INGENIERÍA DE TRÁNSITO
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AUTORES
ING. MARIA TERESA MOLINA CIFUENTES
FACULTAD DE ESTUDIOS EN SEGURIDAD VIAL PROGRAMA TECNOLOGIA EN INVESTIGACIÓN DE ACCIDENTES DE TRÁNSITO BOGOTÁ D.C. 2009
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PRESENTACIÓN
El trán tránsi sito to se ha veni venido do desa desarr rrol olla land ndo o de mane manera ra para parale lela la al avan avance ce del del transporte, tanto de las unidades transportadoras como de infraestructura. Los diferentes organismos gubernamentales han puesto su mirada en el transporte como factor directo de desarrollo y han impulsado programas para la construcción, mantenimiento y mejora de la infraestructura existente. El aumento de las necesidades de trasladarse en forma segura, económica y eficiente y en el menor tiempo posible ha generado una demanda del servicio de transporte que se traduce traduce en mayores volúmenes de transito. Este incremento ha generado múltiples múltiples beneficios beneficios en materia materia económica, económica, pero a su vez a ocasionado ocasionado problemas de congestión, accidentalidad, incremento de tarifas entre otros. Es por estas razones que la administración administración nacional, departamental departamental y municipal municipal bajo los linea lineami mient entos os fija fijados dos por por el Mini Minist steri erio o de Transp ransport orte e ha gener generad ado o polí polítitica cass tendientes a realizar procesos de planificación, ejecución, administración y control en materia de transporte. La ingeniería de tránsito como la rama encargada de evaluar por medio de estudi estudios os el comport comportami amient ento o del tránsito tránsito y defini definirr como como se debe desarrolla desarrollarr de manera eficiente la prestación del servicio, integra no sólo a los organismos administrativos, sino a todos los actores que se involucran de forma directa e indire indirecta cta en el proceso proceso del transpo transporte rte.. La Policí Policía a Nacion Nacional, al, conscie consciente nte de la importancia del manejo adecuado del tránsito, a través de la Escuela de Seguridad Vial, ha generado el programa de técnico en seguridad vial, con el objeto de contar con con prof profes esio iona nale less en mate materi ria a de trán tránsi sito to que que no sólo sólo part partic icip ipen en como como un organismo de control de carreteras, sino a su vez se conviertan en gestores y den apoyo apoyo técni técnico co en los los prog program ramas as que se adelant adelantan an a nive nivell loca local.l.
Bajo Bajo esta
perspectiva la asignatura de Ingeniería de Tránsito tiene como finalidad brindar al
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prof profes esio iona nall las las base basess teór teóric icas as y prác práctitica cas, s, en mate materi ria a de eval evalua uaci ción ón del del comportamiento del tránsito y promover la generación de estrategias tendientes a ejercer un control para optimizar los procesos que éste involucra. Este módulo es una herramienta para que el estudiante se familiarice con los conceptos teóricos que involucra la ingeniería de tránsito, y a través de su apli aplica caci ción ón por por medi medio o de talle allere ress y ejerc jercic icio ioss se aprop propie ie en su manej anejo, o, convirtiéndose en gestor de proyectos y garante para el desarrollo de estudios que permitan permitan establecer acciones tendientes tendientes a mejorar mejorar las condiciones de tránsito tránsito de cada una de las regiones donde labore. La materia de estudio de este módulo se encuentra dividida en cuatro capítulos. El primero es el acercamiento a la ingeniería de tránsito a través de la descripción de las funcio funciones, nes, objetivos objetivos y proceso procesoss que ésta ésta desarro desarrolla lla.. El segund segundo o capítul capítulo o desc descri ribe be la red red vial vial,, dand dando o a cono conoce cerr como como se iden identitififica ca y clas clasifific ica, a, las las características de los alineamientos que se pueden presentar y finalmente los tipos de conservación de la que debe ser objeto la infraestructura. El capítulo tres se divide en dos partes, la primera relacionada con el transporte, donde se establece como son los modos de transporte, las funciones y características del sistema de transporte y la segunda relacionada con el tránsito, en esta parte se expone la forma de evaluar e interpretar los volúmenes de tránsito, como es su estructura estructura y problemátic problemática. a. Finalizando Finalizando el módulo la la unidad cuatro cuatro describe describe cada uno de los componentes del tránsito que son: el usuario, el vehículo y la vía. Con este compendio de conocimientos se pretende que el técnico en seguridad vial se convierta en gestor y promotor de planes de tránsito y colabore de manera dinámica en los estudios que para su regulación y control se efectúen en cada una de las zonas del país.
TABLA DE CONTENIDO
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PRELIMINARES Instrucciones para el empleo del módulo Ficha técnica Competencias (fundamentales, globales y generales) Ejes transversales Mapa conceptual Conceptos previos 1. PRIMERA UNIDAD. TRÁNSITO TRÁNSITO Y TRANSPORTE introducción Competencias específicas 1.1 Generalidades 1.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL TRÁNSITO Y TRANSPORTE TR ANSPORTE 1.3 INGENIERÍA DE TRÁNSITO 1.3. 1.3.1 1 DEFI DEFINI NICI CIÓN ÓN Y FUNC FUNCIO IONE NES S DE LA INGE INGENI NIER ERÍA ÍA TRAN TRANSP SPOR ORTE TE 1.3.2. DEFINICIÓN DE INGENIERÍA DE TRANSITO 1.4 PROCESOS DE LA L A INGENIERÍA DE TRÁNSITO 1.4.1 ADMINISTRACIÓN DEL TRANSPORTE 1.4.2 PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE 1.4.2.1 OBJETIVOS 1.4.2.2 NIVELES DE LA PLANEACIÓN 1.4.2.3 PROCEDIMIENTO DE LA PLANEACIÓN 1.5 ALCANCES DE LA L A INGENIERÍA DE TRÁNSITO ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1 SÍNTESIS AUTOEVALUACIÓN 2. SEGUNDA UNIDAD. RED VIAL Introducción Competencias específicas 2.1 DEFINICIÓN 2.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA RED VIAL 2.3 IDENTIFICACIÓN DE LA RED VIAL 2.3.1 RED PRIMARIA 2.3.2 RED SECUNDARIA Y TERCIARIA 2.3.3 CONCESIONES 2.4 CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL 2.4.1 SEGÚN SU COMPETENCIA 2.4.2 TIPO DE TERRENO 2.4.3 TIPO DE SUPERFICIE 2.4.4 NÚMERO DE CARRILES 2.4.5 ESTADO SUPERFICIAL 2.4.6 EVALUACIÓN DEL ESTADO DE LAS VÍAS
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8 9 10 11 13 14 15 15 15 15 18 20 21 22 23 24 28 28 29 30 36 39 40 41 42 42 42 43 44 45 46 47 50 51 51 52 53 53 54
2.5 TRAZOS 2.5.1 ALINEAMIENTO HORIZONTAL 2.5.2 ALINEAMIENTO VERTICAL 2.6 CONSERVACIÓN 2.6.1 MEJORAMIENTO 2.6.2 REHABILITACIÓN 2.6.3 MANTENIMIENTO RUTINARIO 2.6.4 MANTENIMIENTO PERIÓDICO ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2 SÍNTESIS AUTOEVALUACIÓN 3. TERCERA UNIDAD: TRÁNSITO TRÁNSITO Y TRANSPORTE Introducción Competencias específicas 3.1 DEFINICIÓN 3.2 FUNCIONES DEL TRANSPORTE 3.3 SISTEMA DE TRANSPORTE 3.3.1 EL ELEMENTOS DEL SISTEMA DE TRANSPORTE 3.4 MODOS DE TRANSPORTE 3.4.1 CLASIFICACIÓN DE LOS MODOS DE TRANSPORTE 3.4.2 CARACTERIZACIÓN DE LOS MODOS DE TRANSPORTE 3.4.3 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE TRANSPORTE 3.5 FACTORES FACTORES DESARROLLADORES DESARROLLADORES DE TRANSPORTE 3.6 ESTRUCTURA DEL SISTEMA SISTEMA DE TRANSPORTE 3.7 EL TRANSITO 3.8 VOLÚMENES DE TRANSITO 3.8.1 FUNCIONES DE LOS VOLÚMENES DE TRANSITO 3.8.2 VOLÚMENES DE TRANSITO ABSOLUTOS O TOTALES 3.8.3 VO V OLÚMENES DE TRANSITO PROMEDIO DIARIOS 3.8.4 VARIACIONES DEL VOLUMEN TRANSITO 3.9 VOLUMEN DE DISEÑO Y PROYECCIÓN DEL DEL TRÁNSITO TRÁNSITO 3.10 ESTRUCTURA DEL TRÁNSITO TRÁNSITO COMPOSICIÓN COMPOSICIÓN 3.11 PROBLEMÁTICA PROBLEM ÁTICA DEL TRÁNSITO Y EL TRANSPORTE TRANSP ORTE ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 3 SÍNTESIS AUTOEVALUACIÓN 4. CUARTA CUARTA UNIDAD: COMPONENTES DEL TRÁNSITO Introducción Competencias específicas 4.1 ELEMENTOS DEL TRÁNSITO 4.2 EL USUARIO 4.2.1 EL PEATÓN 4.2.2 EL CICLISTA
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56 57 59 61 62 63 63 63 65 66 67 68 68 68 69 69 69 71 72 74 75 76 78 80 80 81 83 85 88 96 101 105 106 107 108 109 109 109 110 111 111
4.2.3 EL PASAJERO 4.2.4 EL CONDUCTOR 4.3 EL VEHÍCULO 4.3.1 CARACTERÍSTICAS 4.3.2 VEHÍCULO DE DISEÑO 4.4 LA VÍA 4.4.1 GENERALIDADES 4.4.2 CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE LAS VÍAS 4.4.3 EL ELEMENTOS COMPONENTES DE LAS VÍAS 4.4.4 CARACTERÍSTICAS DE LAS VÍAS 4.5 DISTANCIA DE VISIBILIDAD VISIBILI DAD 4.5.1 DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA 4.5.2 DI D ISTANCIA DE VISIBILIDAD DE ADELANTAMIENTO ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 4 SÍNTESIS AUTOEVALUACIÓN GLOSARIO BIBLIOGRAFÍA TABLA DE SABERES
INSTRUCCIONES PARA EL EMPLEO DEL MÓDULO
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112 113 114 114 114 116 116 117 120 123 126 126 132 137 138 139 140 142 144
La asignatura de Ingeniería de Tránsito Tránsito es una materia que se basa en principios principios fundamentales de conceptos técnicos, que no son de común uso del estudiante, por tanto se recomienda revisar cada una de las unidades en forma detallada para familiarizarse con los temas a tratar. En cada una de las unidades se encuentra la competencia que se pretende desarrollar desarrollar y una introducción introducción que lo ubicará en el contexto general y le generará las expectativas sobre los temas a desarrollar, al finalizar se resume en la síntesis los temas y conceptos que se deben dominar. En las unidades tres y cuatro se encuentran aplicaciones numéricas que para su dominio requieren que el estudiante resuelva los ejemplos allí planteados y a su vez los complemente con talleres propuestos en clase. De esta manera se tendrá un mejor acercamiento a los contenidos del módulo y será también más productivo el resultado cuando, en el servicio, se tenga que hacer uso de los conocimientos que se han adquirido. El contenido presenta los conocimientos básicos para estudiantes en formación para Patrulleros y conviene que se profundice en los textos mencionados en su Bibliografía.
FICHA TÉCNICA
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Nombre del curso Palabras clave Autor (es) Fecha Unidad académica-Dependencia Campo de formación Área de conocimiento Créditos académicos Tipo de curso Destinatarios Metodología de oferta Formato de circulación Actualizaciones
Ingeniería de Tránsito Tránsito, Transporte, Transporte, Estudios de Tránsito Volumen, tasa de flujo, capacidad Ing. María Teresa Teresa Molina Cifuentes Mayo 2009 Técnico en seguridad vial Fundamentación Básica 3 Teórico - Práctico Formación de Técnicos en Seguridad Vial Virtual Impreso y en CD
COMPETENCIAS Fundamentales
La asignatura “Ingeniera de Tránsito” aporta de manera específica a las siguientes competencias fundamentales:
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Orientación del servicio a la comunidad
-
Generador y promotor de seguridad
-
Efectividad en el Servicio
Globales
El estudi estudiant ante e identi identific fica a y aplica aplica los conocim conocimient ientos os teóric teórico-pr o-práct ácticos icos,, que se articulan en el desarrollo del servicio policial.
Generales
El estudiante conoce, maneja e interpreta las características técnicas y científicas que definen e identifican el sistema vial nacional, según las especificaciones técnicas que se requieren en la construcción y utilización de una vía, sus obras civiles, el contexto arquitectónico y demás elementos que la componen.
EJES TRANSVERSALES
Derechos Humanos
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La vida es el núcleo fundamental de los Derechos Humanos, derecho éste que se puede afectar por los accidentes de tránsito. La Policía Nacional con los servicios especializado especializadoss de Policía Policía Carreteras y Policía Policía Urbana de Tránsito, Tránsito, hace parte de las autoridades de tránsito, quienes de acuerdo a la normatividad vigente velan por la seguridad y tranquilidad de las personas y los bienes en las vías públicas y priv privad adas as abie abiert rtas as al públ públic ico. o. Sus Sus func funcio ione ness son son de cará caráct cter er regu regula lato tori rio o y sancionatorio sancionatorio y sus acciones acciones deben ser orientadas a la prevención prevención y la asistencia asistencia técnica y humana de los usuarios de las vías. Paralelamente deben desarrollar campañas educativas dirigidas a niños, jóvenes y adultos por el respeto a las normas del tránsito y la responsabilidad vial para proteger la vida propia y la de los demás. La educ educac ació ión n debe debe ser ser perm perman anen ente te,, porq porque ue las las muer muerte tess y los los heri herido doss en accidentes de tránsito ocupan un destacado lugar en las estadísticas del país, esta situación obliga a que se tenga en cuenta las características culturales que configuran modelos de conductor, pasajero y peatón, debiendo considerar sus costumbres, valores y hábitos predominantes; entre los rasgos culturales que son causales de accidentes del tránsito están la falta de conciencia vial, el manejo descuidado y el irrespeto consciente a las normas del tránsito, entre otros. Es nece necesa sari rio o conc concie ient ntiz izar ar a cond conduc ucto tore res, s, pasa pasaje jero ross y peat peaton ones es sobr sobre e la responsabilidad que les asiste en preservar la vida, por medio del respeto a las autoridades y normas de tránsito, porque la vigencia de los derechos humanos es responsabilidad de todos.
Principios y valores Los valores institucionales buscan fortalecer la convivencia, cimentar la cultura de servicio servicio y garantizar transparen transparencia cia y buen ejemplo, ejemplo, a través de las acciones acciones y
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vivencias que ayudan al crecimiento del hombre policía y al desarrollo de la Institución. AUTODISCIPLINA, COOPERACIÓN, PERSEVERANCIA,
RESPONSABILIDAD,
VERACIDAD.
En este sentido, sentido, los DD.HH., DD.HH., el D.I.H. y la Cultura de la Legalidad, Legalidad, así como los principios y valores no son responsabilidad de un docente o una asignatura, constituyen un compromiso compartido por la totalidad de la comunidad educativa de cada Escuela.
MAPA CONCEPTUAL
INTRODUCCIÓN TRÁNSITO Y TRANSPORTE EVOLUCIÓN HISTÓRICA
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DEFINICIÓN Y FUNCIONES DE LA INGENIERÍA DE TRANSPORTE
DEFINICIÓN DE INGENIERÍA DE TRÁNSITO
PROCESOS DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITO
ADMINISTRACIÓN DEL TRANSPORTE
PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE
ASPECTOS SOBRE LOS QUE EJERCE CONTROL
OBJETIVOS
INGENIERÍA DE TRÁNSITO
NIVELES DE LA PLANEACIÓN
PROCEDIMIENTO DE LA PLANEACIÓN
ALCANCES DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITO
CONCEPTOS PREVIOS
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Dada la cantidad de conceptos que se estudian en la ingeniería de tránsito y su comp comple lejijidad dad,, es neces necesar ario io ante antess de revis revisar ar los los fund fundam ament entos os que que tien tienen en los los alumnos, situarlos exponiendo el contenido de la asignatura y el objetivo que persigue cada una de las unidades. Una vez el estudiante se ha familiarizado con los temas y conceptos que manejara en el desarrollo del curso, puede responder a los siguientes cuestionamientos: ¿Conozco la diferencia entre: transporte, tránsito y tráfico? ¿Se cuáles son los principales parámetros que miden las variables involucradas en el tránsito? ¿Sé que conceptos debo aplicar para analizar la operación de una vía?
PRIMERA UNIDAD: ORIGEN DEL TRANSITO Y EL TRANSPORTE, ALCANCES
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INTRODUCCIÓN Esta unidad es un preámbulo al desarrollo del curso, para situarnos dentro del contexto contexto de la ingeniería de transito transito se presenta presenta la unidad dividida dividida en dos partes fund fundam amen enta tale les: s: una una prim primera era part parte e donde donde se hace hace refere referenc ncia ia al desarr desarroll ollo o y evolución del tránsito y el transporte, esta sección pretende que el estudiante comprenda a través del desarrollo histórico la importancia que tiene el tránsito y cómo su evolución a marcado los distintos conflictos que dentro de este se presentan y cómo deben de ser evaluados en forma conjunta. La segunda parte de esta unidad corresponde a los conceptos de Ingeniería de Tránsito, se determinan sus funciones y los procesos que se desarrollan a través de ésta área; familiarizar al estudiante con los alcances de la ingeniería de transito le permite conocer los procesos que como profesional en Seguridad Vial puede desarrollar y apoyar en el lugar donde labore.
