1 a 5 en la escala de calificación de pavimento de la FHWA

La metodología para determinar los NIVEL DE SERVICIO para bicicletas tampoco considera diferencias en el comportamiento prevalente del conductor, aunque el comportamiento del conductor puede variar considerablemente tanto a nivel regional y por las características de la vía. En particular, la probabilidad de que los conductores bajen la velocidad o proporcionen espacio horizontal adicional al pasar ciclistas juega un papel importante en la percepción de calidad de servicio de una carretera.

MODO AUTOMOTOR Revisión El Anexo 15-6 ilustra los pasos básicos en la metodología para carreteras de dos carriles. Debido a que las tres clases de carreteras utilizan diferentes medidas de servicio para determinar los NIVEL DE SERVICIO, no todos los pasos se aplican a cada clase de carretera. Tenga en cuenta que la etapa c omputacional del cálculo para la estimación de la velocidad promedio ATS se aplica sólo a las carreteras clase I y Clase III, mientras que el paso para estimar el porcentaje de demoras por adelantamiento (PTSF) se aplica sólo a carreteras clase I y II . El paso para la estimación del porcentaje de velocidad a flujo libre (PFFS) se aplica sólo a la Clase III. TRAMOS PARA ANALISIS


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La metodología de este capítulo se aplica en tramos de carreteras direccionales uniformes de dos carriles. Mientras que las dos direcciones de flujo interactúan a tra vés de maniobras de paso (y limitaciones en las maniobras de paso), cada dirección debe ser analizada por separado. Tramos uniformes tienen las mismas o similares condiciones del tráfico. Los límites de los tramos deben establecerse en los puntos donde se produce un cambio en cualquiera de las siguientes características: pendiente, anchos de carril o de bermas, clasificación de la carretera, flujo de demanda vehicular.

Pasos Computacionales Paso 1: Datos de Entrada El Anexo 15-5 enumera la información que debe estar disponible antes de que un tramo de carretera de dos pueda ser analizado. También incluye valores predeterminados sugeridos para su uso cuando no se dispone de datos específicos del sitio. Paso 2: Determinación de la velocidad a flujo libre (FFS) Un paso clave en el análisis de carreteras de dos carriles es la determinación de la velocidad a flujo libre (FFS) por tramo. Existen tres formas para determinarlo. Medición directa en campo Es preferible realizar la medición directa de campo en el tramo de car retera. .Las medidas se deben tomar sólo en la dirección analizada; si corresponde analizar ambos direcciones, se deben separar las mediciones en cada dirección. Cada medición direccional debe basarse en una muestra aleatoria de por lo menos 100 velocidades de vehículos. El FFS puede medirse directamente como la velocidad media bajo condiciones de baja demanda (es decir, cuando el flujo vehicular en ambos sentidos es menor o igual a 200 veh / h). Si el tramo por analizar no se puede observar directamente, entonces las mediciones de un tramo similar (la misma clase carretera, el mismo límite de velocidad, ambiente similar, etc.) puede ser utilizado. Anexo 15-6 Diagrama de flujo de la metodología Flighway para carreteras de dos carriles


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Medidas en campo con altos flujos vehiculares

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Para algunas carreteras, puede ser difícil o imposible observar menos de 200 veh / h . En tales casos, una muestra de la velocidad se puede tomar c on mayores flujos y ajustarse. El mismo método de muestreo se toma: en cada dirección se observa por separado, con cada muestra direccional que incluye al menos 100 velocidades observadas. La mayor velocidad medida se ajusta con la Ecuación 15-1:

Ecuación 15-1

Donde

FFS =  = v =

Velocidad a flujo libre (mi/h); Promedio de Velocidad de la muestra (v >200 vh/h) (mi/h); Porcentaje de flujo de demanda total, en ambas direcciones, durante el período de mediciones de velocidad (veh/h); y Factor de ajuste por vehículos pesados a la Velocidad de desplazamiento promedio (ATS), de la ecuación 15-4 o 15-5

, =

Estimación de la velocidad a flujo libre ( FFS) La velocidad a flujo libre se puede estimar indirectamente si no se dispone de datos de campo. Este es un mayor desafío en las carreteras de dos carriles que en otros tipos de vías de flujo ininterrupido. La FFS en las carreteras de dos carriles cubre una gama significativa, desde un mínimo de 72 Km/h (45 mi / h) hasta un máximo de 112 Km/h (70 mi / h). Para estimar la FFS, el analista debe caracterizar las condiciones de funcionamiento de la carretera en términos de una velocidad a flujo libre básica (BFFS) que refleja la naturaleza del tráfico y el alineamiento de la carretera. Desafortunadamente, debido al amplio margen de velocidades que se producen y la importancia de factores locales y regionales que influyen en la velocidad deseada por el conductor, es poca la orientación sobre la estimación de los BFFS que se puede dar. Las estimaciones de BFFS pueden desarrollarse sobre la base de datos de velocidad y conocimientos locales de las condiciones de operación en carreteras similares. Como se verá, una vez que la BFFS se determina, se ajusta por anchos de carril y berma y por la densidad de puntos de acceso no semaforizados para estimar la velocidad a flujo libre. Conceptuando, la velocidad a flujo libre básica (BFFS) es la velocidad esperada sobre la base de las características de la vía alineamiento horizontal y vertical, anchos de carril y berma y donde no se presenten puntos de acceso a la carretera. Por lo tanto, la velocidad de diseño de la carretera podría ser un estimador aceptable de la BFFS, ya que se basa principalmente en el alineamiento horizontal y vertical. Los límites de velocidad pueden no reflejar las condiciones actuales o deseos del conductor. Una estimación aproximada de BFFS podría ser tomado como la velocidad límite más 16 Km/h (10 mi/h). Una vez que se determina un BFFS, el FFS real puede estimarse como sigue: Ecuación 15-2

Donde FFS BFFS  

= = = =

Velocidad a flujo libre (mi/h) Velocidad a flujo libre basica (mi/h) Factor de ajuste por ancho de berma (mih) Factor de ajuste por densidad de puntos de acceso (mi/h), y


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Capítulo15

Cuando se utilizan las mediciones de campo para estimar la velocidad a flujo libre FFS, las aproximaciones y las técnicas de muestreo deben aplicarse. Orientación sobre estudios de velocidad de campo se proporciona en los textos de ingeniería de tránsito y en otros estudios (3). Los factores de ajuste para utilizar en la ecuación 15-2 se encuentran en el Anexo 15-7 (carril y ancho de bermas) y Anexo 15-8 (densidad de puntos de acceso).

