Informe de Capacidad de Rotondas

UNIVERSIDAD LATINA LATINA DE COSTA RICA FACULTA FACULTAD D DE INGENIERÍA INGENIERÍ A Y ARQUIT ARQUITECTURA ECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL Transportes Transportes I Investigacin Capaci!a! via" en roton!as#

PROFESOR: Emilio Jesús Rodríguez Molina.

María Fernanda Levell Angulo José Raúl Núez Suarez Jeison Fonse!a

"" #$A%R"MES%RE &' de agos(o de )*&+ .

Ín!ice

"n(rodu!!i,n ....................................... .......................................................... .................................................... ................................. .............. . 2 Mar!o (e,ri!o........................................ ............................................................ ....................................... ....................................... .......................... ...... 3 An-lisis de !aa!idad / nivel de de servi!io ara ara in(erse!!iones in(erse!!iones (io (io ro(onda. ro(onda. .....................4 An-lisis de !amo realizado. realizado........................................ ........................................................... ...........................................14 .......................14 ........................................................... ........................................... ....................... ........ 15 An-lisis de resul(ados. resul(ados. .......................................

Posi0le solu!i,n del an-lisis en !amo. ...................................................................16 #on!lusiones. ...................................... .......................................................... ....................................... ............................................ ......................... 17 Re1eren!ias. ....................................... ........................................................... ........................................ ............................................. ......................... 18 Ane2os........................................ ........................................................... ........................................ ...................................... .................. ............. 19

Intro!$ccin #ono!iendo 3ue en #os(a Ri!a (enemos un sis(ema vial mu/ amlio en el !ual se ven di1eren(es (ios de in(erse!!iones !omo las ro(ondas4 evaluaremos la vialidad / 1un!ionamien(o de es(as4 !on el 1in de evaluar su nivel de servi!io4 0us!ando una osi0le solu!i,n ara el me5oramien(o de de es(e (io de in(erse!!i,n.

1

%arco terico

2

An&"isis !e capaci!a! ' nive" !e servicio para intersecciones tipo roton!a#

&6 Modulo de !aa!idad de ro(ondas: "n1orma!i,n 3ue se de0e de o0(ener ara su an-lisis:

• • •

Ma(riz origen ( des(ino. Por!en(a5e de ve7í!ulos esados 80uses in!luidos6. Fa!(or de 7ora i!o:

Si se (iene un 1a!(or de 7ora i!o menor 3ue *49 ara el an-lisis de ro(ondas se de0e asumir ese valor !omo *49 de la siguien(e e!ua!i,n:

FHP=

VHP 4∗V 15 m á x

;onde: F
: =olumen m-2imo de au(os en &+ minu(os de la 7ora i!o.

3

•

"n1orma!i,n de (io geomé(ri!o.

Se re3uieren !ono!er de la in1orma!i,n geomé(ri!a los siguien(es da(os:

 Radio de la ro(onda 8R6.  Angulo de en(rada al a!!eso 8 ∅ 6.  Seara!i,n en(re en(rada / salida de !ada a!!eso 826. Es(os son sealados en la siguien(e 1igura.

Figura >. Es3uema de una ro(onda.

•

;e(ermina!i,n del in(ervalo de seguimien(o 8

β 2

6 es(e in(ervalo deende

de:

 LA geome(ría de la ro(onda4 su radio / -ngulo de en(rada.  Por!en(a5e de ve7í!ulos esados. 4

Si no se o0(iene el in(ervalo de a!uerdo a medi!iones 7e!7as en el !amo4 en(on!es se ueden u(ilizar los siguien(es da(os.

%a0la >. =alores de in(ervalo de seguimien(o 8*? ve7í!ulos esados6 β 2=2,1 seg.

R < 15 m

β 2=2,3 seg.

R > 15 m

β 2=25 seg .

) entra!a nor*a")

R < 15 m

=≤ 60°

∅

)entra!a +or,a!a) =¿ 60°

∅

+ 0,1 seg Por !ada &*? de esados.

Factor !e correccin

Fuen(e: ;uran Or(iz4 Mario Ro0er(o. Me(odo ara es(imar la !aa!idad / demoras en las in(erse!!iones (io ro(onda de #os(a Ri!a. •

Se de(ermina el in(ervalo !ri(i!o 8

t c

6:

Es(e re1le5a la 7a0ilidad del !ondu!(or al mane5ar en la se!undaria4 su valor di1iere !on el !arril 8normalmen(e el !arril dere!7o (iene un in(ervalo !rí(i!o menor 3ue el !arril iz3uierdo6 / es(e deende de:

 La geome(ría de la in(erse!!i,n  %io de manio0ra 8 en el !aso de ro(ondas solo giro dere!7o6 Si el in(ervalo !rí(i!o no se de(ermina !on 0ase en medi!iones de !amo4 en(on!es uede u(ilizarse la siguien(e (a0la: %a0la >. =alores de in(ervalo !ri(i!o 8*? esados6 t c =4,0 seg t c =4,2 seg

t c =4,5 seg

R > 15 m ,entrada tangencial, R > 15 m , entrada normal,

° ∅ < 40 °

40 ° ≤ ∅ ≤ 60

R > 15 m entrada forzada,

∅

> 60°

t c =4,0 seg

R < 15 m

Factores de corrección

± 0,3 seg Por cada 10% pesados. ± 0,2 seg Para corriente carril derecho.