Competencia Específica: El estudiante estudiante conoce los aspectos aspectos más destacados destacados en la evolución del vehículo y las vías como elementos básicos del transporte y tránsito
1.1 GENERALIDADES
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Los primeros viajes se realizaron a pie, después se utilizaron los animales apara transportar las cargas, se desarrollaron trineos, se generaron rutas más o menos regulares y se extendieron hasta los límites del mundo conocido. Más tarde con la invención de la rueda, probablemente en Mesopotamia (Asia Menor), hace unos 5.000 años, se originó la necesidad de construir superficies de rodamiento que permitieran la circulación del incipiente tránsito de entonces. Lo anterior se encuentra soportado en los hallazgos realizados en la Tumba de la Reina de Ur Mesopotamia, donde se encontraron carretas de cuatro ruedas, que datan del año 3000 3 000 A.C. Los primeros caminos fueron construidos en piedra y tenían 0.90 metros o más de espes espesor or.. Rest Restos os de estos estos cami caminos nos,, se preservan aún en el continente europeo, sirviendo de base a algunos tramos de carreteras modernas. En esa época, dos gran grande dess pueb pueblo loss el Asir Asirio io y el Egip Egipci cio o iniciaron el desarrollo de sus caminos. Los indicios de los primeros caminos señalan la exis existe tenc ncia ia de una una ruta ruta entr entre e Asia Asia y Egip Egipto to.. Los Los cart cartag agin ines eses es,, se sabe sabe,, construyeron un sistema de caminos de piedra a lo largo de la costa sur del Mediterráneo, 500 A.C. Los caminos de piedra más antiguos fueron construidos por el rey Keops de Egipto, para proporcionar una superficie de rodamiento al transporte de las inmensas piedras destinadas a la construcción de las pirámides. Los primeros caminos construidos científicamente aparecen con el advenimiento del Imperio Romano. Cabe citar la famosa Vía Appia, de Roma a Hidruntum. La evidencia justificar el conceder el mérito a los romanos por iniciar el método científico en la construcción de caminos.
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Desp Después ués de la decli declinac nació ión n y caíd caída a del del Imper Imperio io Roma Romano, no, la const constru rucci cción ón de caminos y virtualmente todas las otras formas de actividad científica, cesaron por un periodo aproximado de mil años. Se evidencia en la primera parte del siglo dieciocho, que las únicas formas para viajar entre las ciudades eran a pie o a caballo. Las diligencias aparecieron en 1659. Aún durante los primeros años de la historia de las colonias americanas, los viajes tuvieron primordialmente un carácter local, y los caminos rurales eran generalmente poco más que pequeñas brechas o veredas abiertas a través de los bosques. Las culturas antiguas de América, entre ellas los mayas, en el sur de México y norte de centro América, América, los aztecas y los incas en el Perú, dejaron huella de una avanzada técnica en la construcción de caminos, siendo notables los llamados Caminos Blancos de los mayas. Estos últimos formados con terraplenes de uno y dos metros de elevación, eran cubiertos con una superficie de piedra caliza, cuyos vestigios existen actualmente en Yucatán, México. El imperio azteca, en México, pudo extenderse desde la costa del Golfo de México hasta la zona costera del Paci Pacififico co,, grac gracias ias a rutas rutas traz trazada adass por por los los indí indíge gena nas. s. Cróni Crónicas cas espa español ñolas as mencionan mencionan que la capital capital azteca estaba situada en una isla al centro de un lago y que grandes calzadas la comunicaban con tierra firme. Estas calzadas incluían puentes levadizos por la gran cantidad de barcas que cruzaban de un lado a otro. En el año 1830, la locomotora demostró su superioridad sobre los vehículos de tracción animal, lo cual influencia el interés por la construcción de vías. Hecho que se extendió hasta los principios del siglo veinte. La construcción de caminos se reanudo, debido a las zonas rurales que requerían de vías que les permitiera enlazar los sitios de producción con los mercados, para así transportar sus productos agrícolas hasta la terminal ferroviaria más cercana.
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El nacim nacimie ient nto o del del vehí vehícu culo lo de moto motorr marcó marcó el comi comienz enzo o de una una nueva nueva era era provocándose así la necesidad de mejorar la infraestructura existente tanto de los sitios de producción a los mercados, sino también las vías que comunicaban las áreas metropolitanas.
1.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL TRÁNSITO TRÁNSITO Y TRANSPORTE A través de los siglos se puede observar la evolución que ha tenido el tránsito trán sito a medida medida que tambié también n evoluci evoluciona onan, n, tanto tanto los caminos caminos como el vehícu vehículo. lo. Para empezar se hará un breve repaso en la escala del tiempo para darnos cuenta de cómo cómo el vehí vehícu culo lo,, que que actu actual alme ment nte e satu satura ra las las call calles es y carr carret eter eras as,, se ha incorporado a la vida cotidiana y la importancia que tiene hoy en día. Algunos pueden pensar que el vehículo que se observa hoy en día no constituye ninguna novedad, y sin embargo, se verá que su edad es insignificante, comparada con la de las ciudades y muchos caminos.
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Siglos I, II y III. Imperio Romano fue un fact factor or domi dominan nante te para para la comu comunic nicaci ación ón desde la Península Ibérica hasta la China.
Siglos IV a VI. Caída del Imperio Romano, desaparición de la red caminera y retorno a la bestia de carga.
Siglo iglo VII VII el sist siste ema feud feudal al fuerz uerza a la reducción de la población y los viajes, y a medi mediad ados os del del sigl siglo o se aban abando dona na todo todo esfuerzo
por
conservar
las
rutas
imperiales.
Siglo VIII se vuelve a extender el comercio a través de rutas terrestres, precedido por la invasión de los vikingos desde el norte y los sarracenos desde el sur.
Siglo IX. Parálisis de las rutas. Feudalismo, guerras civiles, invasiones de los turcos.
Siglo X. Edad media, incremento de la población y del comercio (Vikingos del norte, mercaderes de Venecia, contacto con el lejano oriente).
Sigl Siglo o XI. XI. Las Las cruz cruzad adas as cont contri ribu buyyen de mane manerra signi ignifficat icativ iva a en la construcción de nuevos caminos, crecimiento de la población y de los viajes.
Siglo XII. Crecimiento Crecimiento de las ciudades, emergencias emergencias de nuevas, el sistema vial de las nuevas ciudades en forma de cuadrícula con las calles angostas. Distribución otorgada a Hipodamo de Mileto.
Siglo Siglo XIII. XIII. Las Poblaci Poblaciones ones llega llegan n a un máximo, máximo, aumento aumento de viajes viajes y caminos. (Caballeros armados y religiosos).
Pavimentación de las vías en París y algunas ciudades italianas.
Siglo XIV. Crecimiento y decrecimiento del tránsito (peste, delincuentes, invasiones)
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Siglos XVI. Resurgimiento de la población y el tránsito. Primeros mapas de caminos, reaparición de los vehículos de tracción. Inicios de la construcción de caminos en América por parte de los conquistadores españoles.
Siglo XVII. Mejoras Mejoras de los caminos y aumento aumento de los vehículos vehículos de tracción animal.
Siglo XVIII. Iniciación de la Era Moderna. Incremento del tránsito a pesar del mal estado de los caminos. Primeros peajes, esta práctica se generaliza en Europa y las colonias americanas. Las diligencias dominan el tránsito, se extiende la zona de influencia de la industria y el comercio.
Siglo XIX. Época Época de Oro de las diligencias diligencias (1800-1830). Experimentaci Experimentación ón con vehículos de autopropulsión utilizando la fuerza del vapor.
1825-1830. El ferrocarril inicia servicios comerciales.
1837 – 1876. Progreso del ferrocarril, relegación de los caminos.
El sistema de transporte férreo masivo tiene su origen en los tranvías, los cuales cuales se desa desarro rrollllaro aron n en la segun segunda da mita mitad d del siglo siglo XIX. XIX.
Tracci racción ón
(animales, mecánica y a finales del siglo ya operaban con fuerza eléctrica)
El tren subterráneo (metro) nació el 10 de enero de 1863, en Londres, Inglaterra.
1848-1873. Gran Bretaña se convierte en uno de los países con mayor volumen de comercio. Reflejo en la integración de mercados, aumento de la productividad, nuevas tecnologías de fabricación, desarrollo de la industria.
1867 y 1882. Nueva York y Chicago construyen el tren subterráneo.
Siglo XIX. Aparición del automóvil con motor de gasolina, renacen los caminos abandonados por el auge del transporte férreo. Conflictos entre medios de transporte.
Siglo XX. Popularizació Popularización n del vehículo. Creación Creación de vehículos vehículos de motor de combust combustión ión interna interna para transpo transporte rte masivo masivo.. Aument Aumento o de la poblac población, ión, econ econom omíía, conc concep epto to de glob global aliz izac ació ión, n, acel aceler erad ado o desa desarr rrol ollo lo de la info inform rmát átic ica. a. Conge Congest stio iona nami mient ento o y satura saturaci ción ón de vías, vías, aume aument nto o de la polución.
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Siglo Siglo XXI.
Los sistemas sistemas de transport transporte e deben ser seguros seguros,, eficient eficientes, es,
integrados integrados y en especial especial ambientalment ambientalmente e sostenibles. sostenibles. Sistemas integrados de transporte público, reducción del sistema privado. Fortalecimiento de ciclorutas y andes que garanticen una buena movilidad peatonal. Uso de la electr electrici icidad dad,, sistem sistemas as limpio limpioss de combust combustión, ión, posibil posibilida idad d del transpo transporte rte elevado.
1.3. INGENIERÍA DE TRÁNSITO TRÁNSITO El tránsito es una parte del transporte y como tal se encuentra directamente vinculado. A medida que aumenta la complejidad de la sociedad, se incrementa la
necesidad de unir las distintas actividades que se llevan en lugares separados (orígenes y destinos), en busca de una utilidad o beneficio, mediante el transporte de personas y mercancías sobre diversos medios de comunicación. El transporte tiene dos utilidades principales, utilidad de lugar y utilidad de tiempo , términos económicos que significan contar con los pasajeros o mercancías mercancías en un lugar específico en el momento oportuno , lo que se traduce en un aumento del
nivel de vida. El desarrollo económico y la industrialización, se ven afectadas por servi servici cios os de trans transpo port rte e de alta alta calid calidad ad
defi defini nidos dos por la velo velocid cidad, ad, costo costo y
capacidad del sistema. La movilización de personas y mercancías se debe realizar de manera eficiente, en el menor tiempo posible, con la mejor tecnología disponible, al menor costo, con el menor impacto ambiental y con la mayor eficiencia. Bajo Bajo estas estas premisas premisas el ingeni ingeniero ero de tránsi tránsito to se ha converti convertido do en un elemento elemento decisivo en el desarrollo de las ciudades, integrando sus conocimientos, este
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colabora con la elaboración de políticas gubernamentales que regulen de forma adecuada todos los elementos del sistema de transporte.
1.3.1 DEFINICIÓN Y FUNCIONES DE LA INGENIERÍA TRANSPORTE La ingeniería de transporte es la rama de la ingeniería que tiene como función la apli aplica caci ción ón de los los prin princi cip pios ios tecno ecnoló lógi gico coss y cie científ ntífic icos os a la plan plane eació ación, n, funcionamiento, operación y administración de las diversas partes de cualquier sist sistem ema a de tran transp sport orte, e, con con el fin fin de prove proveer er la movil moviliz izac ació ión n de perso personas nas y mercancías de una manera segura, rápida, confortable, conveniente, económica y compatible con el medio ambiente. El inge ingeni nier ero o de tran transp spor orte te es aque aquell prof profes esio iona nall que que tien tiene e que que ver ver con con la planeac planeación, ión, diseño, diseño, constr construcci ucción, ón, manejo manejo y manteni mantenimie miento nto de un sistema sistema de transporte, tal como se relaciona en el siguiente esquema:
Aspectos en que interviene el Ingeniero de Transporte
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1.3.2 DEFINICIÓN DE INGENIERÍA DE TRANSITO La ingeniería de tránsito hace parte de la ingeniería de transporte y tiene como función la planeación, proyecto geométrico y operación del tránsito por las vías, redes, terminales terminales y zonas de influencia, influencia, asegurando asegurando el tránsito tránsito continuo y seguro de los diferentes modos de transporte y su interrelación.
1.4 PROCESOS DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITO El proceso que desarrolla la ingeniería de tránsito se puede estudiar a partir de las relaciones que se crean de acuerdo al siguiente esquema:
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El tránsito se ve afectado en forma directa por el proceso de desarrollo que sufren las regiones, este desarrollo se traduce en un incremento en las necesidades de movilización que a su vez se ven manifestadas en las exigencias del sistema de transporte el cual se debe evaluar según la forma como se desarrolla la cual se clasifica como mecanizada y no mecanizada, dentro de la no mecanizada se encuentra la circulación peatonal y de ciclistas y dentro la mecanizada tenemos los diferentes sistemas de transporte automotor como son el carretero, marítimo, férreo férreo y aéreo. aéreo. A su vez cada uno de los sistemas sistemas tiene tiene unas exigencia exigenciass para funcionar funcionar en forma segura y eficiente eficiente entre estas se encuentran encuentran la infraestruct infraestructura ura por donde realiza la circulación, la forma en que se realiza la operación (rutas, horar horario ios, s, frec frecue uenci ncias as), ), los los term termina inale les, s, la fuerz fuerza a motr motriz iz ente entend ndid ida a como como la
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capacidad de las unidades de transportadoras y las exigencias de organización (reg (regul ulac acio ione nes, s, enti entida dade dess gube gubern rnam amen enta tale less que que cont contro role len n y vigi vigile len n por por el cumplimiento de las normas).
1.4.1 ADMINISTRACIÓN DEL TRANSPORTE La Administración es una actividad gubernamental, que se delega en forma parcial o totalmente en las dependencias correspondientes, son numerosas las entidades del gobierno local que atienden lo correspondiente al transporte. Generalmente cada dependencia tiene separadas sus funciones y responsabilidades y debe trabajar en forma mutua para lograr el desarrollo de la nación. En Colombia el Ministerio de Transporte esta encargado de coordinar y centralizar las políticas de transporte encaminadas a desarrollar el transporte a nivel nacional. La Administración nacional, está a cargo de un director general, que formula las políticas a seguir y establece los criterios generales para las operaciones en los campos de ingeniería, finanzas, dirección y procedimientos legales. Las entidades distritales encargadas de la Administración del Transporte tienen funcio funciones nes especí específic ficas, as, que pueden pueden variar variar de departa departament mento o de acuerdo acuerdo a las diferencias diferencias que existan existan entre las leyes, directrices directrices y precedentes precedentes que determinen determinen su estructura y actividades. Las entidades se responsabilizan de la planeación y programación de las mejoras a realizar en los diferentes componentes del sistema así como de la distribución de fondos. La administración del transporte, se puede dar a través de entidades a nivel nacio naciona nall o medi mediant ante e ofic oficin inas as depa depart rtam ament ental ales es o en su defe defect cto, o, enti entida dade dess municipales. municipales.
Las diferent diferentes es entidades entidades gubernamenta gubernamentales les se encuentran encuentran bajo bajo la
direcci dirección ón de Minist Ministeri erio o de
Trans Transport porte, e, tienen tienen una posición posición clave clave dentro dentro del
desarrollo del sistema global de transporte.
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Aspectos sobre los cuales la Administración Administración ejerce control:
PLANEACIÓN
Considerar un sistema completo que permita establecer su viabilidad.
Coordinar la elaboración y ejecución de planes y programas relativos al transporte.
Proponer medidas y acciones orientadas a la estructuración y mejoramiento del servicio de transporte, para que este preste en forma sistemática, con superficies rápidas, eficientes, cómodas y seguras.
Desarr Desarroll ollar ar meca mecanis nismo moss de eval evaluac uación ión y segui seguimi mien ento to de los los plane planess y programas en materia de transporte.
Parti Partici cipa parr en la reali realizac zació ión n de estud estudio ioss refere referent ntes es a las las condi condici cione oness demo demográ gráfifica cass y econ económ ómic icas as en el Estado Estado,, con la fina finalilidad dad de busca buscar r soluciones a las necesidades de transporte.
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PROYECTO
Definir Definir las características características técnicas técnicas al considerar el trabajo trabajo en equipo de un grupo interdisciplinario con recursos técnicos y económicos definidos para su concepción y construcción.
TARIFAS
Esta Establ blec ecer er el valor valor de los los servi servici cios os que que se prest prestan, an, garan garantitiza zand ndo o su compensación y que el valor fijado no se encuentre por debajo de los costos de servicio.
SERVICIOS
Garantizar y mantener un número adecuado de horarios y cumplimiento de ellos para que estos se distribuyan equitativamente.
Poner en consideración el otorgamiento de concesiones relativas al servicio públ públic ico o de tran transp spor orte te de pasa pasaje jero ross en sus sus moda modalilida dade dess de urba urbano no,, suburbano, regional, así como nuevas modalidades al servicio derivadas de los los avanc avances es tecno tecnoló lógic gicos os y cualqu cualquie ierr otra otra espec especifific icac ación ión del del servi servici cio, o, atendiendo el interés público.
Ejecutar las verificaciones técnicas a los vehículos destinados al servicio de transporte público.
Vigi Vigila larr y cont contro rola larr los los pará paráme metr tros os rela relatitivo voss al peso peso,, dime dimens nsio ione ness y capac capacid idad ad a los los que que deben deben sujet sujetars arse e los los vehíc vehícul ulos os de tran transp sport orte e de pasajeros y carga, conforme a las normas oficiales y la legislación aplicable.
Autorizar la expedición por parte de la autoridad competente, de las placas y tarjet tarjetas as de circul circulaci ación ón para para las difere diferente ntess unidad unidades es transp transport ortador adoras as destinadas al transporte público y privado, así como de licencias especiales para conductores.
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Ordenar las prácticas de visitas de inspección, y en su caso la aplicación de medidas de seguridad o la imposición de sanciones administrativas que correspondan conforme a su competencia en materia de transporte público.
Integrar y mantener actualizado el sistema estatal de información y registro de transporte.
INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
Realizar las diferentes pruebas que den lugar a informes, modificaciones de disposiciones y cambios en el diseño de equipos.
Investigar diversos accidentes que ocurren con el fin de determinar las causas y hacer las recomendaciones para mayor seguridad.
ENTRADA / SALIDA
Determinar la conveniencia y necesidad de transporte antes de ser ofrecido al público (número de viajes proyectados). Así mismo una vez la necesidad y el servicio es ofrecido este no puede ser descontinuado sin permiso de la autoridad.
ARCHIVOS Y CUENTAS
Verif erific icar ar las las deci decisi sion ones es toma tomada dass al llev llevar ar a cabo cabo las las revi revisi sion ones es de conta contabi bililidad dad y proce procedi dimi mien ento to de regi regist stros ros dent dentro ro de su juris jurisdi dicc cció ión, n, mediante la preparación de informes financieros. (Ej. Informes para la fijación de tarifas de acuerdo a los resultado económicos de la operación)
CONSERVACIÓN
La conservación del proyecto dependerá del tipo de volúmenes que maneje la vía, teniendo en cuenta las limitaciones técnicas y económicas.
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OTROS
Proponer Proponer el establ estableci ecimie miento nto de normas normas estata estatales les de carácte carácterr técnic técnico, o, relativas a las características del transporte, que de igual forma puedan extender a normas de seguridad.