La densidad de puntos de acceso se calcula dividiendo el número total de intersecciones no semaforizadas y calzadas de entrada en ambos lados del tramo de carretera por la longitud del tramo (en millas). Por lo tanto, analizando las dos direcciones de la vía y las velocidades a flujo libre (FFS), el FFS será la misma en ambas direcciones. Si el FFS se mide en el campo, el valor podría ser diferente en cada dirección. Si una carretera tiene curvas horizontales con velocidades de diseño sustancialmente por debajo de los del resto del tramo, puede ser deseable determinar el FFS por separado para las curvas y tangentes y calcular una FFS promedio ponderado para el segmento en su conjunto. Los datos para las relaciones de la velocidad a flujo libre (FFS) en este capítulo se incluyen tanto para tránsito de usuarios frecuentes y recreacionales. No hubo diferencias significativas entre los dos Sin embargo, se espera que los usuarios frecuentes y otros regulares usarán la carretera más eficientemente que los usuarios recreacionales y ocasionales. Si el efecto de población de conductores es una preocupación, el FFS debe medirse en el campo. Paso 3: Ajuste al volumen de demanda por velocidad promedio (ATS) Este paso computacional se aplica solamente para las Clases I y II de carreteras de dos carriles. Los niveles de servicio LOS de carreteras Clase II no se basan en la velocidad promedio, y entonces este paso se salta para ese tipo de carretera.

Los volúmenes de demanda en ambas direcciones (dirección de análisis y oponiéndose a esa dirección) deben convertirse en el flujo vehicular bajo condiciones de base equivalentes. Ecuación 15-3 :

Donde: ,

= Porcentaje de flujo de demanda i para calcular la velocidad media de recorrido ATS (pc/h)

Highway Capacity Manual 2010 i vi & ,

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Capítulo15

= “d”(análisis en la dirección) ó “o” (dirección opuesta) = Volumen de demanda para la dirección i (veh/h) = Factor de grado de ajuste, del Anexo 15-9 or Anexo 15-10; y = Factor de ajuste por vehículos pesados de la ecuación 15-4 o 15-5.

PHF (Factor de hora pico) El análisis de carreteras de dos carriles se basa en las velocidades de flujo demanda de un período pico de 15 min dentro del análisis horario-por lo general (pero no necesariamente) la hora pico. Si el flujo vehicular para la hora pico de 15 min ha sido medido directamente, el PHF usado en la ecuación 15-3 se fija igual a 1,00. Factor de ajuste por pendiente de la velocidad de desplazamiento promedio (ATS)

   

Tramos ≥ 3,22 Km de terreno plano Tramos ≥ 3,22 Km de terreno ondulado Pendiente específica subiendo Pendiente específica bajando

Cualquier tramo con pendiente de 3% o más y 1 Km. (0.6 millas) o más debe ser analizado como una pendiente especifica subiendo o bajando, dependiendo de la dirección del análisis. Sin embargo, una pendiente del 3% o más puede ser analizada como una pendiente específica si tiene una longitud del tramo de 400 metros (0,25 mi) o más. El Anexo 15-9 muestra los factores de ajuste para tramos de terreno plano u ondulado, así como para pendientes específicos. Al Anexo 15-9 se entra con la tasa de flujo de demanda de una sola dirección Vvph ,en vehículos por hora.

Si la demanda se expresa como un volumen horario, debe dividirse por la variación en el flujo vehicular horario PHF (Vvph = V / PHF) para obtener el factor apropiado. También a otras tablas de factores de ajuste asociadas con la Ecuación 15-3 se entra con este valor. Tenga en cuenta que el factor de ajuste para terreno plano es de 1,00, ya que el terreno es plano una de las condiciones de base. Para los fines de grado de ajuste, tramos específicos de descenso se tratan como terreno plano. El Anexo 15-10 muestra los factores de ajuste para pendientes específicas. El impacto negativo de los tramos de ascenso en carreteras de dos carriles aumenta a medida que la pendiente s e hace más severa y si la longitud del tramo aumento. El impacto, s in embargo, disminuye a medida aumenta el flujo vehicular. A mayores flujos, resulta velocidades mas bajas y el impacto adicional por pendiente de ascenso es menos severo.

Factor de ajuste de la velocidad promedio (ATS) por presencia de vehículos pesados


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Las condiciones ideales para las carreteras de dos carriles incluyen 100% de vehículos livianos en la corriente de tráfico. Esta es una ocurrencia rara, y la presencia de vehículos pesados en el flujo de tráfico reduce el ATS. En general, un vehículo pesado se define como cualquier vehículo (o unidad de vehículo con remolque) rodando sobre más de cuatro ruedas durante su funcionamiento normal. Los vehículos pesados se clasifican como camiones o vehículos recreativos (RVs). Los camiones cubren una amplia variedad de vehículos desde pequeñas camionetas y camiones con remolque con más de cuatro ruedas hasta doble y triple tracto camión.. Pequeñas camionetas y camiones con sólo cuatro ruedas están clasificados como automóviles de pasajeros. Todos los buses escolares, buses urbanos o intermunicipales se clasifican como camiones. La clasificación RV también cubre una amplia gama de vehículos, incluidos los camperos motorizados, casas rodantes y automóviles o pequeños carros que llevan remolques. Anexo 15-10 Factor de ajuste por pendiente a la velocidad de desplazamiento promedio (ATS)


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Anexo 15-11 Velocidad de desplazamiento promedio (ATS) de vehículos de pasajeros, los equivalentes para Camiones (ET) y RVs (ER) para terreno plano Terreno ondulado y descensos específicos

El proceso para determinar el factor de ajuste por vehículos pesados tiene dos pasos: 1. 2.

Vehículos de pasajeros equivalentes se encuentran para camiones ET y RVs (ER) bajo condiciones prevalecientes del tránsito El factor de ajuste por vehículos pesados se concluye del número de vehículos de pasajeros equivalentes con la ecuación 15-4:

Donde: ,

= Factor de ajuste por vehículos pesados para calcular la velocidad de desplazamiento promedio (ATS)

PT PR ET ER

= = = =

Porcentaje de vehículos pesados en el flujo vehicular (decimal) Porcentaje de RVs en el flujo vehicular (decimal) Equivalente de vehículos de pasajeros por vehículos pesados, del Anexo 15-11 o 15-12; y Equivalente de vehículos de pasajeros por RV, del Anexo 15-11 o 15-13;

El número de vehículos de pasajeros equivalente es el número de vehículos desplazados del flujo vehicular por un camión o vehículo recreativo. Los factores de vehículos equivalentes se definen para varias situaciones:   

Tramos largos de terreno plano u ondulado Pendientes específicas de ascenso, y Pendientes específicas de descenso.

El Anexo 15-11 contiene equivalentes de vehículos de pasajeros de camiones y vehículos recreativos en tramos generales de vía y de descensos específicos, que son tratados como terreno plano en la mayoría de los casos. Un procedimiento especial se presenta en la siguiente sección para evaluar disminuciones específicas en las cuales un número significativo de camiones reducen su velocidad a su velocidad de ascenso para mantener el control. Anexo 15-12 y Anexo 15-13 muestran vehículos equivalentes de camiones y vehículos recreativos RVs, respectivamente, en pendientes específicas.