5

Fuen(e: ;uran Or(iz4 Mario Ro0er(o. Me(odo ara es(imar la !aa!idad / demoras en las in(erse!!iones (io ro(onda de #os(a Ri!a.

6

=olumenes oues(os: se en(iende !omo volumen oues(o a (odo a3uel 1lu5o de ve7i!ulos 3ue en(ra en (ra/e!(oria de !olisi,n !on de(erminada manio0ra. En !aso de ro(ondas4 el volumen oues(o di1iere de a!uerdo al !arril 3ue se es(e analizando / (eori!amen(e el !arril iz3uierdo osee ma/or volumen oues(o4 alli 3ue /a se uede indi!ar 3ue su !aa!idad sera menor 3ue la del !arril dere!7o.

Carri" i,-$ier!o Por e1e!(o de 1ri!!ion4 el volumen oues(o del !arril iz3uierdo varia de a!uerdo al (amao de la isla searadora del a!!eso analizado4 asi 3ue se 7a!e ne!esario aumen(ar el volumen oues(o de es(e !arril !on 0ase al siguien(e !ri(erio: %a0la >. Modi1i!a!ion al !arril iz3uierdo de un a!!eso or !on!e(o del (amao de isla searadora. %amao de isla searado 8@6

=alor de 

¿ 5 metros

*

¿ 5 metros

*4&

=olumen oues(o de0e ser aumen(ado en *

( )

K ∗

;onde

V TI 2

V TI

es el

volumen (o(al 3ue ingresa al a!!eso analizado. Fuen(e: ;uran Or(iz4 Mario Ro0er(o. Me(odo ara es(imar la !aa!idad / demoras en las in(erse!!iones (io ro(onda de #os(a Ri!a.

Carri" !erec.o Al analizar el !arril dere!7o de un a!!eso de una in(ersse!!ion (io ro(onda4 se de0e !onsiderar la 1al(a de visi0ilidad 3ue se (iene a los a!!esos 3ue no son ad/asen(es al 3ue se analiza. %omando la !onsidera!ion an(erior4 en(on!es al volumen oues(o !al!ulado ara el !arril dere!7o de !ier(o a!!eso no ad/a!en(e / 3ue se diri5e a los o(ros a!!esos no ad/a!en(es a ese analizado asi !omo los 3ue se devuelven or el mismo8 es de!ir 3ue en(ran a la ro(onda ara e1e!(uar un giro en $6.

7

#al!ulo de la !aa!idad: luego de de(erminados (odos los arame(ros an(eriores4 en(on!es se ro!ede a !al!ular la !aa!idad de !ada !arril de !ada a!!eso4 4edian(e la 1ormuBa de
•

(

C =

•

)

V op ( β 2−t c )

V op∗ e V

e

3600

( )

op∗

β 2

3600

−1

Al (ener la !aa!idad de !ada !arril en(on!es se !al!ula la rela!ion 8=C#6 (eniendo en !uen(a 3ue si no se ese!i1i!a la dis(ri0u!ion de volumenes or !arril del a!!eso en(on!es se de0e (omar el volumen dado !omo origen del a!!eso 8 de la ma(riz OC;6 / dis(ri0uido de a!uerdo a la siguen(e (a0la:

%a0la >. ;is(ri0u!ion del volumen se!undario or !arril. "z3. ++?

;er. '+?

A!!eso de dos !arriles
"z3. D*?

;er. *?

'+?

++?

Fuera i!o4 sinC!on so0rean!7o

"z3.

#en.

A!!eso de
++?

'+?

)+?

'+?

*?

'+?

++?

'*?

+?

)+?

un !arril !on !arril A!!eso de (res !arriles Fuera i!o 7ora i!o Posi!. Adi!. &* &+?


Ga !al!ulada laa rela!i,n 8=C#6 de los !arriles4 se de0e (ener en !uen(a 3ue una rela!i,n 8=C#6 ≥ *4H* indi!a au(om-(i!amen(e 3ue ese !arril es(a 1un!ionando 0a5o un nivel de servi!io F / no es ne!esario ro!eder !on el an-lisis de demoras4 en el !aso !on(rario es ne!esario 7a!er di!7o an-lisis / de(erminar el nivel de servi!io aso!iado.

8

)6 M,dulo de demoras 8nivel de servi!io6.

•

#on!luido el modulo de !aa!idad / !al!ulada la rela!i,n 8=C#6 del !arril !orresondien(e se ro!ede rimeramen(e a de(erminar la longi(ud romedio de ve7í!ulos 3ue es(-n en esera en la 7ora medida4 llamada !omo longi(ud media en !ola. Se o0(iene de la siguien(e gra1i!a:

Ira1i!o >. #al!ulo de la longi(ud media de !ola.