1.4.2 PLANEACIÓN DEL TRANSPORTE La Planeación del transporte se compone de diversos problemas y procedimientos que variarán de acuerdo con el nivel en que se lleve a cabo y el tipo de necesidad que se ha de satisfacer. La planeación la efectúan diversos organismos a muchos niveles. Las empresas privadas, incluyendo las que proporcionan y las que utilizan el sistema de transporte. Los Los depa depart rtam amen ento toss de tran transp spor orte te esta estata tale less son son los los resp respon onsa sabl bles es de las las necesidades de sus respectivos estados en materia de vías férreas, aerovías, vías acuáticas y carreteras.
1.4.2.1 OBJETIVOS
Util Utiliz izar ar óptim óptimam amen ente te la infr infraes aestr truc uctu tura ra de los los medi medios os de tran transp sport orte e disponibles para hacer frente de manera eficaz a la demanda de transporte de una región.
Anticipar los cambios que se presentarán en la demanda de transporte como consecuencia de modificaciones en el sistema de transporte.
Evaluar escenarios futuros del sistema de transporte, los cuales están ligados a los pronósticos de las principales principales variables variables socioeconómicas socioeconómicas que son utilizadas para caracterizar la demanda del transporte.
Analizar la relación entre el sistema de transporte y el sistema socioeconómico de una región. En este sentido, el sistema de transporte
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normalmente afectará la manera en que el sistema socioeconómico crece y cambia.
1.4.2.2 NIVELES DE DE LA PLANEACIÓN Normalmente en las entidades estatales la planificación se maneja de acuerdo a las divisiones modales (aéreo, férreo, vías terrestre, marítimo, etc.) o en una organización funcional, por la división de proyectos. La planificación puede subdividirse en tres categorías según el periodo abarcado:
Planeación a largo plazo: (15 a 30 años) En este tipo de planeación el nivel de detalle es generalizado; periódicamente debe debe reva revalua luarse rse y ajust ajustars arse e para para consi conside derar rar los los camb cambio ioss de la pobl poblac ació ión, n, desarrollo, progreso de las actividades sociales y económicas, etc. En términos generales corresponde a la elaboración de estrategias.
Planeación a mediano plazo: ( 5 a 15 años) En este fase, tanto las características y los rendimientos de las instalaciones, ubicación de recorridos, deben ser más específicos.
Planeación a corto plazo: (menores a 5 años ) En los planes a corto plazo, las características físicas de la obra de transporte, así como los efectos previstos en la circulación y en el desarrollo del uso del suelo, así como la localización en el terreno, deben quedar especificados con precisión y detalle.
1.4.2.3 PROCEDIMIENTO DE LA PLANEACIÓN
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El proceso de planeación sigue tres fases básicas, una inicial de factibilidad, la segunda de pronóstico y la última de diseño y ejecución. El siguiente esquema muestra las relaciones y procesos que se deben seguir en cada una de las fases.
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FASE I: PREFACTIBILIDAD En esta fase se hace una inversión inicial en estudios y se elabora un diagnóstico de la situación. Para iniciar el proceso se hace una primera aproximación al prob proble lema ma que que se pres presen enta ta y se hace hace un estu estudi dio o de la activi actividad dad social social y
económica a partir de las características de la población y del uso del suelo. Población: La población total se determina tanto para toda el área de estudio como para cada cada zona habitada habitada establecida establecida dentro dentro de esta área. Es necesario necesario saber la densidad de la población, como está concentrada y el nivel de densidad lejo lejoss del núcl núcleo eo urba urbano no.. Es nece necesa sari rio o esta establ blec ecer er el may mayor núme número ro de características que sean posibles de la población como son: la edad, el género, ocup ocupaci ación ón y
situac situació ión n
econ económ ómic ica; a; aunqu aunque e no siemp siempre re se util utiliz iza a toda toda la
información, esta puede ser útil en un momento dado. Las fuentes de información
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comprenden las cifras oficiales que proporcionan los censos y las entrevistas domiciliarias. cualquier área de estudio, estudio, sea sea una zona rural, rural, urbana, toda toda Uso del suelo: En cualquier una ciudad, una región o un estado, el conocimiento de las características del uso del uso permiten definir el ritmo de crecimiento económico, agrícola y social al que pertenece.
Actividad social y económica: Con las características de la población y uso del suelo se puede realizar un análisis para determinar que necesidades se tienen en materia de transporte. Las características naturales del suelo (suministro de agua agua y energ energía ía,, inst instal alaci acion ones es para para elim elimin inaci ación ón de despe desperd rdic icio ios, s, zoni zonifificac cació ión n y restricc restriccion iones es ambient ambientales ales,, la red de transpo transporte rte,, etc.) etc.) represen representan tan centros centros de actividad y sirven como generadores de transporte en cantidades que dependerán de la dist distri ribuc bució ión n en el uso uso del del suelo suelo (resi (reside denci ncial al,, inst institituci ucion onal al,, indus industr tria ial,l, comercial, comercial, recreacional, recreacional, gubernament gubernamental al y administrativo, administrativo, agrícola). agrícola). El uso del suelo se relaciona con el número de personas por área que realizan viajes con un propósito común a los lugares que se dirigen.
Problemas y reconocimiento de las necesidades: Una vez se ha realizado el análisis de la actividad social y económica se procede a el reconocimiento de las necesidades. Las necesidades necesidades son usualmente usualmente fáciles de identificar identificar,, ejemplo ejemplo de estas son la falta de accesibilidad, falta de intersecciones, etc. El problema puede lleg llegar ar a no ser ser evid eviden ente te mien mientr tras as que que no se esta establ blez ezca can n las las nece necesi sida dade dess presentes y futuras. Es necesario tener claridad al identificar el problema y las necesidades y no confundirlos, por ejemplo la falta de semaforización no es un problema, es una necesidad que se traduce en un problema de accidentalidad.
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Metas y Objetivos: El siguiente paso en el proceso de planeación dentro de la primera fase es la formulación de metas y objetivos. Las metas de planificación son resúmenes generales de valores comunales como son: el mejoramiento de la situación económica, el desarrollo para generar más y mejores oportunidades de trabajo y el mejoramiento de la calidad de vida en general. A las metas se les da una dirección y propósito específicos, se expresan en forma cuantitativa con el fin de establecer el alcance de la planeación. Ejemplos de metas son: aumentar la seguridad, reducir los costos de servicio, accesibilidad al servicio, disminuir la contaminació contaminación, n, disminuir disminuir la contaminació contaminación, n, satisfacer satisfacer demandas demandas industriales industriales y comerciales, ampliar los mercados, etc. Los objetivos son las maneras de lograr esas metas, son la expresión cualitativa de los alcances de la planeación. Un ejemplo es reducir en un 25% la circulación de vehículos privados privados en horas pico dentro de la ciudad, ciudad, redireccionar redireccionar el 40% del flujo vehicular en un sólo sentido en horas de alta demanda; estos objetivos pueden ser planteados para cumplir con la meta de reducir el tiempo de viaje.
Recol Re colec ecci ción ón de info inform rmac ació ión, n, inve invent ntar ario ioss y estim estimac ació ión n de la deman demanda da: Corre Corresp spon onde de al paso paso fina finall dent dentro ro de la prim primera era fase. fase. La estim estimac ación ión de la demanda, establecer la demanda permite tener una base de información a partir
del cual se puede proceder a la planificación. Los estudios deberán proporcionar información con relación al crecimiento histórico de la población, uso del suelo, industria, comercio, sistemas actuales de transporte y usos de los mismos, entre otros. Para realizar la recolección de información es necesario zonificar el área con la cual se está trabajando, la zonificación se realiza de acuerdo a las características del proyecto que se está adelantando, por ejemplo, si trabajamos el transporte intermunicipal las zonas serán las poblaciones que comunica, como también todas las que atraviesa o de las que se atraen viajes dentro del sector que se evalúa.
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Una forma de delimitar las zonas es de acuerdo a la forma como fueron censadas y tenien niendo do com como límites las vía vías exi existentes. Las zonas debe deben n ser lo suficientemente reducidas para evitar que se presenten gran cantidad de viajes internos. Estos pueden llegar a tener valores no mayores al 10% del total de los viajes. Dentro de la información que se recolecta se encuentra la población total de cada zona, distribución de la población de acuerdo características de edad, genero, ocupación, nivel de estudios, población económicamente activa, número total de empl empleos eos,, núme número ro tota totall de vivi vivien enda das, s, dist distri ribuc bució ión n de vivi vivien endas das por por estrat estrato o socioeconómico. Además de la información de la demanda es necesario tener información información de la
oferta, esta se encuentra representada por las vías y los vehículos que prestan el servicio. De las vías es necesario determinar: número de carriles, pendiente, secci sección ón tran transv svers ersal, al, esta estado do y clas clase e de super superfifici cie e de rodad rodadura ura,, sent sentid idos os de circulación, clasificación funcional, tipo de transporte que circula, entre otros. También es necesario establecer el tipo de rutas que cubren el sector que se está evaluando, la frecuencia, tipo de vehículos y capacidad con que se presta el servicio. Adicional a los distintos inventarios que se realizan para estimar la demanda, se efectúan una serie de estudios para establecer como es el comportamiento de los viajes que se realizan en el sector analizado.
Dentro de los estudios que se realizan se encuentran: -
Volúmenes de transito, los cuales se pueden efectuar con estaciones de cobertura (periodos de horas pico y valle, o diarios) y estaciones de control (periodos de siete días).
-
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Estudio de intervalos de paso y ocupación del transporte público.
-
Estudios de velocidades de tiempos y recorridos.
-
Estudios de origen y destino, este se puede realizar de diversas formas como son: (encuestas (encuestas domiciliaria domiciliarias, s, encuestas encuestas al lado del camino, camino, tarjetas tarjetas postales al conductor, registro de placas)
FASE FASE II: PRONÓSTICO Una vez se cuenta con la información de la fase 1, se procede a realizar un análisis de la demanda y su proyección, en esta parte se hace un análisis de la
forma como se hace la generación y distribución de viajes, la repartición por modos y la asignación a cada una de las zonas de estudio. Es necesario proyectar la demanda teniendo en cuenta el crecimiento social y económico, teniendo en cuenta el impacto sobre los sistemas de transporte con el fin de determinar los excesos o deficiencias del sistema.
FASE III: DISEÑO Y EJECUCIÓN Se inicia esta fase considerando las diferentes soluciones proyectos posibles, para desarrollar con más detalle las dos o tres que resulten más prometedoras. Se elaboran los pre-diseños y diseños que incluyen aspectos como: ubicación, horarios de prestación del servicio de cada alternativa y se presta igualmente atención sobre los aspectos sociales y ambientales. Se cont contin inúa úa el proc proces eso o con con la evaluac evaluación ión de alternat alternativas ivas, los los proye proyect ctos os resultantes que se seleccionaron y diseñaron, se evalúan teniendo en cuenta la utilidad o efectividad de las alternativas, es decir si cumple con los objetivos y metas propuestas. En este sentido, se deben calcular los costos económicos, sociales y ambientales.
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Una Una vez vez se sele selecc cciiona ona la mejo mejorr alter lterna nattiva iva se proc proced ede e a real realiz izar ar una una presentación presentación formal, anexando: diseños, especificaciones, cantidades, costos,
etc. Este documento se elabora y se presenta ante las entidades correspondientes para su aceptación y aprobación. Como proceso final se encuentra la ejecución del plan, una vez es aprobado y autorizado el proyecto, hay que establecer los métodos de financiamiento que perm permititan an prep prepar arar ar los los plan planos os y dise diseño ñoss fina finale les, s, adqu adquis isic ició ión n de pred predio ios, s, presupuestos, presupuestos, que finalmente finalmente se implementara implementara,, construirá construirá y operara. Finalmente, Finalmente, de acuerdo al tipo de proyecto que se haya ejecutado, deben proveerse las labores de conservación conservación a lo largo del periodo de diseño que se ha contemplado, contemplado, con el fin de evitar su deterioro a lo largo del tiempo.
1.5 ALCANCES DE LA L A INGENIERÍA DE TRÁNSITO Como hemos estudiado en los numerales anteriores la Ingeniería de Tránsito cubre gran variedad de aspectos, a continuación se destacan los ámbitos en que se desarrolla y los alcances que tiene en cada uno.
CARACTERÍSTICAS DEL TRÁNSITO
REGLAMENTACIÓN DEL TRÁNSITO ÁMBITOS EN QUE SE DESARROLLA LA INGENIERÍA DE
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SEÑALAMIENTO Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
PLANIFICACIÓN VIAL
ADMINISTRACIÓN
Características del tránsito Dentro de los aspectos más relevantes que abarca la ingeniería de tránsito se encuentran: -
Factores y limitaciones de los vehículos, usuarios
-
Se investigan la velocidad, el volumen y la densidad
-
El origen y destino del movimiento
-
Capacidad de calles y carreteras
-
El funcionamiento de intersecciones, terminales, etc.
-
Accidentes
-
Capacidad y limitaciones del usuario en el tránsito tráns ito
Reglamentación del Tránsito La técnica debe establecer las bases para los reglamentos de tránsito, debe seña señala larr sus sus obje objeci cion ones es,, legi egitimi timida dad d y efic eficac aciia, así así como como sanc sancio ione ness y procedimientos para modificarlos y mejorarlos. De esta forma debe estudiar los siguientes aspectos: -
Licencias
-
Peso y dimensiones de vehículos
-
Equipos de seguridad del vehículo (iluminación)
-
Prioridad de paso, tránsito en un sentido
-
Zonificación de la velocidad
-
Limitaciones en cola
-
Control policial de intersecciones
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-
Procedimientos legales y sanciones relacionadas con accidentes
Señalamiento y dispositivos de control Este Este aspe aspect cto o tien tiene e por por obje objeto to dete determ rmin inar ar los los proy proyec ecto tos, s, cons constr truc ucci ción ón y conservación y uso de las señales, iluminación, dispositivos de control, etc. Los estudios deben complementarse con investigaciones de laboratorio. Dentro de este aspecto debe estudiar: -
Señales sobre la vía
-
Señales vehiculares
-
Señales peatonales
-
Dispositivos de control
El ingeniero de tránsito debe señalar su alcance, promover su empleo y juzgar su eficacia.
Planificación Vial Es indispensabl indispensable, e, en la Ingeniería Ingeniería de Tránsito, Tránsito, realizar investigaciones investigaciones y analizar analizar los los dife difere rent ntes es mét métodos odos,, para para plan planifific icar ar la viab viabililid idad ad de un país país,, en una una municipalidad o en una pequeña área, para poder adaptar el desarrollo de las calles y carreteras a las necesidades del tránsito. Dentro de la investigación que debe realizar se destacan los siguientes aspectos: -
Crecimiento demográfico
-
Tendencias en el aumento de vehículos
-
Demanda de movimientos por zonas
-
Distribución urbanística
-
Crecimiento económico
-
Localización y distribución de actividades
Administración
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Es necesario examinar las relaciones entre las distintas dependencias públicas que tienen tienen compet competenc encia ia en materi materia a vial vial y su activi actividad dad admini administr strati ativa. va. Deben Deben cons conside iderar rarse se los los dist distin into toss aspec aspecto toss como como el econó económi mico co,, polí polítitico co,, fisc fiscal al,, de relaciones públicas, de sanciones, etc. Dentro de los aspectos administrativos que debe a ser frente el ingeniero de tránsito se encuentran: -
Infraestructura
-
Políticas de circulación
-
Sistemas intermodales (integración y explotación)
-
Sistema de transporte inteligente (reducción de viajes)
-
Preservación de la función y jerarquía del sistema vial
-
Aseguramiento de la movilidad
-
Impacto ambiental
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1 •
A partir de los contenidos desarrollados construya c onstruya un mapa conceptual que ponga en relación relación los diferentes diferentes elementos elementos y conceptos conceptos expuestos en esta primera unidad.
•
Escriba Escriba un texto texto breve breve explic explicando ando las diferen diferencia ciass fundame fundamenta ntales les entre entre ingeniería de tránsito y transporte. Concluya su reflexión exponiendo su punto de vista acerca de la utilidad de estas dos ramas de la ingeniería.
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SÍNTESIS El desarrollo desarrollo de esta unidad unidad comprende comprende en forma precisa precisa cual es la definició definición n exacta de ingeniería de transporte e ingeniería de tránsito. Se establecen las funciones y objetivos que persiguen, además de los procesos principales que se desprenden de éstas. La planeación y administración entendidos como procesos que desarrollan la ingeni ingenierí ería a de tránsi tránsito to se conviert convierten en en herrami herramient entas as para para formul formular ar proyect proyectos os (plane (planeac ació ión) n) y llev llevarl arlos os a cabo cabo (admi (admini nist stra raci ción ón)) de acuer acuerdo do a las las polí polítiticas cas gubernamentales que se tengan en la región.
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El proceso de la planeación cobra vital importancia si se tiene en cuenta que a través de este se desarrollan planes para solucionar los diferentes problemas que se presentan en relación al tránsito y el transporte. Finalmente en esta unidad se desarrollaron los alcances de la ingeniera de tránsito y se expone cual es la finalidad que persigue cada uno de estos.
AUTOEVALUACION Lea cuidadosamente cuidadosamente cada una de las siguientes siguientes afirmaciones afirmaciones y responda responda si es falso (F) o verdadero (V) según corresponda: a.
La ingeniería de tránsito es una rama reciente que se desarrollo junto con los problemas de tránsito tales como la congestión y la accidentalidad, después de que se popularizo el vehículo automotor. ( )
b.
La ingeniería de tránsito es una rama de la ingeniera de la cual hace parte la ingeniería de transporte y su función es garantizar la seguridad y movilidad de los sistemas de transporte. ( )
c.
El transporte tiene dos utilidades principales, utilidad de lugar y utilidad de tiempo tiempo,, términ términos os económi económicos cos que signif significa ican n contar contar con los pasajer pasajeros os o mercancías en un lugar específico en el momento oportuno. ( )
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d.
La ingeniería ingeniería de transporte transporte es una sub-rama de la ingeniería de tránsito que tiene como función la aplicación de los principios tecnológicos y científicos a la planeación, funcionamiento, operación y administración de las diversas part partes es de cual cualqu quie ierr sist sistem ema a de tran transp spor orte te,, con con el fin fin de prov provee eerr la movili movilizac zación ión de persona personass y mercan mercancía cíass de una manera manera segura, segura, rápida, rápida, confortable, conveniente, económica y compatible con el medio ambiente. ( )
e.
La planeación a corto plazo se realiza en periodos de 5 a 15 años y en ella se tienen en cuenta las características físicas de la obra de transporte, así como los efectos previstos en la circulación y en el desarrollo del uso del suelo. ( )
1.
Mencio Menc ione ne los los as aspe pect ctos os que que cont contem empl plaa ca cada da uno uno de los los eleme element ntos os relacionados: a.