Factor de ajuste de la velocidad promedio (ATS) en descenso por desplazamiento de vehículos pesados a velocidad lenta.


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Como se señaló anteriormente, cualquier pendiente de descenso de 3% o más de 1 km de longitud debe ser analizada como pendiente específica. Si la pendiente de la pendiente varía, se debe analizar como un solo compuesto utilizando un promedio calculado dividiendo la elevación total por la longitud y expresando el resultado como un porcentaje. La mayoría de descensos se tratan como terreno plano para propósitos de análisis. Sin embargo, algunos descensos, son lo suficientemente graves como para obligar a algunos camiones a desplazarse en velocidad lenta. En tal caso, los conductores de camiones se ven forzados a operar a bajo engranaje para aplicar el frenado del motor, ya que el sistema de freno normal no sería suficiente para desacelerar o detener un vehículo pesado de ganar demasiada velocidad en la pendiente. No existen pautas generales para identificar cuándo o dónde ocurrirán estas situaciones, aparte de la observación directa de la operación de vehículos pesados. Anexo 15-12 Velocidad promedio (ATS) de vehículos de pasajeros equivalentes por camiones (E T)

para pendientes específicas.

Anexo 15-13 Velocidad promedio (ATS) de vehículos de pasajeros equivalentes por RV S (ER) para pendientes específicas.


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Cuando existe esta situación, el factor de ajuste de vehículos pesados , se encuentra con la Ecuación 15-5 en lugar de la Ecuación 15-4: Ecuación 15-5

Donde PTC = Porcentaje de camiones operando a velocidad lenta (decimal) y ETC = Porcentaje de vehículos de pasajeros equivalente por camiones operando a velocidad lenta del anexo 15-14 Todas las demás variables se definen como se explicó previamente. Nótese que PTC es el porcentaje de flujo de camiones viajando a velocidad de arrastre dividido por el porcentaje de flujo de todos los camiones. Anexo 15-14 Vehículos de pasajeros equivalentes por camiones en descenso a velocidad lenta (ETC)

. Paso 4: Calculo del velocidad promedio (ATS) Así como en el caso con Paso 3, este paso se aplica sólo a carreteras de dos carriles Clase I y Clase III. Las de Clase II no utilizan la velocidad promedio (ATS) como medida de los niveles de servicio (LOS).


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El ATS se calcula a partir de la velocidad a flujo libre (FFS), la tasa de flujo de demanda, la tasa de flujo opuesto, y el porcentaje de zonas de no rebase en la dirección de análisis. El ATS es calculado a partir de la Ecuación 15-6: Ecuación 15-6:

Donde ATSd FFS Vd, ATS Vo, ATS ,

= Velocidad promedio de marcha en la dirección analizada (mi/h) = Velocidad a flujo libre (mi/h) = Porcentaje de flujo de demanda para determinar ATS en la dirección de análisis (pc/h) = Porcentaje de flujo de demanda para determinar ATS en la dirección opuesta (pc/h) = Factor de ajuste para determinar el porcentaje de zonas de no rebase en la dirección de análisis del Anexo 15-15.

Anexo 15-15 Factores de ajuste por zonas de no re base (f np,ATS)

Al Anexo 15-15 se entra con Vo in vehículos por hora, no Vvph en vehículos por hora. En este punto en el proceso de cálculo, están disponibles flujos de demanda ajustado y se utilizan en la determinación de


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ATS. Como muestra en este anexo, el efecto de zonas de no rebase es mayor cuando el flujo vehicular opuesto oponiéndose velocidades de flujo son bajos. Al contrario el flujo vehicular aumenta, el efecto disminuye a cero, ya que zonas de rebase y de no rebase cuando el flujo vehicular opuesto no permite ninguna oportunidad de paso. Paso 5: Ajuste en el flujo vehicular por demoras por no rebase PTSF Este paso de cálculo se aplica sólo en los casos de carreteras de dos carriles Clase I y Clase II Los niveles de servicio (LOS) en carreteras de dos carriles Clase III no se basa en el porcentaje de demoras por no rebase y por lo tanto este paso se omite para ese tipo de carretera. El proceso de ajuste del volumen de la demanda para estimar el porcentaje de demoras es estructuralmente similar al de la velocidad promedio de recorrido (ATS). El enfoque general es el mismo, pero se utilizan diferentes factores de ajuste, y los flujos ajustados resultantes serán diferentes de los utilizados para el ATS. Por lo tanto, una discusión detallada del proceso no se incluye aquí, ya que es el mismo que el descrito para estimar el ATS. Las Ecuaciónes 15-7 y 15-8 para determinar porcentaje de flujo de demanda por el análisis del PTSF:

Donde: Vi, PTSF = Porcentaje de flujo de demanda i para la determinación del porcentaje de demoras i = “d”(análisis en la dirección) o ”o” (dirección opuesta); f g,PTSF = Factor de ajuste por pendiente para determinar el porcentaje de demoras del Anexo 15-16 o Anexo 15-17; y f HV,PTSF = Factor de ajuste por vehículos pesados para determinar el porcentaje de demoras del Anexo 15-18 o Anexo 15-19 Todas las demás variables están previamente definidas . Factor de Ajuste por pendiente del porcentaje de demoras por no rebase (PTSF) Como el caso del proceso de ajuste de velocidad promedio de recorrido (ATS), los factores de ajuste por pendiente se definen para los terrenos normales (planos u ondulados) y pendientes específicas de ascenso y descenso. En el Anexo 15-16 se encuentran los factores de ajuste para terrenos normales y pendientes en descenso.(que se tratan como terreno plano).El Anexo 15-17 muestra los factores de ajuste para las pendientes en ascenso. Estos factores de ajuste se utilizan para calcular las tasas de flujo de la demanda, y al anexo se entra de nuevo con Vvph = V/PHF Anexo 15-16 factores de ajuste por pendiente (f g,PTSF) terrenos planos y pendientes especificas.

Anexo 15-17 Factores de ajuste al PTSF (f g,PTSF) para pendientes de ascenso específicas


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Factor de ajuste por vehículos pesados (porcentaje de demoras siguiendo) (PTSF) El proceso para determinar el factor de ajuste por vehículos pesados usado en el cálculo del PTSF (Ecuación 15-8) es similar a la utilizada en la estimación de ATS (velocidad media de recorrido). Vehículos equivalentes deben ser encontrados para vehículos pesados (ET) y vehículos de recreo (Er). Los equivalentes para ambos camiones y vehículos recreativos en tramos del terreno en general (plano y ondulado) y en pendientes en descenso (que se tratan como terreno plano) se encuentran en el Anexo 15-18. En el cálculo del porcentaje de demoras siguiendo (PTSF), no existe un procedimiento especial para camiones que viaja a la velocidad de arrastre en pendientes específicas de descenso. Los equivalentes para camiones y vehículos recreativos pendientes de ascenso se encuentran en el anexo 15-19en concreto las actualizaciones se encuentran en el Anexo 15-19. Anexo 15-18 Porcentaje de demoras subiendo (PTSF) Vehículos equivalentes para camiones (ET) y vehículos de recreo (Er).en terreno ondulado y pendientes específicas.