;el gra1i!o se o0(iene la longi(ud media en !ola en unidades de ve7í!ulos4 ero si se desea e2resar en unidades de longi(ud4 en(on!es se de0er- u(ilizar la siguien(e 1,rmula: 9

[

M f ( metros )= M f ( vehic!os ) 7,5 +( "pes#$os )

•

( )] 7

100

Pro0a0ilidad de de(enerse 8Ps6: deende de varios 1a!(ores4 en(re ellos se en!uen(ra el de !onges(ionamien(o. Se !al!ula median(e la siguien(e e2resi,n:

Ps=100 ( 1− Pf + Pf ∗ P% )

;onde: PB: ro0a0ilidad de eserar en la !ola / se e2resa !omo la rela!i,n 8=C#6. P1: ro0a0ilidad de a!e(ar el rimer in(ervalo4 / se o0(iene !on el uso del siguien(e gra1i!o o (a0la os(erior:

Ira1i!o >. #al!ulo de la ro0a0ilidad de a!e(ar el rimer in(ervalo.

Fuen(e: ;uran Or(iz4 Mario Ro0er(o. Me(odo ara es(imar la !aa!idad / demoras en las in(erse!!iones (io ro(onda de #os(a Ri!a

10

%a0la >. %a0ula!i,n de valores de la ro0a0ilidad de a!e(ar el rimer in(ervalo. 3o  * )** +** D** &*** &)9* &+** &9** )*** )+** ***

9 *49 *4+H+ *4+ *4))+ *4&*' *4*+ *4*) *   

D *49+ *4)+ *4H+ *4)D+ *4&+ *4*D+ *4*'+ *4*& *  

Ia  *4H *4D+ *4'9 *4)+ *4) *4&)' *4*D+ *4*' *4*)+ * 

#ri(i!o4 + *4H *4D *4'H+ *4H+ *4))+ *4&9' *4&)+ *4*9 *4*+ *4**& *4***&

seg ' *4H+ *4DD+ *4+D+ *4'+ *4+ *4)+ *4) *4&+ *4& *4*D+ *4*+

 &4* *49D+ *4H+ *4+H+ *4'+ *4'9 *4 *4)' *4&H+ *4&H *4&


•

;emora media (o(al 8d6: ara el !al!ulo de la demora se de0e (omar en !uen(a 3ue la demora osee dos !omonen(es:

$ = $ v + $ % &

;onde: $v

: ;emora es esera / es(- aso!iada al llegar un ve7í!ulo / 7a/ o(ros en !ola.

Se !al!ula median(e la siguien(e e2resi,n:

( )

$ v = M f ∗

3600

V

;onde: M f

: longi(ud media en !ola.

=: volumen !arrilanalizado. 11

Luego la demora

$ % &

es(- aso!iada al (io de manio0ra / se !al!ula median(e

la e2resi,n: $ % & = $ % −' $ %

;onde los !omonen(es se o0(iene de a!uerdo a:

%a0la >. ;e(ermina!i,n de la demora geomé(ri!a 8 =elo!idad aro2. 8BmC76

+*

Pro0a0ilidad de de(enerse 8Ps ?6 * )* '* * 9* &**

$ %

6

%io de movimien(o  + D &* &) &'


Luego el 1a!(or de !orre!!i,n de la demora geomé(ri!a se o0(iene del gra1i!o:

Ira1i!a >. #al!ulo del 1a!(or de !orre!!i,n de la demora geomé(ri!a.

Fuen(e: ;uran Or(iz4 Mario Ro0er(o. Me(odo ara es(imar la !aa!idad / demoras en las in(erse!!iones (io ro(onda de #os(a Ri!a 12

%am0ién se uede 7a!er median(e la siguien(e (a0la: %a0la >. #orre!!ion de la demora geomé(ri!a. (i

' $ %

 * *4& *4) *4 *4' *4+ *4 *4D *49 *4H

+* * *4+ &4& &49 )4+ 4 '4& +4* +4H D

=elo!idad D* * *49 &4+ )4+ 4+ '4+ +4 4D 94* H4

H* * &4& )4& 4' '4D 4* D4' 949  


Luego se ali!a la e!ua!i,n 8+6 / 1inalmen(e la e!ua!i,n 864 a ar(ir de la !ual se o0(iene el nivel de servi!io 0asados en la siguien(e (a0la:

Nivel de servi!io 8LOS6 A K # ; E F

;emora media (o(al 8;6 8seg6 ≤ &* &*)* )** *'* '*&+* ¿ &+*

13

An&"isis !e ca*po rea"i,a!o#

14

An&"isis !e res$"ta!os#

15

/osi0"e so"$cin !e" an&"isis en ca*po#

16

Conc"$siones#

17

Re+erencias#

18

Ane1os#

19

Informe de Capacidad de Rotondas

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