El ciclo de la ingeniería de transporte se desarrolla en seis etapas, ¿cuáles son?
b.
Menciones sobre los cuáles aspectos la administración ejerce control.
c.
Cuáles son los ámbitos en que se desarrolla la ingeniería de tránsito?
d.
Las tres fases del proceso de planeación del transporte son?
e.
En la fase de preinversión y diagnóstico ¿qué aspectos se contemplan?
SEGUNDA UNIDAD: RED VIAL Introducción A lo largo larg o de esta unidad nos proponemos pr oponemos establecer e stablecer de manera m anera clara, cla ra, cual es la definición y evolución de la red vial. Definir e identificar del mismo modo sus carac caracte terí ríst stica icass genera generale les, s, clas clasifific icaci ación ón,, los los tipos tipos de traz trazos os y fina finalm lmen ente te los los elementos relativos a su conservación y mantenimiento.
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La identificación y comprensión de estos elementos permitirán y facilitaran las dinámicas de contextualización, formulación de proyectos y su posterior puesta en marcha, sin perder de vista vista las políticas gubernamentales.
Competencia Específica: El estudiante conoce e identifica aspectos generales relacionados con la evolución histórica de la red vial, así mismo los elementos elementos relativos a su clasificación y funcionamiento.
2.1 DEFINICIÓN Se considera Red Vial, a toda superficie terrestre, pública o privada, por donde circulan peatones y vehículos, que está señalizada y bajo jurisdicción de las autoridades nacionales y/o provinciales, responsables de la aplicación de las leyes de tránsito. También hace parte de la red vial las estructuras que la intercomunican como puentes o túneles.
2.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA RED VIAL Los pocos recursos, las guerras civiles y la compleja topografía del país incidieron en que Colombia a finales del siglo XIX contara con pocas carreteras, en su mayorí mayoría a camino caminoss de herradu herradura ra en tan malas malas condici condiciones ones que dificu dificulta ltaban ban el transporte doméstico. El tran transsport porte e fluvi luvial al era era la base base del del trans ranspo port rte e inter nterno no ant antes de que que se construyeran construyeran los ferrocarriles. ferrocarriles. Los Los ríos Magdalena Magdalena y Cauca, con sus afluentes afluentes comunicaban el interior del país con los puertos de la Costa Atlántica. Durante
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muchos años, el transporte transporte fluvial fue el principal medio para movilizar movilizar pasajeros, exportaciones exportaciones e importaciones. importaciones. La navegación navegación a vapor, sustituyó sustituyó los primitivos primitivos y costosos costosos medios de transporte transporte terrestre y transformó transformó el sistema sistema de transporte transporte del país. Además, Además, debido a su mala calidad, las vías terrestres eran poco adecuadas para recorrer largas distancias, distancias, de modo que los ríos eran las vías más eficientes eficientes para transportar a finales del siglo XIX. No obstante la navegación no era regular durante todo el año y en el curso de los ríos se acumulaban sedimentos que dificultaban el transporte regular. re gular. A comienzos del siglo XX, los ferrocarriles se convirtieron en un medio complementario del transporte fluvial. Se construyeron varias líneas para conectar los centros de producción con los ríos, llevar los productos hasta los puertos marí marítitimo moss y desd desde e allí allí envi enviar arlo loss a los los merc mercad ados os exte extern rnos os.. Tambi ambién én se construyeron algunos puertos fluviales comunicados con líneas férreas, cuyas estaciones terminales se ubicaron en esos puertos. Debido a la transformación rural-urbana, que se empezó a gestar a comienzos de los años treinta, la demanda de alimentos y de insumos aumentó en las zonas urbanas, lo cual hacia necesario un sistema que trasladara rápidamente y a bajo costo los productos del campo a la ciudad. Puesto que ni el transporte fluvial ni por ferroca ferrocarri rrill satisf satisfici icieron eron esa necesid necesidad, ad, esas dos formas formas de transp transport orte e fueron fueron sustituidas gradualmente por las carreteras y el transporte aéreo. En un comienzo, la red de carreteras se construyó con el fin de conectar los princ principa ipales les cent centros ros de pobla poblaci ción, ón, no para para comu comunic nicar ar las las zonas zonas deli delimi mita tada dass económicamente ni las regiones alejadas, de modo que su trazado se orientó a la demanda. Por centrar la atención en la demanda se ignoraron los corredores natura naturales, les, que cruzaban cruzaban por lugares lugares con pendien pendientes tes excesiv excesivas as y descenso descensoss importantes. En las dos últimas décadas del siglo se hicieron hicieron modificaciones a la
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red tron troncal cal para para mejo mejorar rar la ofert oferta a y reduc reducir ir los los costo costoss de opera operaci ción ón de los los vehículos: se redujeron las pendientes, se mejoraron las especificaciones. Por otra parte, la red nacional garantiza la continuidad del tráfico debido a que la construcción de vías con mejores especificaciones que sustituyen a las antiguas carreteras lleva al surgimiento de vías principales y vías alternas. A mediados de los los novent noventa a se habí habían an cons constr trui uido do carre carrete tera rass en la mayorí mayoría a de corre corredor dores es naturales.
2.3 IDENTIFICACIÓN DE LA RED VIAL La red de carreteras del país, está constituida por aproximadamente 163 mil Km, distribuidos de la siguiente manera: •
16.640 Km Red Primaria – Cargo de la Nación 14.030 Km INVIAS 2.610Km Concesionados al Instituto Nacional de Concesiones.
•
146.500 146.500 Km Red Secundaria Secundaria y Terciar Terciaria ia 72.00 Km - Cargo de los Departamentos 35.000 Km – Cargo de los Municipios 27.500 Km – INVIAS 12.000 Km – Cargo de entidades privadas
2.3.1 RED PRIMARIA PRIMARIA (Red (Red Nacional de Carreteras) Esta red está constituida por: TRONCALES
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TRANSVERSALES
RED PRIMARIA CONEXIONES ALTERNAS
ACCESOS Y OTROS
De ésta el 73.1% se encuentra pavimentada y el 26.9% en afirmado.
TRONCALES
Son Son las las vías vías que que reco recorre rren n al país país de sur a norte norte.. Cons Constitituy tuyen en los los corre corredor dores es principales de comercio exterior exterior del país. Dentro de estas se encuentran: Tronc Troncal al de Occide Occidente nte:: Rumich Rumichaca aca en Nariñ Nariño o con Barranqu Barranquill illa a Pasto, Popayán, Cali, Medellín - longitud de 1.466.75 kms Troncal Magdalena:
El Puente de San Miguel en el Putumayo hasta Santa Marta, Mocoa, Neiva, Girardot, La Dorada, San Alberto y Bosconia. Longitud de 1.704.02 kms de longitud
Tronc roncal al del del Lla Llano no::
Une Une el el sur sur del del paí paíss con con el sur sur del del país país con con Ven Venez ezue uela la por por el Arauca. Longitud de 1.032.92 kms
Troncal Central y
Unen Bogotá con Cúcuta y unen al centro del país
Central del Norte:
con Venezuela.
TRANSVERSALES
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Son las vías que recorren al país de oriente a occidente. Dentro de estas se destacan las transversales de: Villavicencio - Puerto Carreño - Medellín - Bogotá - Tribugá - Arauca
CONEXIONES, ACCESOS Y OTRAS
Estas vías están conformadas conformadas por los accesos, alternas, conexiones, conexiones, entre otras. Son las vías que sirven de alimentadoras, de conexión entre las troncales y transversales, haciendo la conformación de la malla vial. Entre Entre los accesos accesos se destac destacan an los de las ciudades ciudades de Monterí Montería, a,
Sincel Sincelejo ejo,,
Pereira, Florencia, Cartagena, Manizales, etc. los cuales permiten la entrada y salida fácil hacia y desde los centros urbanos.
2.3.2 RED SECUNDARIA Y TERCIARIA (Red Departamental y Municipal) Como se mencionó mencionó anteriormente, anteriormente, esta red está conformada por 146.500 146.500 Km. La constituyen las carreteras que articulan las cabeceras municipales con la red Primaria, las que comunican los municipios entre si y las que integran las veredas y/o corregimientos entre sí o con sus municipios. De la red secundaria y terciaria el 73.8% se encuentra a cargo de las entidades territoriales, el 17.9% es de competencia de la Nación, a través de la Subdirección de la Red Terciaria y férrea del INVIAS y el 8.3 % es del sector privado. En términos generales esta red presenta un estado crítico y paulatinamente ha venido deteriorándose por la carencia de mantenimiento debido los bajos recursos
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de que disponen los departamentos y la Nación para inversión en infraestructura vial. Por mandato constituc constitucional ional el país empezó empezó a implementar implementar un esquema de descentralización de la Administración Pública, a partir del cual se inició el proceso de transferencia de las vías a los departamentos
2.3.3 CONCESIONES La necesidad de mejorar la infraestructura vial del país, con miras a disminuir el déficit que presenta y así cumplir con el reto de apertura económica, llevó al Gobierno Gobierno a identificar identificar formas alternas de financiació financiación n de proyectos proyectos viales de vital importancia para el desarrollo nacional. Una de las fuentes de financiación identificadas consiste en utilizar el esquema COMT que significa construir, operar, mantener y transferir, para asegurar la ejecución por parte del sector privado de obras viales. Es así como desde el cuatrienio 1994 – 1998 se inició el proceso de concesiones carreteras que a la fecha fecha se encuent encuentra ra desarrol desarrollan lando do proyect proyectos. os. Bajo Bajo este este esquem esquema a se atiend atienden en 2.628 Km. en quince concesiones con lo cual se asegura el mantenimiento, conservación y el óptimo servicio en el mediano y largo plazo. El programa de concesiones viales en Colombia se inició en el año 1994 con el proyecto de concesión de la vía Bogotá – Villavicencio. El objetivo fundamental del prog progra rama ma fue fue la vinc vincul ulac ació ión n del del capi capita tall priv privad ado o para para el desa desarr rrol ollo lo de la infraestructura de transporte con aras de lograr mayores niveles de competitividad y liberar recursos de inversión requeridos para otros sectores prioritarios. En el momento se encuentran vigentes 15 contratos de concesión, 11 de ellos de la llamada primera generación, 1 de segunda generación y 3 de tercera Generación.
Primera Generación de Concesiones
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En esta esta prim primer era a etap etapa a de las las conc conces esio ione ness se resa resaltlta a una una debi debililida dad d en la planeación, estructuración y socialización de los proyectos que originaron las siguientes dificultades: -
La necesidad de establecer garantías de ingreso mínimo para atraer a los inversionistas.
-
Demora en la aprobación de licencias ambientales
-
Camb Cambio ioss en los los dise diseño ñoss inic inicia ialm lmen ente te esta establ blec ecid idos os que que orig origin inar aron on inversiones no previstas y mayores cantidades de obra, en muchos casos a cargo de la Nación.
-
Cambios Cambios en el inventario inventario predial como consecuencia consecuencia de la variación en los diseños originales y retrasos en la adquisición y entrega de predios.
-
Prob Proble lemas mas de conce concert rtac ació ión n con con las las comu comuni nida dades des,, que que prov provoca ocaro ron n el establecimiento de tarifas diferenciales y por consiguiente un impacto en el nivel de recaudo del concesionario que ha sido cubierto por la Nación.
-
Reubicación y levantamiento de casetas de peajes inicialmente pactadas en el contrato de concesión.
Segunda Generación de Concesiones La segunda generación de concesiones buscó solucionar los problemas descritos anteriormente, mediante una redistribución de los riesgos y una mayor exigencia en los niveles de detalle de los estudios y diseños requeridos para adelantar los proyectos de concesión. En particular, el riesgo constructivo y el riesgo comercial fueron trasladados casi en su integridad al concesionario. Igualmente se introdujo el concepto de plazo variable de concesión, esquema bajo el cual ésta se revierte a la Nación en el
51
momento en que se obtenga el nivel de ingreso propuesto por el concesionario en el proceso de licitación (en adelante ingreso esperado), y no en un plazo fijo con un ingreso atado al tráfico vehicular. Con este mecanismo se reduce el riesgo comercial y es asignado directamente al concesionario. De otra otra parte parte,, se modif modific icar aron on los los meca mecanis nismo moss de adju adjudi dica cació ción, n, poni ponien endo do a competir los aportes de la Nación y las garantías de construcción, tráfico y riesgo. Además, para la estructuración de los proyectos de segunda generación se contó con tó con la participación de bancas de inversión que a su vez colaboraron en la promoción de los proyectos.
Tercera Generación de Concesiones La tercera generación de concesiones, que hasta el momento cuenta con los proyectos: Zipaquirá – Palenque, Briceño – Tunja – Sogamoso, Pereira – La Victoria y Bogotá - Girardot. En esta esta generac generación ión,, la asignac asignación ión de riesgos riesgos no difiere difiere sustan sustancia cialme lmente nte con respecto a la segunda generación. No obstante, se introducen los conceptos de gradualidad gradualidad (ejecutar (ejecutar la inversión al ritmo que determine determine la demanda de tráfico), tráfico), corredores viales (integre los principales centros de consumo con los centros de producción y éstos a su vez con los puertos) y optimización de la operación con base en la evaluac evaluación ión de alterna alternativ tivas as socioe socioeconó conómic micame amente nte viable viabless para las region regiones es de infl influen uenci cia. a. Igua Igualm lmen ente te,, el meca mecani nism smo o de selec selecci ción ón de la firm firma a ganadora es más sencillo y preciso, pues se tiene una sola variable determinante: el menor ingreso esperado.
2.4 CLASIFICACIÓN DE LA RED VIAL
52
La red vial dependiendo dependiendo de quien la administre, administre, de las características características del terreno, de su estado y del número de carriles que tenga se clasifica:
53
54
55
Dependiendo del terreno por el cual se realice el trazado de la vía se han regulado las velocidades de diseño tal como se observa en el siguiente cuadro:
56
57
2.4.4 NUMERO DE CARRILES
Esta 11.4.4.4 11.4 .4.4 NUMERO DE CARRILES CARRILES
subdivisión
se
realiza
por
la
incidencia que tiene este criterio en los
costos de construcción y mantenimiento. Pueden ser de 1, 2, 3, 4 y 6 carriles.
2.4.5 ESTADO SUPERFICIAL SUPERFICI AL
VÍAS PAVIMENTADAS Dependiendo del estado del pavimento se clasifican de la siguiente forma: MUY BUENO: Aquellas que requieren sólo de acciones de mantenimiento rutinario, debido a su buen estado o a su reciente construcción. BUENO: Requieren Requieren de un manteniendo rutinario y probablement probablemente e un tratamiento tratamiento superficial o bacheo para cubrir áreas fisuradas, inferiores al 15% del área total. REGULAR: Mantenimiento rutinario y probablemente un refuerzo asfáltico en su superficie para las vías pavimentadas o reposición de grava para vías en afirmado, con espesores relativos a los volúmenes de tránsito.
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MALO: Vías que requieren rehabilitación de su superficie en áreas importantes. MUY MALO: Reconstrucción importante de la vía con un reflejo se costos muy similar al de construcción.
VÍAS NO PAVIMENTADAS PAVIMENTADAS Sus criterios se evalúan e acuerdo al espesor de la grava. MUY BUENO: Manten Mantenimi imient ento o rutina rutinario rio,, incluy incluyendo endo su renivel renivelaci ación, ón, de espesor espesores es de grava grava mayores a 15 cm. REGULAR: El espesor de grava entre 8 y 15 cm. MALO: El espesor de grava menor a 8 cm.
2.4.6 EVALUACIÓN DEL ESTADO DE LAS VÍAS
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A continuación se presenta unos diagramas estadísticos evaluados por el INVIAS para determinar determinar el estado de las vías, la información información corresponde a Diciembre Diciembre de 2008.
60
2.5 TRAZOS La vía constituye una franja, que puede ser definida mediante la proyección en planta de su eje longitudinal, el alzado de este eje y una serie de secciones transversales.
61
constituida a por una serie de alineamientos alineamientos rectos rectos enlazados enlazados por La Planta. Está constituid alineamientos curvos, formado por arcos circulares con distintos radios y unas curvas de transición que permiten una variación gradual de la curva. Forma una de acuerdo acuerdo a parabólic parabólicas as (cambio (cambioss de rasante). rasante). Los El Alzado. Forma cambios que tiene la inclinación en el sentido de la marcha definen el sentido de la pendiente, si lo vehículos suben la pendiente es positiva y si bajan la pendiente es negativa .
2.5.1 ALINEAMIENTO HORIZONTAL El alineamiento horizontal es la representación en planta del EJE DE LA VÍA, está constituido por alineamientos rectos, que se conectan entre sí por medio de curvas circulares o espirales que proporcionan el correspondiente cambio de dirección
62
que mejor se acomode al correcto funcionamiento de la vía. Dichas curvas, adem además ás debe deben n ser ser fáci fácile less de loca localiliza zarr en el terr terren eno o y econ económ ómic icas as en su construcción. Las curvas circulares pueden ser simples, compuestas o reversas. Las simples son las de uso más general; las compuestas se usan menos, en casos especiales, y las reversas no se deben usar sino en casos excepcionales.
Esquema de los tipos de curvas circulares
Como se observa en el esquema la curva circular simple es la que se encuentra definida por un solo radio, en la compuesta tenemos dos orígenes contiguos y el primer radio hace parte del radio de la segunda curva. En la circular reversa los orígenes de las curvas se encuentran enfrentados y los radios se interceptan en el punto de cambio de dirección. Dentro del alineamiento horizontal los tipos de curvas que más comúnmente se encue encuent ntran ran en nuest nuestro ro medi medio o son: son: la curva curva circu circula larr y la curv curva a espi espira rall o de transición.
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Curva Circular Simple Una Una curv curva a circu ircullar simp simple le es un arc arco de circ circun unfferen erenci cia a tange angent nte e a los alineamientos rectos de la vía y se define por su radio (R).
Dentro de los elementos que encontramos en la curva circular se encuentran el PC, o punto de comienzo que corresponde al inicio donde el tramo recto finaliza y comienza el tramo curvo. El PI, o punto de intersección punto donde al unir la proyección de los tramos rectos se encuentran los alineamientos y PT, o punto de terminación donde finaliza el tramo curvo y se da inicio al tramo recto.
Curva Espiral o de Transición
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Se llama así porque proporcionan una transición o cambio gradual en la curvatura de la vía, desde un tramo recto hasta una curvatura de grado determinado.
Como se observa en la figura la longitud de la curva espiral está definida por las letras Le y une la finalización del tramo recto con el tramo de la curva circular.