Anexo 15-19 Porcentaje de demoras subiendo (PTSF) Vehículos equivalentes para camiones (ET) y vehículos de recreo (Er).en pendientes específicas.


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Paso 6 Cálculo del porcentaje de demoras siguiendo PTSF. Este paso sólo se aplica a las carreteras de dos carriles Clase I y Clase II. Las de clase III no utilizan este porcentaje para determinar los niveles de servicio (LOS) Una vez que se calcula los flujos de demanda para estimar el porcentaje de demora siguiendo (PTSF), la PTSF se calcula con la ecuación 15-9: Ecuación 15-9:

Donde: PTSFd = Porcentaje de demora siguiendo en la dirección analizada (decimal) BPTSFd = Porcentaje de demora siguiendo Básica en la dirección analizada, de la ecuación 15-10 , = Factor de ajuste del porcentaje de demoras siguiedo (PTSF) por el porcentaje de zonas de no rebase en el tramo analizado, del Anexo 15-21. Vd,PTSF = Porcentaje de Flujo de demanda en la dirección analizada para determinar PTSF (pc / h) V0,PTSF = Porcentaje de Flujo de demanda en la dirección opuesta a la analizada para determinar PTSF (pc / h)


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El porcentaje de tiempo siguiendo Básico (BPTSF) se aplica a las condiciones ideales y se calcula con la ecuación 15-10 Ecuación 15-10

Donde a y b son constantes tomadas del Anexo 15-20 y los demás términos ya han sido definidos. Al Anexo 15-20 y Anexo 15-21 se entra con los flujos de demanda ya convertidos a vehículos de pasajeros por hora en las condiciones ideales (vo y vd) Anexo 15-20 Coeficientes para demoras(PTSF) para la ecuación 15-10 para estimar el BPTSFd

Anexo 15-21 Ajuste por zonas de no rebase Factor ( , ) para determinar el PTSF


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Tenga en cuenta que en el Anexo 15-21, el f actor de ajuste depende del flujo de demanda total de los dos carriles, aunque el factor se aplica a un solo análisis direccional. El factor refleja no sólo el porcentaje de zonas de prohibición de paso en el tramo de análisis, sino también la distribución direccional de tráfico. La medida de la distribución direccional es la misma, independientemente de la dirección considerada. Así, por ejemplo, para relaciones de 70/30 y 30/70 resulta el mismo factor, todas otras variables son constantes. En la Ecuación 15-9, sin embargo, se ajusta el factor para reflejar el equilibrio de los flujos en el análisis y direcciones opuestas Paso 7 Estimación del Porcentaje de velocidad a flujo libre (PFFS) Este paso sólo se utiliza en el análisis de carreteras de dos carriles Clase III este porcentaje no se utiliza en la determinación de LOS para la Clase I y Clase II. El cálculo es sencillo, ya que tanto la velocidad a flujo libre (FFS) como la velocidad promedio (ATS) ya se han determinado en pasos previos. PFFS se estima a partir de la ecuación 15-11:

Donde todos sus términos están definidos previamente. Paso 8: determinación de los Niveles de Servicio y la Capacidad. Determinación de los Niveles de Servicio: En este punto el análisis, los valores de cualquier medida (s) ya han sido determinados. Los Niveles de Servicio se encuentran comparando las medidas apropiadas con los criterios del Anexo 15-3. La medida (s) utilizado debe ser adecuado a la clase de carretera en estudio:

• • •

Class I: Velocidad promedio ( ATS) y Porcentaje de tiempo siguiendo PTSF; Class II: Porcentaje de tiempo siguiendo (PTSF) ; and Class III: Porcentaje de velocidad a flujo libre (PFFS).

Para Carreteras Clase I, se aplican dos medidas de servicio. Cuando se entra al Anexo 15-3, se obtienen dos niveles de servicio. El peor de los dos es el prevalente. Por ejemplo, si el resultado con la velocidad promedio es un Nivel de servicio C y con el porcentaje de tiempo siguiendo resulta designado un nivel de servicio D se asigna el nivel de servicio D. Determinación de la Capacidad La capacidad, que existe en el límite entre los niveles de servicio (LOS) E y F, no se determina por una medida de la eficacia. Bajo condiciones básicas, la capacidad de una carretera de dos carriles (en una dirección) es 1700 pc / h. Para determinar la capacidad en las condiciones prevalentes, deben aplicarse los factores de ajuste pertinentes a Ecuación 15-3 y 15-7. En este caso, sin embargo, el porcentaje de flujo de demanda de 1700 pc/h bajo condiciones básicas como es conocido, y el porcentaje de flujo de demanda bajo condiciones prevalentes se busca. En primer lugar, la capacidad se define como un porcentaje de flujo, así el factor de hora pico (PHF) en la ecuación 15-3 y ecuación 15-7 se fija en 1, 00. Entonces, la ecuación 15-12 o 15-13 Ecuación (o ambas) se aplican, tal como se describe a continuación. Ecuación 15-12