2.5.2 ALINEAMIENTO VERTICAL El alineamiento vertical, es decir, el eje de la vía visto de perfil, también está formad formado o por una sucesió sucesión n de tramos tramos rectos rectos y curvas curvas que los empalman empalman.. Los tram tramos os recto rectos, s, como como tale tales, s, son línea líneass de pendi pendient ente e const constant ante, e, y las las curva curvass verticales permiten el cambio suave de la pendiente para pasar de una a otra. En el esquema se muestra la representación del alineamiento vertical.
65
El alineamiento vertical se caracteriza por sus pendientes, las cuales pueden ser:
Pendiente cero. Tramo horizontal, no afecta la velocidad. Negativa.
Baja en el sentido del abscisado, reducción de la velocidad por
seguridad.
Positiva. Sube en el sentido considerado, reducción de la velocidad producida por la fuerza de tracción. Se deben evitar las pendientes muy altas y se debe restringir su longitud. Las pendientes máximas permitidas por el MINTRA se relacionan en el siguiente cuadro de acuerdo al tránsito promedio diario esperado.
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CURVAS VERTICALES Se utilizan para empalmar dos tramos de pendientes constantes determinadas, con el fin de suavizar la transición de una pendiente a otra con el movimiento vertical de los vehículos, ayudan también a la seguridad, comodidad y mejor apariencia de la vía. Las curvas verticales se clasifican de la siguiente forma:
Cóncavas (abiertas, pendientes: positiva- negativa). Su diseño se encuentra gobernado por la distancia de visibilidad nocturna (distancia de luz proporcionada por los faros), comodidad para conducir, control de drenaje y apariencia. este tipo de curvas curvas Convexas (carradas, pendientes: negativa – positiva). En este el diseño se realiza teniendo en cuenta la distancia de visibilidad.
Asimétricas. Curvas que tienen diferentes longitudes de entrada y de salida. 2.6 CONSERVACIÓN La conservación corresponde a las labores periódicas de reparcheo, señalización, etc. etc. Que permiten permiten mantener mantener en buen estado estado la vía. vía. Depend Dependien iendo do del tipo de
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labores que se desarrollen en el mantenimiento, se pueden clasificar de cuatro formas diferentes:
2.6.1 MEJORAMIENTO Consiste Consiste básicamente en el cambio cambio de las especificacion especificaciones es y dimensiones dimensiones de la vía o puentes, para lo cual se hace necesaria la construcción de obras de infraestruct infraestructura ura sobre las ya existentes existentes que permitan permitan una adecuación adecuación a los niveles de servicio requeridos por el tránsito actual y proyectado, comprende entre otros:
68
•
Ampliación de calzadas
•
Construcción de nuevos carriles
•
Rectificación (alineamiento horizontal y vertical)
•
Construcción de obras de drenaje y subdrenaje
•
Construcción de estructura del pavimento
•
Estabilización de afirmados
•
Tratamientos superficiales o riegos
•
Señalización vertical
•
Demarcación horizontal
•
Construcción de afirmado
2.6.2 REHABILITACIÓN Actividades que tienen por objeto reconstruir r econstruir o recuperar las condiciones co ndiciones iníciales in íciales del proyecto de manera que se cumplan las especificaciones técnicas con que fue diseñada. Comprende entre otras actividades: •
Construcción de obras de drenaje
•
Recuperación de afirmado o capa de rodadura
•
Reconstrucción de sub-base, base o capa de rodadura
•
Obras de estabilización
2.6.3 MANTENIMIENTO RUTINARIO Se refiere a la conservación continua (a intervalos menores a un año) de las zonas laterales y a las intervenciones de emergencia de carretera, con el fin de mantener las las cond condic icio ione ness ópti óptimas mas para para la tran transi sita tabi bililida dad, d, las las prin princi cipal pales es activ activid idade adess distinguidas son: •
Remoción de derrumbes
•
Limpieza de obras de drenaje
•
Reconstrucción de cunetas
•
Reconstrucción de zanjas
•
Reparación de baches en afirmado y/o reparcheo en pavimentos
•
Perfilado y compactación en la superficie
•
Riego de vigorización de la capa de rodadura
2.6.4 MANTENIMIENTO PERIÓDICO Comprende la realización de actividades de conservación a intervalos variables, relativamente prolongados (3 a 5 años), destinados primordialmente a recuperar
69
los deterioros de la capa de rodadura ocasionados por el tránsito y por fenómenos climáticos, también puede contemplar la construcción de algunas obras de drenaje menores y de protección faltantes. Las principales actividades distinguidas son: •
Reconformación y recuperación de la banca
•
Limpieza mecánica y reconstrucción de cunetas
•
Escarificación del material de afirmado existente
•
Extensión y compactación de material para recuperación de los espesores de afirmado iníciales
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•
Reposición de pavimento en algunos sitios
•
Reconstrucción de obras de drenaje
•
Demarcación lineal y señalización vertical
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2 Trabajo Trabajo colaborativo: •
Elaborar un mapa mental que incluya los diferentes tópicos relacionados con con la RED RED VIAL VIAL,, por por ejem ejempl plo o su evol evoluc uciión, ón, su orga organ nizac izació ión, n, su calcificación, entre otros.
•
De dos ejemplos de vías en las que usted considera es necesario llevar a cabo un trabajo de mejoramiento, diga que tipo de vía es y explique su respuesta.
71
SÍNTESIS En el desarrollo de esta unidad se comprende en forma precisa cual es la definición y evolución de la red vial. Se establecen asimismo sus características generales, generales, clasificación, clasificación, los tipos de trazos y finalmente finalmente los elementos elementos relativos a su conservación y mantenimiento. La identificación y comprensión de estos elementos se convierten en herramientas para para cont contex extu tual aliz izar ar,, form formul ular ar proy proyec ecto toss (pla (plane neac ació ión) n) y llev llevar arlo loss a cabo cabo (administración) de acuerdo a las políticas gubernamentales.
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AUTOEVALUACION 1.
Responda según corresponda si las siguientes afirmaciones son falsas (F) o verdaderas (V).
a.
Se considera red vial, a toda superficie terrestre, pública o privada, por donde circulan peatones y vehículos, que está señalizada y bajo jurisdicción de las autoridades, de la cual hacen parte los puentes, túneles, etc. ( )
b.
La red de carreteras del país se clasifica en red primaria a cargo de los departamentos, red secundaria a cargo de los municipios y red terciaria a cargo de INVIAS. ( )
c.
La red primaria se subdivide en troncales, transversales, conexiones y alternas, accesos y otros. ( )
d.
Las troncales son vías que recorren al país de oriente a occidente, son las principales vías del país porque por ellas se moviliza todo el comercio que se dirige hacia los puertos y las fronteras. ( )
e.
Las concesiones de vías se manejan bajo el sistema COMT, que representa construir, operar, mantener y transferir. ( )
2.
Responda que elementos componen cada uno de los aspectos que se relacionan en la clasificación de las vías
a. b. c. d. e.
Según la competencia de la vía De acuerdo al tipo de terreno Según el tipo de superficie de la vía Dependiendo del número de carriles Estado superficial de la vía
3. Responda en forma breve y concisa cada una de las siguientes preguntas: a. b. c. d.
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Defina alineamiento horizontal y alineamiento vertical El alineamiento horizontal y el alineamiento vertical que tipo de curvas tienen En la conservación de las vías a que hace referencia el mejoramiento De dos ejemplos de obras que se lleven a cabo en la rehabilitación
e.
El mant manten enim imie ient nto o peri periódi ódico co en qué qué se dife difere renci ncia a del del mant manteni enimi mient ento o rutinario.
TERCERA UNIDAD: TRANSPORTE Y TRANSITO Introducción
Durante Durante el desarrollo desarrollo de esta unidad se pretende exponer y comprender en forma preci precisa sa cual cual es la defi defini nici ción ón de los los conc concept eptos os de tran transp sport orte e y tráns tránsitito. o. Se establ establecen ecen igualm igualment ente e las funcio funciones, nes, objeti objetivos vos y elemen elementos tos que los define definen, n, además de los procesos principales que se desprenden de estos dos conceptos. Asimismo, a lo largo de esta unidad se definirán los modos de transporte, su clas clasifific icaci ación ón y carac caracte terí ríst stic icas, as, e igua igualm lmen ente te obse observa rvare remo moss los los fact factore oress que que permiten el desarrollo del transporte y algunos aspectos técnicos referentes al tránsito.
Competencia Específica: El estudiante identifica y comprende los conceptos de transporte y tránsito, sus funciones y sus elementos. De igualmente el estudiante reconoce los diferentes modos de transporte, sus factores desarrolladores, así como otros factores de carácter técnico que definen las estructuras de tránsito y de transporte.
3.1 DEFINICIÓN El transporte es el movimiento de personas y bienes mediante unos medios interrelacionados entre si y que son identificados para ese propósito, que tienen como fin permitir el movimiento de la economía de una ciudad y un país.
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El movim movimie ient nto o de perso personas nas tiene tiene mayor mayor impo import rtanc ancia ia en las las áreas áreas urba urbanas nas,, mientras que el movimiento de bienes y mercancías tiene mayor influencia en el ámbi ámbito to rural rural y tien tiene e por ello ello mayor mayor sign signifific icanc ancia ia en el func funcio iona nami mient ento o de la sociedad y de la economía.
3.2 FUNCIONES DEL TRANSPORTE La función principal de los transportes es la integración de las personas y los bienes en ámbitos geográficos, para ampliar el marco económico, social y político en que se desarrollan las actividades actividades humanas mediante mediante las cuales se satisfacen satisfacen las las nece necesi sida dade dess de desp despla laza zami mien ento to con con fine finess util utilititar ario ioss y las las dema demand ndas as indust industria riales les y comerc comercial iales es de los proceso procesoss de producc producción ión y distri distribuc bución ión que contribuyen a los de transformación. El transporte cumple con las funciones de:
•
Agregar valor a lo transportado, en busca de atender las necesidades de quien lo requiere.
•
Satisfacer una demanda humana o industrial, para integrar las personas y los bienes.
•
Contribuye al ensanche y la competencia de los mercados.
•
Puede reducir y estabilizar los precios de los productos.
•
Facilita la división del trabajo y la especialización territorial, en condiciones de velocidad, seguridad y utilidad.
3.3 EL SISTEMA DE TRANSPORTE TRANSPORTE El sistema sistema de transport transporte e se refiere refiere a todos todos los compone componente ntess de la oferta oferta y la dema demanda nda del del tran transp sport orte. e. En este este sent sentid ido o incl incluy uye e la infr infrae aest struc ructu tura ra vial vial y de transpo transporte rte,, así como los medios medios tecnol tecnológic ógicos os disponi disponible bles, s, los usuarios usuarios y las organizaciones.
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3.3.1 ELEMENTOS DEL SISTEMA DE TRANSPORTE Dentro del sistema de transporte se pueden distinguir seis elementos principales que son:
Unidad Transportadora Transportadora Relacionado directamente con el tipo de vehículo por medio del cual se realiza un movimiento, como los autos, buses, camiones, trenes, aviones, barcos. Se incluye en este, la capacidad de carga.
Infraestructura Es todo el conjunto de elementos elementos que permiten permiten el desplazamien desplazamiento to de unidades unidades tran transpo sport rtad adora orass en forma forma confort confortab able le y segur segura a de un lugar lugar a
otro otro,, es el
componente físico que representa el medio o trazado, constituida por calles, autopistas, carreteras, vías férreas, pistas, ríos, canales y tuberías.
Organización Correspondiente a los organismos encargados del transporte, pueden ser de orden local, departamental o Nacional, principalmente se encarga de definir líneas de transporte y su operación.
Fuerza Motriz Componente Componente energética, energética, fuente de combustible combustible que permite permite el movimiento de las unidades transportadoras mecánicamente y eficientemente, deben cumplir con las normas ambientales.
Operación Progr Programa amaci ción, ón, regu regulac lació ión n del movi movimi mient ento o de las las unid unidad ades es trans transpo port rtado adora ras, s, incl incluy uyend endo o dispo disposi sititivo voss de regul regulac ación ión del del trán tránsit sito, o, dete detecc cció ión n auto automá mátitica ca de vehículos, GPS, radio-ayudas, comunicaciones.
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Terminales Servicios complementarios que tienen como función identificar sitios de origen y destino como paraderos, parqueaderos, bodegas. A continuación se presenta un esquema que relaciona cada uno de los aspectos en que intervienen los elementos del transporte.
Elementos del Sistema de Transporte
3.4 MODOS DE TRANSPORTE
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Las carac caracte terí ríst stic icas as de los dife diferen rente tess modo modoss de tran transp sport orte e permi permite ten n que se clasifique de la siguiente forma:
3.4.1 CLASIFICACIÓN DE LOS MODOS DE DE TRANSPORTE FERROVIARIO Modo de transporte que opera frecuentemente a nivel interdepartamental, se distingue la movilización de carga debido al volumen que se maneja, mientras que el movi movimi mien ento to de pasa pasaje jero ross es de tan tan sólo sólo un 0.5% 0.5%.. Las Las long longititud udes es son son intermedias. Los costos de las locomotoras y vagones son altos, lo que no beneficia su producción, que generalmente es baja con costos bastante altos.
CARRETERO O VIAL Modo de transport transporte e predominante, predominante, usado para para transporte transporte de carga carga y pasajeros, pasajeros, como también particular. Por este modo de transporte se realiza usualmente el movimi movimient ento o de líquid líquidos os y gases. gases. La gran ventaja ventaja de este este modo modo de transp transport orte e cons consis iste te en la acces accesib ibililida idad d a los los siti sitios os de origen origen y/o y/o dest destino ino,, los costo costoss de operación son altos.
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ACUÁTICO Utilización de canales o lagos naturales o artificiales utilizando barcos, botes y dife difere rent ntes es tipos tipos de embarc embarcaci acione oness que que incl incluy uyen en cont contai aine ners, rs, se trans transpor porta tan n grandes volúmenes, se han especializado en el transporte intercontinental. El sist siste ema tien tiene e baja baja veloc elocid idad ad y poca poca acce accesi sibi billidad idad con con gran ran capa capaci cida dad, d, se presentan altos costos de las embarcaciones, costos costos de operación bajos.
AÉREO Incluye las aerolíneas comerciales y la aviación privada, el mayor mercado es a nivel interdepartam interdepartamental ental e internacional internacional (largas distancias). distancias). El mayor movimiento es de personas, aunque se realiza transporte de carga, usualmente este es de gran gran valo valorr o mate materi rias as pere perece cede dera ras. s. La acce accesi sibi bililida dad d es limi limita tada da lo cual cual se compensa con respecto a las longitudes recorridas.
FLUJOS CONTINUOS Incluye tanto los ductos, bandas transportadoras y cables, son utilizados a nivel industrial, son modos de transporte especializados, presentan bajas velocidades con con gran ran capa capaci cida dad d y llev lleva a cons consig igo o implí mplíci cittamen amentte la nece necesi sida dad d de almacenamiento.
MULTIMODAL Combina dos o más modos para poder proveer utilidad y servicio. Combinan tanto el transporte de larga distancia con la flexibilidad de movimiento que ofrezca otro modo de transporte.
EXÓTICOS Comprende los conceptos de diseño con tan solo una cantidad limitadas de comprobaciones, generalmente son prototipos.
79
3.4.2 CARACTERIZACIÓN DE LOS MODOS DE TRANSPORTE
80
3.4.3 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE TRANSPORTE Se consi conside deran ran tres tres tipos tipos de carac caracte terí ríst stic icas as prin princi cipa pale les, s, relac relacion ionada adass con con el vehí vehícul culo, o, el valo valorr de la infr infrae aest struc ructu tura ra y el func funcio ionam namie ient nto, o, al igua iguall que las características de operación, su clasificación es:
81
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Están basadas en los atributos técnicos y físicos del modo de transporte y sirven para determinar determinar el potencial que puede cumplir si es operado adecuadamente adecuadamente de la siguiente manera:
Velocidad. Indica cómo se mueve un vehículo en el espacio. Aceleración y deceleración. Indican la facilidad con que un vehículo contrarresta las diversas resistencias que se oponen al movimiento. Además para el segundo caso indican la facilidad para detenerse cuando se frena. referencia a las dimensiones dimensiones de los vehículos, vehículos, la Capacidad. Este concepto hace referencia velocidad media, la frecuencia de circulación y las características de capacidad del medio en el cual operan los vehículos.
Impacto ambiental. Hace referencia a las externalidades que produce el sistema en el medio ambiente, como ruido, contaminación e inseguridad entre otros.
CARACTERÍSTICAS ECONÓMICAS Se refiere a los requerimientos económicos, como costos e ingresos, asociados a la construcción construcción y el funcionamiento funcionamiento del sistema. sistema. Permite Permite determinar determinar a través de un análisis económico, si deben hacerse las inversiones de transporte.
CARACTERÍSTICAS OPERACIONALES La operación de un sistema de transporte depende de la interrelación de sus principales componentes: la vía, el vehículo, el operador y el sistema de control. Las principa principales les caracter característ ísticas icas son cubrimien cubrimiento to espacial, espacial, tiempos tiempos de comodidad, seguridad, mantenimiento, administración y aspectos sociales.
3.5 FACTORES FACTORES DESARROLLADORES DESARROLLADORES DE TRANSPORTE
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viaje, viaje,
Existen diferentes aspectos que inciden de manera directa en el desarrollo del transporte, estos son:
ECONÓMICOS La sociedad maneja el factor económico más allá de su economía local debido a la producc producción ión de bienes bienes y servici servicios os que requier requieren en la movili movilizac zación ión desde desde lugares lugares remotos, los costos de transporte y distribución pueden variar entre un 10% y 15% del costo de un producto.
GEOGRÁFICOS La geogr geograf afía ía se encue encuent ntra ra rela relaci ciona onada da con la part parte e econó económi mica ca,, debi debido do a la localización de los insumos o recursos de productos, que determinan la necesidad de transporte que permita el acceso a la obtención y utilidad económica.
POLÍTICOS
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Las políticas juegan un papel importante en el desarrollo del transporte, entidades guberna gubernamen mental tales es determ determina inan n el fortal fortaleci ecimie miento nto del sistem sistema a de transpo transporte rte,, así como su forma de desarrollo en el tiempo.
MILITARES La fuerza militar de una nación, dentro de sus políticas de defensa nacional, requiere de estrategias y tácticas militares que crean la necesidad de transporte de hombres y material de guerra a las diferentes zonas de conflicto jugando un papel importante en el desarrollo.
TECNOLÓGICOS El progr progreso eso de la tecno tecnolog logía ía jueg juega a un papel papel impo import rtan ante te,, al crear crearse se nuev nuevas as herramientas, el desarrollo del transporte se ha dado debido a la invención entre otros de productos como: gasolinas, motores, neumáticos, concretos, materiales bituminosos para pavimentos, que proveen de alternativas de transporte.
COMPETITIVOS La competencia entre los diferentes modos de transporte contribuye al desarrollo y especia especializ lizaci ación ón de estos. estos.
Igualm Igualment ente e las comunida comunidades des y áreas áreas geográf geográfica icass
también están en competencia de búsqueda de nuevos trazados y rutas .
CONSOLIDACIÓN URBANA El crecimiento de la población y de las áreas urbanas, son factores que afectan la demanda y el desarrollo de sistemas de transporte.
OTROS FACTORES Hacen referencia a los factores que ejercen influencia sobre el desarrollo del transporte, tales como: sociológicos (personas), culturales e industriales.
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3.6 ESTRUCTURA DEL SISTEMA SISTEMA DE TRANSPORTE El análisis de los sistemas de transporte debe apoyarse en dos premisas básicas: -
El sistema sistema de transp transport orte e de una región región debe debe ser visto como un sistem sistema a multimodal simple.
-
El sistema de transporte no puede separarse del análisis del sistema social, económico y político de la región.
En el análisis del sistema de transporte se debe considerar: -
Todos los modos de transporte.
-
Todos odos los los elem elemen ento toss del del sist sistem ema a de tran transp spor orte te:: las las pers person onas as y las las mercancías a ser transportadas, los vehículos en que son transportados, la red de infraestructura sobre la cual se movilizan, incluidas las terminales y los puntos de transferencia.
-
Todos odos los los movi movimi mien ento toss a travé travéss del del sist sistem ema, a, incl inclui uidos dos los los fluj flujos os de pasajeros y mercancías desde todos los orígenes hasta todos los destinos.
-
El viaje total desde el punto de origen hasta el de su destino, en todos los modos y medios para cada flujo específico.
El sistema de transporte se puede analizar desde el comportamiento de los tres subsistemas que lo componen: El subsistema de transporte El subsistema de actividades El subsistema de flujos
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Sus relaciones se muestran en el siguiente esquema:
Relaciones que se presentan en los subsistemas de transporte
Relación 1: Los flujos (F) que se presentan son el producto del sub-sistema de transporte (T) y del sub-sistema de actividades (A).
Relación 2: Señala que los flujos (F) causan cambios a largo plazo en al subsistema de actividades a través del patrón de servicios ofrecidos y los recursos empleados para proveerlos.
Relación 3: Los flujos (F) generan cambios en el sub-sistema de transporte, obligando a crear nuevos servicios o modificar los existentes.
3.7 EL TRÁNSITO
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El diseño de una vía de cualquier tipo, al igual que una carretera o cualquiera de sus sus part partes es se debe debe basar basar en dato datoss reale realess del del trán tránsi sito to,, o sea, sea, del del núme número ro de vehículos que circulan o circularán por ella. El tránsito indica para qué servicio se va a construir la vía y afecta directamente las características geométricas de diseño. No es racional el diseño de una carretera sin información suficiente sobre el tránsito, la información sobre el tránsito permite establecer las cargas para el diseño geométrico, lo mismo que para su estructura o afirmado. Los datos del tránsito vehicular, deben incluir la cantidad de vehículos o volúmenes por días del año y por horas del día, como también la distribución de los vehículos por tipos y por pesos, es decir, su composición.
3.8 VOLÚMENES DE TRÁNSITO Al igual que muchos sistemas dinámicos, los medios físicos y estáticos del tránsito, tránsito, tales como las carreteras, carreteras, las calles, calles, las intersecciones, intersecciones, terminales, etc., están sujetos a ser solicitados y cargados por volúmenes de tránsito, los cuales poseen características espaciales (se dirigen a un lugar) y temporales (consumen tiempo). Las distribuciones distribuciones espaciales de los volúmenes de tránsito tránsito generalmente generalmente resultan resultan del deseo de la gente de efectuar viajes entre determinados orígenes y destinos, llenando así una serie de satisfacciones y oportunidades ofrecidas por el medio ambiente. Las distribuciones distribuciones temporales temporales de los volúmenes de tránsito son el producto de la ocup ocupaci ación ón y form forma a de vida vida que que hacen hacen que que las las perso personas nas siga sigan n deter determi minad nados os patrones patrones de viaje basados en el tiempo, realizando sus desplazamient desplazamientos os durante durante ciertas épocas del año, en determinados días de la semana o en horas especificas del día.
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3.8.1 FUNCIONES DE LOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO -
Los estudios de volúmenes de tránsito son realizados con el propósito de obten obtener er info inform rmaci ación ón rela relaci ciona onada da con con el movi movimi mien ento to de vehí vehícu culos los y/o y/o personas sobre puntos o secciones específicas dentro de un sistema vial.
-
Los datos de volúmenes de tránsito son expresados con respecto al tiempo, y de su cono conoci cimi mien ento to se hace hace posi posibl ble e el desa desarr rrol ollo lo de esti estima matitivo voss razonables de la calidad del servicio prestado a los usuarios.
-
Los volúmen volúmenes es de transi transito to permite permiten n dimensi dimensionar onar en forma forma adecuad adecuada a las vías, vías, paradero paradeross y los terminales terminales teniendo teniendo en cuenta cuenta el volumen volumen que se espera circulen por las mismas. La adecuada proyección de los volúmenes de tránsito permitirá que el proyecto cumpla con su función de manera adecuada para el tiempo en el que fue propuesto.
AFOROS O CONTEOS DE TRÁNSITO TR ÁNSITO En ingeniería de tránsito, la medición básica más importante es el conteo o aforo, ya sea de vehículos, ciclistas, ciclistas, pasajeros y/o peatones. peatones. Los conteos se realizan para obtener estimación estimación de cuatro aspectos diferentes, diferentes, que aunque se relacionan estrechamente entre sí, tienen significados diferentes, estos aspectos son:
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Volumen (Q) Es el número de vehículos (o personas) que pasan por un punto fijado fijado durante un tiempo específico.
Tasa de Flujo (q) Es la frecue frecuencia ncia a la cual cual pasan pasan los vehículos vehículos (o persona personas) s) durant durante e un tiempo tiempo específico menor a una hora, expresada como una tasa horaria equivalente.
Demanda (D) Es el número de vehículos vehículos (o personas) personas) que desean viajar viajar y pasan por un punto durante un tiempo específico. específico. Donde existe congestión, la demanda es mayor mayor que el volumen actual, ya que algunos viajes se desvían hacia rutas alternas y otros simplemente no se realizan debido a las restricciones del sistema vial.
Capacidad (c) Es el número máximo de vehículos (o personas) que pueden pasar por un punto durante un tiempo específico. Es una característica del sistema vial, vial, y representa su OFERTA. En un punto, el volumen actual nunca puede ser mayor que su capacidad real. Al analizar las definiciones se observa que la demanda es una medida del número de vehículos vehículos ( o personas) que esperan esperan ser servidos, servidos, distinto distinto de los que son servidos (volumen) y de los que pueden ser servidos (capacidad). Cuando la demanda es menor que la capacidad, el volumen es igual a la demanda, demanda, por lo que los conteos o aforos que se realicen realicen,, son medicion mediciones es de la de demanda existente. Solo si se cumple que la Demanda es menor a la capacidad D
VOLUMEN DE TRÁNSITO TR ÁNSITO
89
Número de vehículos que pasan por un punto o sección transversal transversal dados, de un carril o una calzada, durante un período determinado, y se expresa como:
Q = N/T Donde: Q: Volumen de Tránsito. Tránsito. Vehículos que pasan por unidad unida d de tiempo (Vehículos/periodo) N: Número total de vehículos que pasan (vehículos) T: Período determinado (unidades de tiempo)
3.8.2 VOLÚMENES DE TRÁNSITO ABSOLUTOS O TOTALES TOTALES Es el núme número ro tot total de vehí vehícu culo loss que que pasa pasan n dura durant nte e un laps lapso o de tiem tiempo po determinado. determinado. Dependiendo Dependiendo de la duración del lapso de tiempo, tiempo, se tienen los siguientes volúmenes de tránsito absolutos o totales.
90
TRÁNSITO ANUAL (TA) Es el número total de vehículos que pasan durante un año. En este caso T=1año. El tránsito anual tiene entre sus usos: -
Determinar los patrones de viajes sobre áreas geográficas.
-
Estimar los gastos esperados de los usuarios de las carreteras.
-
Calcular índices de accidentes.
-
Indi Indica carr las las vari variac acio ione ness y tend tenden enci cias as de los los volú volúme mene ness de trán tránsi sito to,, especialmente en carreteras interurbanas.
TRÁNSITO MENSUAL (TM) Es el número total de vehículos que pasan durante un mes. En este caso T=1mes.
TRÁNSITO SEMANAL (TS) Es el número número total de vehícul vehículos os que pasan durante durante una semana. semana. En este este caso caso T=1semana.
TRÁNSITO DIARIO (TD) Es el número total de vehículos que pasan durante un día. En este caso T=1día.
TRÁNSITO HORARIO (TH) Es el núme número ro tota totall de vehí vehícu culo loss que que pasa pasan n dura durant nte e una una hora hora.. En este este caso caso T=1hora. El tránsito tránsito horario tiene entre sus usos: -
Determinar la longitud y magnitud de los periodos de máxima demanda.
-
Evaluar deficiencias de capacidad.
-
Establecer controles en el tránsito, como: colocación de señales, semáforos y marcas viales, jerarquización de calles, sentidos de circulación y rutas de tránsito, y prohibición de estacionamiento, paradas y maniobras de vueltas.
91
-
Proyectar y rediseñar geométricamente calles e intersecciones.
-
TRÁNSITO INFERIOR A UNA HORA (Qi) Es el número total de vehículos que pasan durante un periodo inferior a una hora. En este caso T=<1hora. En este caso i representa el periodo en minutos. Así por ejemplo Q 15, es el volumen de tránsito en 15 minutos.
VOLÚMENES DE TRANSITO TR ANSITO PROMEDIO DIARIOS
3.8.3
VOLUMEN DE TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO (TPD) Es el número total de vehícu vehículos los que pasan pasan durante durante un período período dado (en días completos) completos) igual o menor a un año y mayor que un día, dividido por el número de días del período, de manera general se expresa como:
Donde: TPD: Volumen de tránsito promedio diario. (Vehículos/día) N: T:
Número total de vehículos que pasan durante T días. (Vehículos) Número de días (entre 1 y 365)
Se presentan los siguientes volúmenes de tránsito promedio diario, dados en vehículos por día. Tránsito promedio diario anual (TPDA)
92
TPDA = TA/365 Tránsito promedio diario mensual (TPDM)
TPDM = TM/30 Tránsito promedio diario semanal (TPDS)
TPDS = TS/7
USOS DE LOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO (TPD) -
Medir la demanda actual en calles y carreteras.
-
Evaluar los flujos de tránsito actuales con respecto al sistema vial.
-
Definir el sistema arterial de calles.
-
Localizar áreas donde se necesite construir nuevas vías o mejorar las existentes.
EJEMPLO 1 En la siguiente tabla se presentan los volúmenes de tránsito semanal (vehículos mixtos por semana), durante las 52 semanas de los 12 meses del año, tomados según los datos de un peaje. Para estos datos se debe calcular los indicadores de volúmenes de tránsito anual, tránsito mensual (meses febrero y octubre), tránsito semanal (semana 15 y 50). Además calcular el tránsito promedio diario anual, tránsito promedio diario
93
mensual (meses febrero y octubre) y el tránsito promedio diario semanal (semana 15 y 50).
3.8.4 VARIACIONES VARIACIONES DEL VOLUMEN TRÁNSITO TRÁNSITO VARIA RIACIÓN CIÓN DEL DEL VOLU VOLUME MEN N DE TRÁ TRÁNSIT NSITO O EN LA HORA HORA DE MÁ MÁXI XIMA MA DEMANDA – HORA PICO La variación del volumen de tránsito dentro de una hora, puede llegar a ser bastante representativa, por este motivo es necesario es importante conocer la variación del volumen dentro de las horas de máxima demanda y cuantificar la
94
duración de los flujos máximos, para así realizar la planeación de los controles del tráns ránsiito para para esto estoss perí períod odos os dura durant nte e el día, día, tales ales como como proh prohib ibic ició ión n de estacionamientos, prohibición de ciertos movimientos de vuelta y disposición de los tiempos de los semáforos. Al observar el comportamiento del volumen en la hora de máxima demanda se tiene que dentro de esta existen a su vez flujo muchos mayores a las de la hora misma.
FACTOR DE LA HORA PICO (FHP) Es la relac relació ión n entr entre e el volu volume men n horar horario io de máxi máxima ma dema demand nda, a, y el volu volume men n máxi áximo, mo, que que se pres prese enta nta dura urante un peri eriodo dent entro de dicha hora. Matemáticamente se expresa como:
Donde: FHP:
Factor de hora pico
THP:
Tránsito de la hora pico
N:
Número de periodos durante la hora de máxima demanda
QMáx.: QMáx.:
Volumen olumen máximo máximo según según el el perio periodo do dent dentro ro del del volume volumen n de de máxi máxima ma
demanda.
CARACTERÍSTICAS DEL FACTOR DE HORA PICO Los períodos dentro de la hora máxima demanda pueden ser 5,10 ó 15 minutos, utilizándose éste último con mayor frecuencia. Estos son:
95
El FHP es un indicador de las características del tránsito en períodos máximos, indicando la forma como están distribuidos los flujos máximos dentro de la hora.
Si el FHP=1.
Significa que hay una distribución uniforme de flujos.
Si el FHP<<1,
es decir decir que es bastant bastante e menor menor que la unidad unidad signif significa ica que
hay concentración de flujos máximos cortos dentro de la hora.
EJEMPLO 2 De acuerdo a los datos suministrados por una estación automática de conteo se ha establecido que los periodos de máxima demanda corresponden a: Mañana
06:00 – 09:00 a.m.
Medio Día 11:00 – 14:00 p.m. Tarde
16:00 – 20:00 p.m.
A continuación se presentan los datos de la mañana registrados en intervalos de 15 minutos. a.
Determinar el tránsito de la hora pico (THP – Vehículos mixtos/hora)
b.
El factor de hora pico para 15 minutos (FHP15)
c.
Expresar el flujo máximo en términos del volumen máximo del periodo (THPmáx =4*Q15máx – veh mixtos/hora)
d.
El THP promedio, en relación al número de vehículos que pasan cada 15 minutos (THPprom=THP/4 –veh mix/15 min).
96
97
EJEMPLO 3 De un aforo vehicular realizado durante un periodo de máxima demanda en un punto sobre una vía, se encontraron los datos suministrados en la siguiente tabla. a.
Determinar el tránsito de la hora pico (THP – Vehículos mixtos/hora),
b.
El factor de hora pico para 5 minutos (FHP 5)
c.
El factor de la hora pico para 15 minutos (FHP 15)
d.
Comparar los resultados obtenidos en b y c
e.
Expresar el flujo máximo en términos del volumen máximo del periodo
f.
(THPmáx=4*Q15máx – – veh mixtos/h) y (THP máx=12*Q5máx –veh –veh mixtos/h)
g.
Expresar Expresar el THP promedio en unidades de volúmenes volúmenes para los periodos de 5 y 15 minut minutos os.. (THP (THPprom=THP/12 –veh mix/5 min), (THP prom=THP/4 –veh mix/15 min).
98
99
TASA DE FLUJO La tasa de flujo, q, es la frecuencia a la cual pasan los vehículos por un punto o sección transversal de un carril o una calzada. La tasa de flujo se puede definir como como el númer número o de vehí vehícul culos os N, que que pasan pasan dura durant nte e un inte interva rvalo lo de tiem tiempo po específico, T, inferior a una hora, expresada en (veh/min) o (veh/seg). La tasa de flujo, q, se calcula mediante la siguiente expresión:
Donde: q:
Tasa de flflujo ujo (v (vehí ehícul culos/minuto)
N:
Núme Número ro de de vehí vehícu culos los que pasa pasan n dura durant nte e un perio periodo do fij fijad ado o (vehí (vehícul culos os))
100
T:
Peri Period odo o de de tie tiemp mpo o infe inferi rior or a una una hor hora a (mi (min n o seg) seg)
Las tasas de flujo tienen diferentes utilidades, entre ellas: - Analizar los flujos máximos. - Analizar las variaciones del flujo dentro de las horas de máxima demanda - Analizar limitaciones de capacidad en el flujo de tránsito - Analizar las características de los volúmenes máximos. -
Determinar el nivel de eficiencia en la operación que se realiza en el sector evaluado de la vía.
EJEMPLO 4 De los datos suministrados para una vía en un tramo establecido, durante una hora, se tiene que los volúmenes que se presentaron agrupados en periodos de 15 minutos corresponden a los que se presentan en la siguiente tabla. a.
Calcular Calcular la tasa de flujo (q) para cada periodo y definir cual corresponde al máximo
b.
Determine el tránsito horario (TH) en veh/hora
c.
El
tránsito
horario
referido
a
un
período
de
15
minutos
(TH15=TH*0.25h/15min) d.
Dibuje el histograma mostrando la variación de volúmenes a lo largo de la hora
e.
Comparar la tasa de flujo máximo con el tránsito horario. De acuerdo a la conclusión complemente la respuesta con el histograma.
101
3.9 VOLUMEN DE DISEÑO Y PROYECCIÓN DEL DEL TRÁNSITO TRÁNSITO VOLUMEN HORARIO DE DISEÑO (VHD) Es el volumen horario que se usa para diseñar, es decir, para comparar con la capacidad de la vía, y se representa con la sigla THD, aunque en ocasiones se puede encontrar como VHD.
102
El volumen horario que se use para diseño no debe ser excedido demasiado ni muy a menu menudo do por por la capac capacid idad ad de la carret carretera era,, pues pues esta esta se encon encontr trarí aría a subutilizada, pero tampoco debe ser tan alto que la capacidad de la vía se siempre inferior inferior a él, de tal manera que la carretera carretera no sea conveniente conveniente utilizada por estar congestionada la mayor parte del tiempo Para hallar el tránsito horario que se acomode mejor a la economía de la vía se ha usad usado o la curv curva a que pres presen entta los volú volúme mene ness hora horarrios ios del del año en ord orden descendente. En ella los volúmenes horarios aparecen como un porcentaje del TPD, como se muestra en la gráfica.
Esta curva lleva a la conclusión conclusión de que el volumen volumen horario que se debe usar en el diseño diseño debe ser el trigési trigésimo mo más alto del año, abrevi abreviado ado como 30 VH. Como Como puede observarse en la gráfica, en este punto la curva tiende a horizontalizarse, quiere decir que a partir del valor del 30 VH los demás volúmenes horarios difieren poco entre sí.