Ecuación 15-13


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Donde: CdATS = Capacidad en la dirección de análisis bajo condiciones básicas en la velocidad de desplazamiento promedio (ATS) (pc / h), y CdPTSF = Capacidad en la dirección de análisis en las condiciones básicas con el porcentaje de tiempo gastado siguiendo (PTSF) (pc / h). Para carreteras Clase I, ambas capacidades deben analizarse. El valor más bajo representa la capacidad. Para carreteras Clase II, sólo la capacidad basada en el porcentaje de demoras siguiendo (PTSF). Para carreteras Clase III sólo se analiza la capacidad basada en la velocidad de desplazamiento promedio (ATS). Una complicación es que los factores de ajuste dependen de la tasa de flujo de demanda (en vehículos por hora). Por lo tanto, debe usarse los factores de ajuste para un flujo de base de 1700 pc/h. Técnicamente, este valor debe ajustarse para reflejar la pendiente y los ajustes por vehículos pesados. Esto crearía un proceso iterativo en el que se obtiene un resultado y luego se chequea. Prácticamente, esto es innecesario, ya que el flujo más alto de en todas las tablas de ajuste es mayor que 900 veh / h. Es muy poco probable que cualquier ajustes reduzca 1700 pc / h a menos de 900 veh / h. Por lo tanto, en determinaciones de capacidad, todos los factores de ajuste se deben basar en un flujo mayor que 900 veh / h. Otra característica de esta metodología debe ser considerada en la evaluación de la capacidad. Cuando la distribución direccional es distinta de 50/50 (en terreno plano y ondulado), la capacidad en dos direcciones implica que cada capacidad direccional puede ser diferente. Además, la capacidad implícita en una o ambas direcciones puede ser mayor que el límite de 3200 pc / h. En tales casos, capacidad direccional estimada no es alcanzable con la distribución direccional indicada. Si este es el caso, entonces la capacidad de base se limita a 1700 pc / h en la dirección con el flujo más pesado, y la capacidad en la dirección opuesta se encuentra mediante el uso de la proporción de f lujo opuestas, con un límite máximo de 1.500 pc / h. Tramos direccionales con carriles de paso Proporcionar un carril de adelantamiento en una carretera de dos carriles en terreno plano u ondulado mejora el rendimiento operativo y por lo tanto puede mejorar los niveles de servicio (LOS). Un procedimiento para estimar este efecto se describe en esta sección. Este procedimiento se debe aplicar sólo en terreno plano u ondulado. En pendientes específicas, carriles adicionales se consideran carriles de ascenso, que se tratan en la siguiente sección. El Anexo 15-22 ilustra el efecto operacional de un carril de adelantamiento en el porcentaje de demora por seguimiento (PTSF). Ella muestra que el carril de paso ofrece ventajas operativas para una cierta distancia hasta que el porcentaje de demoras por seguimiento regresa a su nivel anterior (sin carril de paso). Por lo tanto, el largo efectivo de un carril de paso es superior a su longitud real. Anexo 15-22 Efecto Operacional de un carril de adelantamiento en las Demoras

Fuente: Harwood and Hoban


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El Anexo 15-23 da la longitud del tramo en el sentido del flujo afectado por el carril de adelantamiento para ambas velocidad media de recorrido y demoras (ATS y PTSF). Ene l caso de ATS, el efecto se limita a 1,7 millas en todos los casos. En lo que respecta PTSF, sin embargo, el efecto puede ser mucho más largo que el carril de adelantamiento hasta 13 millas para bajos flujos de demanda. Anexo 15-23 Longitud del tramo de carretera afectado por carriles de adelantamiento en terreno plano y ondulado.

Este procedimiento pretende el análisis de tramos direccionales en terreno plano u ondulado que abarcan la totalidad del carril de adelantamiento. Tramos de carretera aguas arriba y aguas abajo del carril de adelantamiento pueden estar incluidas en el análisis. Se recomienda que el tramo en análisis incluya la longitud completa del carril afectado aguas abajo. Debido a los: efectos en las demoras PTSF aguas abajo, los niveles de servicio en un tramo de una carretera de dos carriles se determina por el porcentaje de demoras (PTSF) (Clase I y Clase II) puede mejorar significativamente con la adición del carril de adelantamiento. Se debe tener cuidado en la consideración del impacto del carril del adelantamiento en los volúmenes servidos o el porcentaje de flujo. El resultado es altamente dependiente de la longitud del tramo analizado y del carril de adelantamiento y su longitud efectiva aguas abajo (en demoras PTSF), el carril de adelantamiento puede incrementar el porcentaje de flujo vehicular servido en niveles de servicio A-D (capacidad y por lo tanto nivel de servicio E no se afecta). Sin embargo si se incluye longitud adicional en el tramo analizado, su i mpacto se reduce, algunas veces considerablemente. Así, incrementos aparentes en el volumen de servicio o en el porcentaje de flujo vehicular deben ser considerados cuidadosamente en el contexto en que fueron obtenidos. Los pasos en este procedimiento de análisis son los siguientes: Paso 1 Realizar un análisis sin el carril de adelantamiento El primer paso en el análisis operacional del impacto de un carril de adelantamiento es realizar los pasos de análisis básicos descritos anteriormente. El resto del procedimiento predice esencialmente la mejora causada por el carril de adelantamiento en comparación con un tramo similar sin una línea de pase. Paso 2 Dividir el tramo en secciones El tramo de análisis se puede dividir en cuatro secciones, como sigue: 1. Longitud aguas arriba del carril de adelantamiento Lw. 2. Longitud del carril de adelantamiento Lpv " 3. Longitud aguas abajo del carril de adelantamiento con su largo efectivo,Ldef y 4. Longitud aguas abajo del carril de adelantamiento más allá de su largo efectivo Ld.. Algunas de estas secciones pueden no estar necesariamente involucradas en el análisis en particular La sección 2, el carril de adelantamiento, se debe incluir en el análisis. Adicionalmente, se recomienda, pero


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no es absolutamente necesario, que la sección 3.sea incluida. Las secciones 1 y 4 son opcionales, y la inclusión es a discreción del analista. Las cuatro longitudes deben sumar hasta la longitud total del segmento de análisis. Las secciones de análisis y sus longitudes serán diferentes para las estimaciones de la velocidad media de avance (ATS) y las demoras (PTSF), así como los efectos aguas abajo indicados en el Anexo 15-23 son diferentes para cada uno. La longitud del carril de adelantamiento L pl es o bien la longitud del carril de paso construido o planeado. Esta debe incluir la longitud del carril, así como la longitud de los conos de entrada y salida. El procedimiento es calibrado los carriles de adelantamiento dentro de las longitudes óptimas mostrados en el Anexo 15-24. Carriles de adelantamiento que son sustancialmente más corto o más largos que los óptimos mostrados pueden proporcionar menos beneficios operacionales que los que predice este procedimiento. Anexo 15-24 Longitudes óptimas de carriles de adelantamiento en carreteras de dos carriles.

La longitud del tramo de la carretera de dos carriles convencional aguas arriba del carril de adelantamiento Lu está determinado por la ubicación actual o planeada del carril de adelantamiento dentro del tramo de análisis. La longitud del tramo de carretera aguas abajo incluido el largo efectivo del carril de adelantamiento Lde se determina en el Anexo 15-23. Cualquier longitud adicional aguas abajo del carril de adelantamiento está incluido en L d´ la cual se calcula de la ecuación 14-14: Ecuación 15-14

donde Lt es la longitud total del tramo a analizar en millas y los demás términos ya están definidos previamente. Paso 3: Determinación del porcentaje de demoras siguiendo Las demoras (PTSF) dentro de longitudes de Lu y Ld se asume que son iguales a la Demora d (PTSFd) como se analiza por el procedimiento de análisis normal (sin línea carril de adelantamiento). Dentro del tramo con el carril de adelantamiento Lpl´´ la demora PTSF está generalmente entre el 58% y el 62% de su valor aguas arriba. Este efecto es una función de la tasa de flujo de demanda direccional. Dentro Ld´ la demora PTSF se supone que aumentará linealmente desde el valor en el carril de adelantamiento hasta el valor normal aguas arriba. Esta distribución se ilustra en el Anexo 15-25.