103
De acuerdo a la gráfica en los proyectos de carreteras, el volumen horario de diseño VHD, para el año del proyecto en función del tránsito promedio diario anual TPDf , se expresa como:
VHD = k (TPDf ) En donde: VHD:
Volumen horario de diseño
K:
Factor que relaciona el VHD/TPDf
TPDA:
Tránsito promedio diario anual futuro
El valor de k, varía usualmente entre un 12 y un 18%. Con este factor y conocido el TPD futuro, se puede determinar el VHD. Para el diseño es necesario conocer el VHD en cada sentido de viaje, esto es lo que se conoce como distribución direccional.
PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO TR ÁNSITO Las carreteras nuevas o los mejoramientos de las existentes se deben diseñar con base en el tránsito que se espera que vaya a usarlas. Es deseable, entonces, que el diseño se haga para acomodar el volumen de tránsito que se espera que se presente en el último año de vida útil de la vía, con mantenimiento razonable. La determinación del tránsito futuro es lo que se llama proyección del tránsito. Es difícil determinar la vida útil de una vía pues sus partes tienen diferentes edades, sin embargo, la mayor parte de proyectistas consideran 20 años un periodo razonable. La proyección del tránsito depende de los datos que se tengan y de la precisión de los mismos. Los volúmenes volúmenes de tránsito tránsito futuro para diseño se derivan del tránsito tránsito
104
actual y del crecimiento esperado de este durante el periodo seleccionado de diseño.
TRÁNSITO NORMAL El tránsito normal es aquel que utilizaría la vía nueva o mejorada si ahora se pusiera en servicio. Y se encuentra compuesto por el tránsito actual y el atraído.
Tránsito Tránsito actual Es el que está utilizando la carretera antes de la mejora. En caso de una vía nueva el tránsito actual no existe.
Tránsito atraído
105
Es aquel que viene de otras vías al terminar de construirse la vía o al completarse las mejoras. Para determinar el tránsito normal se puede utilizar alguno de los siguientes procedimientos: -
Hacer
conteos
de
volúmenes volúmenes
de
tránsito tránsito
de
carreteras carreteras
sobre
vías
de
similares características. -
Contar Contar los volúmenes volúmenes de
tránsito tránsito
existentes existentes
que
puede afectar el volumen de tránsito con la mejora o construcción. -
Realizar estudios origen/destino en las propia vía.
AUMENTO DEL TRÁNSITO Se debe determinar el volumen futuro aplicando los incrementos correspondientes al tránsito, teniendo teniendo en cuenta el crecimiento normal, el tránsito producido producido y el de desarrollo.
Crecimiento normal Es el incremento en el volumen del tránsito debido al aumento general en el número y utilización de los vehículos.
Tránsito Tránsito producido o inducido Consiste en los viajes de vehículos particulares, comprende los viajes que no se hubieran hecho antes, los que se hubieran realizado en transporte público y los que se hubieran realizado por otra ruta. Su difícil determinación hace que se incluyan generalmente dentro del crecimiento normal. Una vez evaluada varias vías se estima que su valor es de 5% del tránsito normal.
106
Tránsito Tránsito de desarrollo Es el debido a mejoras en las zonas adyacentes que no se habría presentado si la carretera no se hubiera construido o mejorado. El desarrollo de la zona se puede estudiar por medio de mapas que presentan los usos actuales de la tierra y sus posibles mejoras, evaluado el uso futuro de la tierra se puede deducir el número probable de viajes y los posibles orígenes y destinos.
FACTOR FACTOR DE PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO TR ÁNSITO (FPT) Es la relación entre el tránsito futuro y el tránsito normal (presente), para un proyecto, y establece el crecimiento del tránsito debido al incremento normal más el tránsito producido y el de desarrollo. El factor de proyección se obtiene sumando los porcentajes de crecimiento de cada ítem de incremento del tránsito en relación con el tránsito normal, esta suma se divide por 100 y se le añade 1.
Los valores del factor de proyección del tránsito son muy variables y van desde 1.5 hasta 3.0.
VOLUMEN DE TRÁNSITO FUTURO Es el volumen que se espera circule por la vía al final del período de su vida útil, el cual dependiendo de las características del proyecto puede variar de 15 a 20 años para vías y alrededor de 25 años para puentes.
107
El volumen de tránsito futuro se puede determinar una vez establecido el factor de proyección del tránsito y multiplicando este valor por el tránsito normal.
En donde: TPDf : Tránsito promedio diario futuro FPT: FPT: Factor de proyección del tránsito VTN: Volumen de tránsito normal = (Tránsito actual + tránsito atraído)
3.10 ESTRUCTURA DEL TRÁNSITO TRÁNSITO COMPOSICIÓN COMPOSICIÓN En el diseño de carreteras se deben tener en cuenta también las características de operación de los vehículos, que son diferentes según los diversos tamaños y pesos de los mismos, y permiten formar con ellos varias clases. La cantidad relativa de las diferentes clases de vehículos en el tránsito total es lo que se llama composición del tránsito. Los camiones, por ser generalmente más pesados que los buses y automóviles, son más lentos y ocupan mayor espacio, por tanto tienen mayor efecto en el tránsito que los vehículos más pequeños. El efecto de operación de un camión es equivalente al de varios vehículos livianos, se acost acostum umbra bra repre represen senta tarl rlo o con la letr letra a J y depe depend nde e prin princi cipa palm lmen ente te de la pendiente. En términos generales se tiene: -
108
J = 2 Terreno Plano
-
J = 4 Terreno Montañoso
Dependiendo Dependiendo de la cantidad de camiones camiones que se tengan y sus características características se establece el vehículo de diseño.
EJEMPLO 5 Se proyecta la construcción de un tramo de autopista en terreno plano cerca de una ciudad, y de acuerdo con el análisis de un estudio O/D y datos estadísticos estadísticos y de experiencia de vías de similares condiciones se tiene: -
El volumen del tránsito promedio p romedio diario TPD=24.000 Veh/día.
-
El periodo de diseño corresponde a 20 años.
-
De acuerdo a estudios se tiene que el crecimiento normal del tránsito para una vía de estas características en un periodo de 20 años, será del 68% del volumen del tránsito de ese año.
-
Con base en experiencias de vías de condiciones similares se tiene que el tránsito producido será del 18% del volumen del tránsito normal.
-
De igual manera se espera que el volumen volumen del tránsito desarrollado desarrollado dentro de 20 años sea de 8.200 viajes por día en este punto de la troncal.
-
Un factor K =0.13
Además sabemos que el factor direccional D= 0.61 y que la composición del tránsito tránsito refleja refleja que el 26% de los vehículos vehículos que pasan por el sector son camiones y los restantes son automóviles determine:
109
-
El incremento en el tránsito por el tránsito desarrollado
-
El factor de proyección del tránsito
-
El TPD futuro para el periodo de diseño
-
El volumen horario de diseño
-
La cantidad de vehículos que circularan en el sentido de mayor volumen
-
La composición del tránsito clasificada en camiones y automóviles
-
Definición del vehículo de diseño
SOLUCIÓN Datos: TPD=24.000 Veh/día. Veh/día. (Tránsito normal = actual + atraído) Periodo de diseño: 20 años. Terreno plano. Crecimiento normal será del 68% del TPD Tránsito producido será del 18% del volumen del tránsito normal Tránsito desarrollado dentro de 20 años sea de 8.200 viajes por día K = 0.13 Factor direccional D= 0.61 26% son camiones y 74% Automóviles
a. El incremento incremento en el tránsito tránsito normal por el tránsito desarrollado desarrollado % Incremento = Tránsito desarrollado/ TPD % Incremento = 8200/24000 = 0.34= 34% del volumen del tránsito normal
b. El factor de proyección del tránsito Crecimiento normal 68% Tránsito producido 18% Tránsito desarrollado 34%
c. El TPD futuro para el periodo de diseño (20 años) TPDf = TPD*FPT
110
TPDf =24000*2.20 =24000*2.20 =52.800 vehículos/día
d. El volumen volumen horario de diseño K=VHD/TPDf
con K= 0.13
VHD=K*TPDf VHD=0.13*52.800 VHD = 6870 Veh/hora
e. Cantidad de vehículos que circularan en el sentido de mayor volumen volumen Factor direccional D=0.61 N. vehículos en el sentido de mayor volumen= 6.870*0.61 N. vehículos en el sentido de mayor volumen= 4.190 vph
f. La composición del tránsito tránsito clasificada en camiones y automóviles En el sentido de mayor volumen se tiene: 4.190 * 0.26 =1.090 Camiones 4.190 * 0.74 =3.100 Automóviles
g. Definición del vehículo vehículo de diseño 4.190 * 0.26 =1.090 Camiones 4.190 * 0.74 =3.100 Automóviles Para el terreno plano tenemos que el efecto de los camiones sobre el terreno es igual a J=2, con esto: 1.090*2 =2.180 Automóviles equivalentes a los camiones Como se observa de la equivalencia, el peso de los camiones es representativo dentro del diseño de la autopista, por lo que este se define como el vehículo de diseño.
111
3.11 PROBLEMÁTICA PROBLEM ÁTICA DEL TRÁNSITO Y EL TRANSPORTE TRANSP ORTE El mejoramiento de una red de transporte mediante la adición de una vía nueva o el incremento de la capacidad de una vía existente, se ha visto como la solución de un problema de tráfico vehicular. El hecho de agregar una nueva vía a una red de transporte puede no mejorar la operación del sistema respecto a la reducción del tiempo total de viaje en el sistema. En este sentido, los modelos de equilibrio del usuario suponen que los usuarios intentan minimizar su propio tiempo de viaje sin considerar los efectos de sus decisi decisione oness en otros otros usuario usuarios, s, ya que aunque aunque algunos algunos usuario usuarioss se benefi beneficia cian n utilizando la nueva vialidad, estos pueden contribuir a incrementar la congestión para otros usuarios. El comportamiento y rendimiento de las vías decrece a medida que se incrementa el volumen vehicular, cuando hay mayor número de usuarios en las vías, la velocidad de circulación disminuye. El rendimiento también se incrementa cuando aumenta la demanda, cuando se incrementa la tarifa, los excedentes para el operador le permiten incrementar la frec frecuen uenci cia a del del serv servic icio io.. El incre increme ment nto o de la capac capacid idad ad pued puede e conduc conducir ir a un decrecimiento del rendimiento o desempeño del sistema vial por la migración de usuarios a otras alternativas de viajes. Cuan Cuanta tass más más vías vías para para auto automó móvi vile less se cons constr truy uyan an en las las ciud ciudad ades es,, más más congestión se genera.
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 3
112
•
Tomando como base los diferentes elementos y conceptos desarrollados a lo largo de la tercera unidad, escriba un texto en el que plantee: en primera medida medida cuáles cuáles son los princi principal pales es problem problemas as y limita limitacio ciones nes a nivel nivel de tránsito y transporte en su región y posteriormente proponga una solución global lógica y viable desde el punto de vista técnico y económico.
SÍNTESIS
113
A lo largo de esta unidad se desarrollaron numerosos elementos, entre ellos: la definición de los conceptos de transporte y tránsito, sus funciones, objetivos y elem elemen ento toss dete determ rmin inan ante tess en su estr estruc uctu tura raci ción ón,, adem además ás de los los proc proces esos os principales que se desprenden de estos dos conceptos. Asimismo, fueron definidos los modos de transporte, su clasificación y características, e igualmente estudiamos los factores que permiten el desarrollo del transporte y algunos aspectos técnicos referentes al tránsito. El ensamble de estos elementos, tanto teóricos como técnicos, es de gran utilidad en el futuro desarrollo y participación en proyectos relacionados con la ingeniería vial.
AUTOEVALUACION
114
1.
Responda según corresponda si las siguientes afirmaciones son falsas (F) o verdaderas (V).
2.
a.
El transporte es el movimiento de personas y bienes mediante unos medios interrelacionados entre si y que son identificados para ese propósito, que tienen como fin permitir el movimiento de la economía de una ciudad y un país. ( )
b.
El tránsito cumple con las funciones de: agregar valor a lo transportado, satisfacer la demanda, ensanchar los mercados, estabilizar precios, entre otros. ( )
c.
Dentro Dentro del sistem sistema a de transp transporte orte se pueden pueden distin distinguir guir seis seis element elementos os princi principa pale less que que son: son: la unid unidad ad tran transp sport ortado adora ra,, la infr infraes aestr truct uctura ura,, la organización, la fuerza motriz, la operación y los terminales. ( )
d.
Los modos de transporte se clasifican en: carretero, ferroviario, marítimo, aéreo, flujos continuos, multimodal y exóticos. ( )
e.
Dent Dentro ro de los fact factore oress que que desa desarro rrollllan an trans transpo port rte e se encu encuent entra ran: n: los los económicos, geográficos, políticos, militares, tecnológicos, competitivos y de consolidación urbana. ( )
Defina en forma clara y concisa cada uno de los siguientes términos desde el punto de vista del tránsito vehicular. vehicular. a. b. c. d.
115
Volumen Tasa de Flujo Demanda Capacidad
CUARTA UNIDAD: COMPONENTES DEL TRÁNSITO Introducción En esta unidad veremos los aspectos y elementos relacionados con el TRANSITO: los usuarios, el vehículo y la vía. Este ensamble de conocimientos facilitará al futuro técnico en seguridad vial la labor de reconocimiento de los diferentes participantes en la activad del tránsito y sus relaciones. Asimismo, a partir de esta identificación general se busca que el futuro técnico comprenda los aspectos operacionales relativos a los diferentes componentes básicos del tránsito.
Competencia Específica: El estudiante estudiante conoce los aspectos aspectos más destacados destacados en la evolución del vehículo y las vías como elementos básicos del transporte y tránsito.
4.1 ELEMENTOS DEL TRÁNSITO Con Con el propós propósitito o de estu estudi diar ar los los aspec aspecto toss opera operaci ciona onale less importante analizar cada uno de sus elementos básicos que son:
116
del del tráns tránsitito, o, es
4.2 EL USUARIO Siempre que se trate de la planeación, estudio, proyecto y operación de un sist sistem ema a de tran transp sport orte e auto automot motor or,, el inge ingeni niero ero de trán tránsi sito to debe debe cono conocer cer las las habilidades, limitaciones y requisitos que tiene el usuario, como elemento de la ingeniería de tránsito. Los seres humanos, como usuarios de los diferentes medios de transporte son elementos del tránsito, quienes deben ser estudiados y entendidos claramente con el propósito de ser controlados y guiados en forma apropiada. El comportamiento del individuo en el flujo de tránsito es con frecuencia, uno de los factores que establece sus características. El usuario del sistema de transporte urbano es cualquier habitante de una ciudad, que tenga necesidad de desplazarse a diversos sectores de una zona urbana como parte de sus actividades. En este sentido, el usuario puede ser clasificado en las siguientes categorías:
117
4.2.1 EL PEATÓN Se puede considerar como peatón potencial a la población en general, desde personas de 1 año hasta adultos mayores. Por otra parte, es importante estudiar al peató peatón n porqu porque e es, es, por por jerar jerarquí quía a entr entre e modo modos, s, el más más vuln vulner erabl able, e, lo cual cual lo convierte en un componente importante dentro de la seguridad vial. Es importante evaluar la presencia de los peatones en las inmediaciones de las intersecciones y tramos de vía utilizados generalmente por éstos para cruzar. En algunos casos donde se presentan elevados volúmenes peatonales y serios conflic conflictos tos peatónpeatón-vehí vehícul culo, o, puede puede ser necesar necesario io constru construir ir pasos pasos peatonal peatonales es a desnivel o implementar medidas específicas que garanticen la seguridad de las personas que circulan a pie y faciliten su circulación. Las medidas cualitativas utilizadas para caracterizar el flujo peatonal son similares a las utilizadas para el tráfico vehicular. A continuación se presenta los niveles de servicio peatonales en aceras y senderos.
4.2.2 EL CICLISTA
118
Otro usuario, elemento importante del tránsito y transporte, es el ciclista, que de alguna manera, ya sea en el desarrollo de una actividad de recreación, trabajo, comp compras ras o estu estudi dio, o, debe debe despla desplaza zars rse e de un lugar lugar a otro, otro, sobre sobre faci facililida dade dess exclusivas o mezcladas con el tránsito peatonal y vehicular. La ciclovía, es el nombre genérico dado a parte de la infraestructura pública u otras áreas destinadas de forma exclusiva para la circulación de bicicletas. Los criterios de diseño de ciclovías son algo similares al de las vías, en este sentido, las consideraciones de diseño importantes para que una ciclovía sea segura incluyen el ancho de la pista o calzada, la velocidad de diseño y los alineamientos verticales y horizontales. Dentro de las ventajas que tiene el uso de la bicicleta se encuentran: disminución de la contaminación, reducción de la congestión vehicular, ahorro en costos de transporte, ecológicamente sostenible, etc.
4.2.3 EL PASAJER PASAJERO O Una Una parte parte cons consid idera erabl ble e de la pobl poblaci ación ón de cualq cualquie uierr país país neces necesitita a usar usar el tran transpo sport rte e de serv servic icio io públ públic ico. o. En much muchos os país países es lleg llegan an a ser ser mill millon ones es de pasajeros transportados diariamente, representando en sí una industria básica para el desarrollo del país. La proporción de población que se dedica a la actividad de transporte transporte es alta y la proporción proporción de la población que depende de ellos para su traslado al trabajo, a los centros educativos, en general, para su actividad económica y social es mucho mayor.
119
El pasajero se constituye en el objeto del sistema de transporte bien sea público o particular, cobrando mayor importancia (por su mayoría) el relacionado con el primero.
4.2.4 EL CONDUCTOR Es importante conocer las principales características de los conductores para lograr un buen proyecto y una operación eficaz del sistema de transporte, sobre todo en su interacción con el vehículo y el resto del tránsito. Un conductor debe tomar varias decisiones en un recorrido dado, las cuales dependen de su experiencia en situaciones similares y de la influencia de una serie de factores externos de cierta variabilidad, como la presencia de otros vehículos y las condiciones climatológicas y en general del entorno. La información que recibe un conductor influye en su tiempo de reacción, el tiempo que tarda un conductor en tomar una decisión relacionada con un suceso depende de la percepción y de la reacción. Los conductores generalmente aumentan los tiempos de percepción y reacción con la influencia de estos factores.
120
-
Fatiga
-
Enfermedades o deficiencias físicas
-
El alcohol y las drogas
-
Estado emocional
-
El clima
-
Edad
-
El cambio del día a la noche
Por las anteriores razones es importante reducir la saturación de información al conductor, conductor, y al mismo tiempo se debe proporcionar la información información suficiente suficiente para que guie correctamente el vehículo.