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Sobre la base de este modelo, la demora PTSF para todo el segmento de análisis, como afectados por el carril de adelantamiento, viene dada por la ecuación 15-15: Ecuación 15-15

Donde: PTSFpl = Porcentaje de demoras siguiendo afectadas por la presencia de un carril de adelantamiento (decimal) y f pl,PTSF = Factor de ajuste por el impacto del carril de adelantamiento en el porcentaje de demoras siguiendo del Anexo 15-26. Las demás variables están definidas previamente. Anexo 15-26 Factor de ajuste por el impacto del carril de adelantamiento en las demoras PTSF(f pl,PTSF)

Si el tramo analizado no puede abarcar toda la longitud L de porque es truncada por un pueblo o intersección importante dentro de ella, entonces no se utiliza la distancia Ld. Aunque, la longitud aguas abajo del tramo en análisis L'de es menor que el valor de Lde, tabulados en el Anexo 15-23. En este caso, la ecuación 15-16 debe ser utilizada en lugar de la ecuación 15-15: Ecuación 15-16

Todos los términos están previamente definidos. En general, la distancia efectiva aguas abajo del carril de adelantamiento no debe est ar interrumpida. Un límite aguas abajo que acorta la distancia efectiva debe ser considerado en el punto en cualquiera de los siguientes casos: • El entorno de la carretera c ambia radicalmente, como en el caso de entrar en una pequeña población o zona desarrollada a partir de un tramo rural; • La presencia de una intersección importante no semaforizada, lo que lleva a un cambio en la tasa de flujo de demanda; • La aproximación a una intersección semaforizada comienza a af ectar el funcionamiento del tramo de dos carriles; • El terreno cambia de manera significativa; y


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• El ancho de Carril o berma cambia significativamente. Paso 4: Determinación de la velocidad promedio de marcha (ATS) La velocidad promedio de marcha en las longitudes L u y L d se asume igual a la velocidad promedio de marcha si no existiera el carril de adelantamiento ATS d.. Sin el carril de adelantamiento, el ATS está generalmente entre el 8% y el 11% màs alto que su valor aguas arriba, dependiendo del porcentaje de flujo de demanda. Dentro de la longitud efectiva aguas abajo, Lde´, la velocidad promedio de marcha se asume que decrece linealmente con la distancia del carril de adelantamiento, del valor en el carril de adelantamiento hasta el valor normal. El Anexo 15-27 ilustra el impacto de un carril de adelantamiento en la velocidad promedio de marcha. Anexo 15-27 Impacto de un carril de adelantamiento en la velocidad promedio de marcha (ATS)

La velocidad promedio de marcha se calcula con la ecuación 15-17: Ecuación 15-17

Donde ATSpl = Velocidad promedio de marcha en el tramo afectado por el carril de adelantamiento (mi/h) y f pl, ATS = Factor de ajuste por el efecto del carril de adelantamiento en la velocidad promedio de marcha del Anexo 15-28. Las demás variables están definidas previamente. Anexo 15-28 Factor de ajuste para estimar el impacto de un carril de adelantamiento en la velocidad promedio de marcha ATS (f pl, ATS)

Enel caso de que el tramo de análisis no puede incluir toda la longitud eficaz aguas abajo, Lde, porque un pueblo o intersecciones principal hacen que el tramo se trunque, la distancia L'de es menor que el valor de Lde. En este caso, se utiliza la ecuación 15-18 en lugar de la Ecuación 15-17 para calcular ATS.


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Todos los términos definidos previamente. Paso 5: Determinación de los niveles de servicio (LOS) La determinación de los niveles de servicio (LOS) para un tramo con un carril de adelantamiento no es diferente de la determinación de la LOS para un segmento normal, excepto que la velocidad promedio de marcha (ATSpl), y las demoras (PTSFpl) se utilizan como medidas de servicio con los criterios del Anexo 15-3. Al igual que con un tramo normal, los niveles de servicio (LOS) para carreteras de dos carriles Clase I se basa en ambas las demoras y velocidad promedio de (PTSF y ATS). Los niveles de servicio para la Clase II se basa sólo en las demoras (PTSF). Las carreteras Clase III normalmente no tienen carriles de adelantamiento, pero si surge una situación de este tipo, el porcentaje de velocidad a flujo libre que es igual a la velocidad promedio de marcha sobre la velocidad a flujo libre (PFFS = ATS / FFS), se utilizaran para determinar niveles de servicio. Tramos direccionales con carriles de adelantamiento en pendientes de ascenso Un carril de ascenso es, en efecto, un carril de paso añadido en una carretera para permitir que el tráfico adelante los vehículos pesados cuyas velocidades se reducen. En general, un carril es añadido a la derecha, y todos los vehículos lentos deben trasladarse a este carril, permitiendo que los vehículos más rápidos pasen en el carril normal. La American Association of state highway and transportation officials indica que se justifican los carriles de adelantamiento en carreteras de dos carriles cuando: La tasa de flujo direccional en pendiente de ascenso supera los 200 veh / h; La tasa de flujo direccional para camiones en pendiente de ascenso supere los 20 veh / h; y Cualquiera de las siguientes condiciones: Existe una reducción de velocidad de 10 mi/h o más para un camión típico; o Existen niveles de servicio E o F en el carril de ascenso; o Sin un carril de ascenso, el nivel de servicio (LOS) es dos o más niveles más bajos que el tramo o después del ascenso que en la aproximación al tramo pendiente.   

Un análisis operativo del impacto de un carril de ascenso en una carretera de dos carriles carretera se realiza con los mismos procedimientos que carriles de adelantamiento en terreno plano u ondulado, con tres diferencias principales: 1. Los factores de ajuste para la existencia de un carril de ascenso se toman del Anexo 15-29, 2. El análisis sin un carril de ascenso se lleva a cabo mediante el uso de procedimientos para la pendiente específica, y 3. Las distancias Lu y Ld se ponen en cero. La distancia efectiva aguas abajo Ld se considera cero a menos que el carril de ascenso termine antes que la pendiente. En este caso, se deben considerar un valor menor que los valores típicos usados normalmente. Anexo 15-29 Factores de ajuste (f pl) para estimar la velocidad media de marcha (ATS) y el porcentaje de demora por seguimiento (PTSF) en un carril de ascenso


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Análisis de los Niveles de servicio para tramos direccionales de carreteras de dos carriles Tramos de carreteras de dos carriles que tienen características uniformes proporcionan una base para su análisis. Varios tramos contiguos de carreteras de dos carriles (en las mismas direcciones) se pueden combinar para mirar a una sección más larga (con diferentes característ icas) como una sola carretera. Un análisis operativo independiente tendría que ser hecho para cada tramo uniforme dentro de la carretera. Valores ponderados promedio de las demoras (PTSF) y la velocidad promedio de marcha (ATS) serán calculados de la carretera. La ponderación es sobre la base del tiempo total de viaje en el análisis de 15mina. El tiempo total de viaje de todos los vehículos en el plazo de 15 min se calcula con la ecuación 1519 y 15-20 ecuación: Ecuación 15-19 y 15-20

Donde: VMTi15 = Total de millas recorridas por todos losvehículos en el segmento direccional i durante el período de análisis de 15 min. (veh-mi) Vi = Volumen de demanda vehicular en el tramo direccional i (veh/h) PHF = Factor de hora pico Lt = Longitud del tramo direccional i (mi) TTi15 = Tiempo total de viaje gastado por todos los vehículos atravesando el tramo direccional i durante el período de análisis de 15-min (veh-h), y ATSi = Velocidad promedio de marcha para el tramo direccional i (mi/h). Una vez calculado el tiempo total de viaje para todos los vehículos en cada tramo, los valores promedio ponderados de demoras (PTSF) y velocidad promedio de marcha (ATS) se pueden obtener con la ecuación 15-21 y la ecuación 15-22: Ecuación 15-21

Ecuación 15-22

Donde: ATSF PTSFF PTSFi VMTi TTi

= = = = =

Velocidad promedio por carretera (mi/h) Porcentaje de demora siguiedo en la carretera (decimal) Porcentaje de demora siguiedo en el tramo i (decimal) Millas recorridas por vehículos por tramo i (veh-mi), y Tiempo total de viaje de todos los vehículos en el tramo i (veh-h)


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Cuando una carretera se junta, los tramos de carretera de dos carriles de diferentes clases no deben combinarse. Los niveles de servicio para la carretera todavía se basan en los criterios del Anexo 15-3. Carreteras de dos carriles Clase III en general sólo existen en tramos cortos y no se espera cubrir una distancia suficiente como para formar una vía. Otras medidas de desempeño Este capítulo proporciona metodologías detalladas para la estimación de tres medidas de la eficacia que se utilizan (en función de la clase de carretera) para determinar los niveles de servicio (LOS): • Velocidad promedio de marcha (ATS) (mi / h, carreteras Clase I y Clase III), • Porcentaje de demoras siguiendo (PTSF) (decimal, carreteras Clase I y Clase II), y • Porcentaje de velocidad a flujo libre (PFFS) (decimal, carreteras Clase III). En la sección anterior, se introdujeron dos medidas adicionales que puede ser consideradas como medidas de desempeño, a pesar de que no se utilizan para determinar los niveles de servicio (LOS). Las ecuaciones 15-19 y 15-20 pueden ser utilizados para estimar: • •

Total de millas recorridas por todos los vehículos en el tramo de análisis durante el período de análisis de 15 min VMT il5 (veh-mi), y Tiempo de viaje total gastado por todos los vehículos que circulan por el tramo analizado durante el período de 15 min TTi15 (veh-h).

Estos valores también pueden ser de interés para el entendimiento de la calidad de operación del tramo en estudio. La relación volumen-capacidad (v/c) es también una medida de operación de interés para analizar el nivel de servicio y la capacidad. Este es más fácil de calcular para carreteras de dos carriles en la ecuación 1523:

donde vd es la tasa de flujo de dem anda direccional, convertida a las condiciones b ase equivalentes. La dificultad es que puede haber dos valores de v d: uno para estimar la velocidad promedio de arrastre (ATS) y otro para estimar las demoras PTSF (dependiendo de la clase de carretera). Para carreteras Clase I, donde se utilizan am bos valores, el resultado util izado será el que lleve a la mayor relación v/c. Para carreteras de clase II, sólo se utiliza las demoras (PTSF), y sólo existe un valor. Para la Clase III, sólo se utiliza la velocidad promedia de arrastre (ATS), y sólo existiría un valor. 3. APLICACIONES Este capítulo proporciona metodologías para el análisis de tramos de carretera de dos carriles de flujo ininterrumpido que sirven una amplia variedad de propósitos de viajes. Los procedimientos se aplican más fácilmente en el modelo de análisis operacional para determinar la capacidad y los niveles de servicio de un tramo de carretera de dos carriles con características conocidas. Otras aplicaciones también son posibles. Valores por defecto Un informe detallado sobre el uso de los valores por defecto en el análisis de flujo ininterrupido, incluyendo el análisis de las carreteras de dos carriles, se da en otro capítulo (4). Valores por defecto específicos para su uso con la metodología de este capítulo se dan en el Anexo 15-5. Los valores por defecto también pueden basarse en estimaciones locales desarrolladas en observaciones anteriores de un sitio específico o sitios similares en una jurisdicción dada. Para el análisis operacional y el análisis para diseño, el uso de valores por defecto deberían minimizarse siempre que sea posible. Cada valor pr edeterminado que se utiliza para reemplazar un a medida de campo u otro valor de sitio específ ico introduce una incertidumbre adicional en el proceso de estimación y en la exactitud de los resultados. No obstante, cuando no hay sitios específicos,


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están disponibles los valores, los valores predeterminados permiten al m enos un análisis aproximado de la situación. Para la planificación y análisis de diseño preliminar, el uso de valores por defecto generalmente se requiere, ya que pocos detalles están disponibles en esta etapa. Tipos de análisis Análisis Operacional Se proporcionan todas las características geométricas, del desarrollo, y las demandas de tráfico. Se estiman los niveles de servicio (LOS) que se espera que existan durante el período de análisis. Un número de medidas alternativas de operación también puede ser estimado. La metodología de este capítulo se utiliza con mayor facilidad en este modo. Análisis de Diseño En análisis para diseño, generalmente las características de la demanda son conocidas. El análisis pretende dar una visión de los parámetros de diseño necesarios para proporcionar un nivel de servicio definido para las características de la demanda dadas. Para carreteras de dos carriles, las decisiones de diseño son relativamente limitadas. El ancho de carril y berma tienen un impacto moderado en las operaciones, pero en general no resultan con un nivel de servicio marcadamente diferente. Proyectos de diseño típicos incluyen alineamientos de curvas horizontales o verticales, que puede afectar el porcentaje de zonas de no rebase y la velocidad a flujo libre. Los procedimientos especiales descritos en este capítulo para considerar los impactos de carriles de adelantamiento y carriles de ascenso se pueden utilizar para proveer un sentido crítico del diseño. Sin embargo, los cálculos se realizan en el modo de análisis operativo, que conduce a una comparación del funcionamiento con o sin carril de paso o de ascenso. El apéndice de este capítulo trata con algunos problemas de diseño especiales relacionados con carreteras de dos carriles. Sin embargo, no existe una metodología en este punto para estimar el impacto del diseño de estas soluciones sobre la calidad de funcionamiento. Dados los relativamente pocos parámetros de diseño que se conjugan en una carretera de dos carriles, la mayoría de estos tratamientos de diseño se lleva a cabo como una serie iterativa de análisis operativo. Estudio de Ingeniería de Planeamiento y Preliminar El estudio de Planificación y Análisis preliminar tiene los mismos objetivos que el análisis de diseño, excepto que ocurre a principios del pr oceso, cuando se conocen pocos detalles de dem anda y otras características. Por lo tanto, el anális is del diseño se ve aumentada por el uso de valores por defecto para muchos datos de entrada. La otra característica principal del estudio de ingeniería de planificación y preliminar es que las demandas se describen generalmente en términos del trafico promedio diario anual en ambas direcciones (AADT). Este capítulo incluye tablas generalizadas volumen servicio diario que cubren un rango específico de valores por defecto. Pueden ser utilizados para una evaluación importante de la probabilidad de niveles de servicio para una carretera de dos carriles baj o un demanda AADT esperada. Estas tablas son útiles sólo para los análisis más preliminares. Por ejemplo, todos los tramos de carretera de dos carriles en una región en particular. Cualquier tramo de una región particular puede considerarse para el uso de estos criterios. Cualquier tramo que aparenta operar a un nivel de servicio indeseado debe ser sometido a estudio con datos del sitio y con más detalles operacionales antes de cualquier diseño para reconstrucción o para tomar decisiones de inversión.


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Flujo de servicio, volumen de servicio y volumen de servicio diario. El flujo de servicio, volumen de servicio y volumen de servicio diario. son útiles conceptos que se pueden utilizar en el análisis de muchos tipos de infraestructuras viales, incluyendo carreteras de dos carriles. Los tres términos deben entenderse claramente, porque son muy diferentes. 1 2

3

Flujo de Servicio SFi, representa la tasa máxima de flujo direccional que puede ser acomodada por un tramo mientras se mantiene el nivel de servicio i (LOSi). Volumen de servicio SVi representa el volumen horario direccional máxima que puede ser acomodados por un tramo mientras se mantiene el nivel de servicio designado i (LOSi) durante el peor período de 15 minutos de la hora. Volumen de servicio diario DSVi , representa el máximo tráfico diario anual (AADT) que puede ser acomodada por un tramo mientras se mantiene el nivel de servicio i designado (LOSi) durante el peor período de 15 minutos de la hora pico del día,en la dirección de más alto flujo.

En general, los flujos y volúmenes de servicio son valores direccionales, mientras que el volumen de servicio diario usualmente se expresa como el tráfico total en ambas direcciones, (ya que así es como se define el AADT). El flujo de servicio para un nivel de servicio (LOS) particular, se estima mediante el uso de la metodología para el tipo de tramo bajo estudio (carreteras de dos carriles en este capítulo). La ecuación 15-32 se utiliza entonces para calcular el volumen de servicio para un tramo,y la ecuación 15-33 se utiliza para estimar el volumen de servicio diario para un tramo. Ecuaciones 15-32 y 15-33

Donde K es el flujo tráfico que ocurre en la hora pico para el tramo en estudio y D es el flujo de tráfico que ocurre en la dirección de máxima demanda del tramo en estudio Para carreteras de dos carriles, surgen varias complicaciones. Mientras que todos los análisis de carreteras de dos carriles son para una sola dirección, las dos direcciones interactúan. Por lo tanto, si un volumen de servicio diario bidireccional se calcula utilizando la tasa de flujo de servicio en una dirección, y luego otra vez en la otra dirección, se podría fácilmente obtener diferentes resultados. Así como con todos los tramos de flujo ininterrumpido, la capacidad es sinónim o de la tasa de flujo de servicio para nivel de servicio E (LOS E). Por lo tanto, la ecuación 15-12 y la ecuación 15-13, presentadas anteriormente, pueden ser usadas para estimar las tasas de flujo de servicio para nivel de servicio E (LOS E). Hasta en este caso, hay dos ecuaciones, ya que el valor dependerá de si ATS o PTSF es el parámetro determinante para los niveles de servicio. Para otros niveles de servicio, el proceso de determinar una tasa de flujo de servicio es más complicado. Sería beneficioso si la metodología de este capítulo pudiera ser utilizada en reversa, es decir, comenzar con un valor de ATS o PTSF y trabajar hacia atrás para obtener el valor del porcentaje de flujo de demanda que crea ese valor.. Desafortunadamente, virtualmente todos los factores de ajuste utilizados en este proceso dependerá del flujo de demanda, que es lo que el analista estaría tratando de encontrar. Tales cálculos por lo tanto serían iterativos. Buscando porcentajes de flujo apropiados para cada nivel de servicio requerido requiere un proceso iterativo en el cual el porcentaje de flujo usado se van incrementando hasta encontrar el umbral de un nivel de servicio particular


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Una vez el porcentaje de flujo de servicio se encuentre, la ecuación 15-32 y la ecuación 15-33 puede ser usada para inferir el volumen de servicio y volúmenes diarios de servicio.

Volumenes de servicio diarios generalizados El Anexo 15-30 muestra los volúmenes de servicio diarios generalizados para uso en planeamiento y diseño preliminar. El anexo ofrece valores de volumen de servicio diarios para t res tipos de tramos: (a) Carretera Clase I en terreno plano, (b) Carretera Clase I en terreno ondulado, y (c) Carretera Clase II en terreno ondulado. A continuación se presenta una tabla con las condiciones típicas asumid as para cada uno. La tabla contiene varios valores de factores K y D. Puesto que estos valores varían mucho de región a región, el analista debe seleccionar los valores más adecuados a la aplicación particular. Se puede interpolar, si se desea, para obtener valores intermedios. Anexo 15-30 Volúmenes diarios de servicio generalizados para carreteras de dos carriles. Clase I Terreno plano, asume altas velocidades con oportunidades de paso significativas

Clase I Terreno ondulado, asume velocidades moderadas y oportunidades reducidas por el terreno

Clase II Terreno ondulado, es similar a una carretera recreacional o paisajística con bajas velocidades y oportunidades de paso limitadas

Un número interesante de características se encuentran en el Anexo 15-30: 1. 2.

El nivel de servicio A (LOS A) no aparece. Así sea en terreno plano, es posible alcanzar este nivel sólo a flujos demanda muy bajos (casi siempre inferior a 50 veh / h, direccional). El rango de flujos de demanda que entran en el nivel de servicio E (LOS E) es amplio respecto a otros niveles de servicio. Esto se debe a que la calidad del servicio en carreteras de dos carriles carreteras tiende bajar a relativamente baja relación v/c. Pocas carreteras de dos carriles se observan funcionando a capacidad o cerca (excepto para tramos cortos), ya que la mayoría se habrá ampliado antes de llegar a desarrollar el flujo de demanda de capacidad.

HCM 2010 Capitulo 15 en Español

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