4.3 EL VEHÍCULO 4.3.1 CARACTERÍSTICAS El vehículo es otro de los elementos primordiales del tránsito, dependiendo de sus características se desarrolla la operación. La cantidad de vehículos sobre la vía al igual que si composición define las cargas a las cuales se verá sometida la estr estruct uctura ura del del pavim paviment ento, o, son son difer diferent entes es las las condi condici cion ones es para para una una vía vía cuyo cuyo porcentaje porcentaje de vehículos vehículos pesados es pequeño en relación relación a los vehículos vehículos livianos, livianos, pues pues su dise diseño ño esta estará rá gobe gobern rnad ado o por por este este últi último mo;; ya que que a part partir ir de sus sus características se fija el radio de curvatura del alineamiento horizontal. Las dos clases más generales de vehículos son:
Vehículos livianos: Que incluyen automóviles y otros vehículos pequeños como camionetas y pickups, con capacidad hasta de 8 pasajeros y ruedas sencillas en el eje trasero. Como cami camion ones, es, buses buses y comb combin inac acio iones nes de cami camione oness Vehículos ehículos pesados pesados: Como (semirremolques y remolques), de más de 4 toneladas de peso y doble llanta en las ruedas traseras.
4.3.2 VEHÍCULO DE DISEÑO
121
Se denomina vehículo de diseño un tipo de vehículo vehículo cuyos pesos, dimensiones dimensiones y características de operación se usan para establecer los controles de diseño que acomoden vehículos del tipo tipo designado. Con propósitos de diseño geométrico, el vehículo vehículo de diseño debe ser uno, cuyas dimensiones dimensiones y radio mínimo mínimo de giro sean mayores que los de la mayoría de vehículos que transitaran por la vía. La clasificación de los vehículos según el Ministerio de Transporte es la siguiente: -
Vehículo liviano o automóvil (A)
-
Buses y busetas (B), que sirven para transportar pasajeros en forma masiva.
-
Camiones (C), para el transporte de carga, que pueden ser de dos ejes (C-2), camiones o tracto-camiones de tres ejes (C-3) y también de 4, 5, o más ejes (C-4, C-5, >C-5).
-
Remolques Remolques (R), con uno o dos ejes verticales de giro y una unidad completamente remolcada.
122
4.4 LA VÍA 4.4.1 GENERALIDADES Uno de los patrimonios más valiosos con el que cuenta cualquier país es su infraestructura y en particular el sistema vial, por lo que su magnitud y calidad representa representa uno de los indicadores indicadores del grado de desarrollo desarrollo del mismo. Por esto es común encontrar un excelente sistema vial en un país con alto nivel de vida y un sistema vial deficiente en un país en vía de desarrollo. Se entiende por camino, camino, aquella franja de terreno acondiciona acondicionada da para el tránsito de vehículos. El diseño geométrico de las carreteras y calles, incluye todos aquellos elementos relacionados con el alineamiento horizontal, el alineamiento vertical y los diversos componentes de la sección transversal.
4.4.2 CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE LAS VÍAS De acuerdo con su función las vías se pueden clasificar en:
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SISTEMA ARTERIAL PRINCIPAL URBANO Este sistema incluye las vías de mayor jerarquía dentro de la red vial urbana y corresponden a los corredores de mayor volumen de tránsito y a los deseos de viajes más largos que llevan una proporción alta del total de viajes del área urbana. Por estas vías se realiza la mayoría de los viajes que entran y salen del área urbana, la mayoría de los movimientos de paso a través del centro de la ciudad. Gene General ralme ment nte e trans transititan an por por ella ellass las las ruta rutass de buse busess inte intermu rmuni nici cipal pales es y de transporte de carga y le dan continuidad a las vías rurales que interceptan el límite urbano.
SISTEMA ARTERIAL SECUNDARIO URBANO
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Es un sistema interconectado con el sistema arterial principal y acomoda los viajes de moderada duración en un nivel un poco más bajo de movilidad que las arterias principales. Este sistema densifica la red urbana y distribuye los viajes hacia áreas geográficas geográficas más pequeñas. pequeñas. Puede llevar llevar rutas locales y proporciona proporciona continuidad continuidad entre los barrios. El espaciamiento de las vías arterias secundarias puede variar entre 0.2 a 1 Km en el área central de negocios de mayor actividad, a valores de 3 a 5 Km en las franjas suburbanas, aunque normalmente no es mayor de 2 Km en las áreas completamente desarrolladas.
SISTEMA DE VÍAS COLECTORAS URBANAS Este sistema suministra servicios de acceso a las propiedades y facilidad de circulación al tránsito en las áreas residenciales, comerciales e industriales. Difi Difiere ere del del sist sistem ema a arter arterial ial en que que sus sus inst instal alac acio ione ness puede pueden n pene penetr trar ar en el vecindario vecindario residencial, residencial, distribuir distribuir los viajes que sus instalaciones instalaciones pueden penetrar en el vecindario residencial, distribuir los viajes que vienen de las arterias a través del área hasta su destino final. Las vías colectoras tienen funciones duales, ya que sirven para acomodar los viajes más cortos y alimentar las arterias, y para proporcionar algún grado de movilidad y servir a las propiedades colindantes de uso homogéneo del suelo.
SISTEMA DE VÍAS LOCALES Este sistema comprende comprende las vías no incluidas incluidas en los sistemas de mayor jerarquía jerarquía y tienen como función básica permitir el acceso directo a las residencias, negocios o propiedades colindantes.
125
Las vías locales ofrecen el menor nivel de movilidad y menores velocidades, el volumen de tránsito generado por los usos del terreno aledaño corresponden a viajes cortos, no tienen continuidad y usualmente no transitan rutas de buses, lo que deses desestitimu mula la el tráns tránsitito o de paso, paso, pero pero sirv sirven en de conex conexió ión n con con las vías vías colectoras o de mayor jerarquía. De acue acuerd rdo o en el uso uso del del sue suelo pred predom omin inan ante te,, las las vías ías loca locale less pued pueden en subclasifica subclasificarse rse en residenciale residencialess o habitacionale habitacionales, s, industriales industriales y comerciales. comerciales. En general, no existen prohibiciones importantes de estacionamiento en las vías locales, siempre y cuando se disponga de por lo menos un carril por sentido de circulación para el tránsito vehicular.
VÍAS MARGINALES M ARGINALES PAISAJÍSTICAS PAISAJÍSTICAS Corr Corres espo pond nden en a las las vías vías que que deli delimi mita tan n zona zonass de prot protec ecci ción ón de ríos ríos,, con con características particulares, o localizadas en áreas con visuales paisajísticas de interés. Cumplen funciones básicamente recreacionales y de proyección ecológica con velocidades e intensidades bajas.
VÍAS SEMIPEATONALES Son vías donde predomina el uso peatonal sobre el vehicular, para lo cual sólo se permite permite un carril vehicular vehicular mínimo mínimo de 3 m de ancho con bahías para el ascenso y descenso de pasajeros, separadas entre sí como mínimo cada 50 m. Estas vías se usan principalmente en las zonas céntricas de la ciudad donde los volúmenes peatonales son altos y existe restricción parcial de acceso de los vehículos, en estas zonas los andenes tienen un ancho superior a 3 metros.
126
VÍAS PEATONALES Son las vías destinadas exclusivamente al uso de peatones, o con una circulación restring restringida ida de vehícu vehículos los automo automotor tores, es, los cuales cuales deben deben operar operar a veloci velocidad dades es bajas. En un área exclusivamente residencial, la distancia máxima entre vías peatonales debe ser de 100 metros.
CICLORUTAS Las ciclorutas son vías destinadas única y exclusivamente para la circulación de bicicletas. bicicletas. Las ciclorutas ciclorutas generalmente generalmente están separadas separadas del tránsito de vehículos vehículos automo automotor tores es y se construye construyen n con derecho derecho de vía propio. propio. Por el bajo impacto impacto ecológico que tienen su construcción y utilización se está volviendo más común en ciudades con altos niveles de contaminación.
4.4.3 ELEMENTOS COMPONENTES DE LAS VÍAS La sección transversal de una vía es el “perfil del terreno en dirección normal al eje de la carretera”. La sección transversal de una carretera de dos carriles (uno para cada sentido de viaje) se ve esquemáticamente esquemáticamente en la siguiente figura y consta de las siguientes partes básicas:
La Calzada Que es la zona de la vía destinada a la circulación de vehículos y está formada por sus dos carriles, cada uno de los cuales es la “parte de la calzada destinada al tránsito de una sola fila de vehículos. Los anchos de carriles carriles recomendados por el Ministerio Ministerio de Transporte Transporte son de 3.00 y 3.50 metros, así, las calzadas serán de 6.00 y 7.00 metros.
127
Las Bermas Son las partes del camino contiguas a la calzada, destinadas a la detención de los vehículos vehículos de emergencia. emergencia. El ancho de cada berma puede ser de 0.5 a 3.0 metros de acuerdo al tránsito y al terreno.
La Corona Se denomina el conjunto formado por la calzada y la berma.
128
Las Cunetas Que son zanjas construidas al borde de la calzada (o de la berma cuando existe) para recoger y evacuar las aguas superficiales.
El talud A continuación de la cuneta, si la sección es corte y con la inclinación adecuada del terreno, sigue el talud de corte, pero su la sección sección es en terraplén o relleno, el talud se denomina denomina de relleno. El talud es el parámetro parámetro o superficie inclinada inclinada que limita lateralmente un corte o un relleno. Los valores de los taludes deben ser seleccionados cuidadosamente en cada tramo de la vía con el fin de que sean estables, de manera que se evite el peligro de derrumbes aunque sin encarecer demasiado el movimiento de tierras.
Plataforma Se denomina plataforma del camino o banca al ancho total de la vía comprendido entre los extremos exteriores de las cunetas. En los tramos rectos la superficie de la vía tiene una pendiente transversal que tiene por objeto facilitar el escurrimiento superficial del agua, está pendiente que va generalmente del eje hacia los bordes, se llama bombeo. La inclinación dada al perfil transversal de una carretera en los tramos en curva horizontal para contrarrestar el efecto de la fuerza centrífuga que actúa sobre un vehículo en movimiento, se llama peralte, baja del borde exterior hacia el interior, y naturalmente, también sirve para el escurrimiento del agua lluvia. El bombeo de la calzada generalmente tiene valores entre 1% y 3%, según la clase de pavimento, pavimento, el valor valor más común es 2%, cuando cuando se trata de pavimento pavimento asfáltico. asfáltico. Las bermas tienen tienen normalmente normalmente una pendiente pendiente transversal del 4% por razón razón de su acabado acabado tiene tiene menos finura finura que el de la calzada calzada.. Y en cuanto al
129
peralte, sus valores varían entre un mínimo del 2% y un máximo del 10%; esto depende de la velocidad de diseño de la carretera y del radio de la curva.
4.4.4 CARACTERÍSTICAS DE LAS VÍAS CAPACIDAD La capacidad de una carretera es otro de los factores que controlan el diseño y se refiere a la habilidad que presenta esa vía para acomodar el tránsito. La capacidad se conside considera ra en dos catego categoría rías: s: en condic condicion iones es de flujo flujo ininte ininterru rrumpi mpido do y en condiciones de flujo interrumpido. El flujo de tránsito ininterrumpido ocurre principalmente en carreteras rurales, donde las zonas aledañas no se han desarrollado mucho y, por tanto la influencia de intersecciones intersecciones a nivel nivel no es muy importante, importante, o también también en las carreteras carreteras o autopistas autopistas que tienen tienen control de accesos. accesos. En cambio, cambio, el flujo interrumpi interrumpido do es el que se presenta básicamente en las vías de las áreas urbanas. Se puede puede defini definirr capaci capacidad dad como el máximo máximo número de vehícul vehículos os que puede pasar por una sección dada de un carril o una carretera (teniendo en cuenta los dos dos sent sentid idos os por por sepa separa rado do)) dura durant nte e un perí períod odo o dado dado bajo bajo las las cond condic icio ione ness prevalecientes del tránsito y de la carretera.
NIVELES DE SERVICIO El nivel de servicio de una carretera es una clasificación de la calidad del servicio que presta en un momento dado, considerada principalmente la velocidad media de oper operac ació ión n de los los vehí ehículo culos, s, aunqu unque e tamb tambiién el tiemp iempo o de viaj viaje, e, las interrupciones del flujo, la libertad de maniobra, la comodidad para manejar, la seguridad, etc.
130
Se identifican cinco niveles de servicio en el intervalo de condiciones de operación que se presentan, desde flujo libre con volumen de tránsito bajo hasta flujo restringido con altos volúmenes en una carretera de buenas características. Estos niveles de servicio se identifican con las letras A, B, C, D y E, un sexto nivel F, se caracteriza por un tránsito completamente congestionado con operación de pare y siga.
Nivel de servicio A Repr Represe esent nta a circu circula laci ción ón a fluj flujo o libre libre..
Los Los usuar usuarios ios,, cons conside idera rados dos en form forma a
individual, están virtualmente exentos de los efectos de la presencia de otros en la circu circulac lació ión. n. Posee Posee una una altís altísim ima a liber liberta tad d para para sele selecc ccio ionar nar sus veloc velocid idade adess desea deseada dass y mani maniob obrar rar dent dentro ro del del trán tránsi sito to.. El nive nivell gene genera rall de comod comodida idad d y conveniencia proporcionado por la circulación es excelente.
Nivel de servicio B Está aún dentro del rango de flujo libre, aunque se empiezan a observar otros vehículos integrantes de la circulación. La libertad de selección selección de las velocidades deseadas deseadas sigue relativament relativamente e inafectada, inafectada, aunque disminuye disminuye un poco la libertad de maniobra. El nivel de comodidad y conveniencia es algo inferior, porque la presencia de otros vehículos comienza a influir en el comportamiento de cada uno.
Nivel de servicio C Pertenece al rango de flujo estable, pero marca el comienzo del dominio en que la operación de los usuarios individuales se ve afectada de forma significativa por las interacciones con los otros usuarios. La selección de velocidad se ve afectada por la presencia presencia de otros, y la libertad libertad de maniobra maniobra comienza comienza a ser restringida. restringida. El nivel de comodidad y conveniencia desciende notablemente.
Nivel de servicio D
131
Representa una circulación de densidad elevada, aunque estable. La velocidad y libertad de maniobra quedan seriamente restringidas, y el usuario experimenta un nivel general general de comodidad comodidad y conveniencia conveniencia bajo. bajo. Pequeños Pequeños incrementos incrementos en el flujo generalmente ocasionan problemas de funcionamiento, incluso con formación de pequeñas colas.
Nivel de servicio E El funcionamiento está en el límite o cerca de su capacidad. La velocidad de todos se ve reducida a un valor bajo, bastante bastante uniforme. uniforme. La libertad libertad de maniobra para circular es extremadamente difícil, y se consigue forzando a los vehículos a “ceder el paso”. Los niveles de comodidad y conveniencia son enormemente bajos, sien siendo do muy eleva elevada da la frus frustr trac ació ión n de los cond conduct uctore ores. s.
La circ circul ulac ació ión n es
normalmente inestable, debido a que los pequeños aumentos del flujo o ligeras perturbaciones del tránsito producen colapsos.
Nivel de servicio F Representa Representa condiciones condiciones de flujo flujo forzado. forzado. Esta situación situación se produce produce cuando la cantidad de tránsito que se acerca a un punto, excede la cantidad que puede pasar por él. En estos lugares se forman colas, donde la operación se caracteriza por la existencia de ondas de parada y arranque, extremadamente inestables, típicas de los “cuellos de botella”. Como el nivel de servicio es comparable con un intervalo de velocidad media de circulación para describir las condiciones de operación que el diseñador busca para proporcionar a los usuarios, se determinan las características de diseño de la carre carrete tera ra y la corre correspo spond ndie ient nte e velo veloci cida dad d medi media a de opera operaci ción ón que que den una capacidad de diseño que sea, por lo menos, igual al volumen de diseño. Para aclarar los conceptos en el siguiente cuadro se muestra algunas características de los los nivel niveles es de servi servici cio, o, los los volú volúme menes nes de serv servic icio io corre corresp spon ondie dient ntes es y sus sus velocidades máximas de circulación, para carreteras de dos carriles.
132
4.5 DISTANCIA DE VISIBILIDAD VISIBILI DAD La distancia de visibilidad hace referencia a la longitud de una carretera visible a un conduc conducto tor, r, bajo bajo condi condici cion ones es expres expresas. as. La dist distanc ancia ia de visi visibi bililida dad d
está está
estrechamente relacionada con la velocidad, como se verá a continuación. Existen dos tipos de distancias de visibilidad que se distinguen: -
La distancia de visibilidad de frenado también denominada distancia de parada.
-
La distancia de visibilidad de adelantamiento o de paso.
4.5.1 DISTANCIA DE VISIBILIDAD VISIBIL IDAD DE PARADA PARADA
133
Se considerará como distancia de visibilidad de parada la distancia mínima que requiere un conductor, que transita a la velocidad del proyecto al ver un objeto estacionario situado sobre la calzada hasta detenerse antes de llegar a él. Se considera que es igual a la suma de dos distancias: -
La distancia recorrida por el vehículo durante el tiempo de percepción del obst obstác ácul ulo o por por la vist vista a del del cond conduc ucto torr más más el tiem tiempo po de reac reacci ción ón del del conductor para frenar.
-
La distancia después és de distancia requerida requerida para parar o detener el vehículo despu accionado los frenos.
134
DISTANCIA DISTANCIA DE PERCEPCIÓN PERCEPCIÓN - REACCIÓN (dp+dr = dpr) Según estudios se muestra que un tiempo tiempo de percepción-reacc percepción-reacción ión de 2.5 seg, es un valor adecuado ante situaciones de parada y dentro de este valor quedan incluidas las características de la mayoría de los conductores, por lo tanto se recomienda para fines de diseño. Durante este tiempo se considera que la velocidad del vehículo Vo, se mantiene constan constante, te, pues pues su variaci variación ón es muy pequeña. pequeña. Por lo tanto, tanto, la distanci distancia a de percepción-reacción dpr, para movimiento uniforme, en general se expresa como: dpr = Vo (tpr) dpr = Vo (2.5) dpr = Vo (km/h) (2.5s) (1.000m/1km) (1h/3.600s)
dpr = 0.7 Vo DISTANCIA DE FRENADO La distancia de frenado df, depende de muchos factores: la fricción entre llantas y pavimento, el peso del vehículo, el número de ejes, el tipo de pavimento, etc. Por otra parte, la distancia de frenado se puede determinar por los principios fundamentales de la mecánica, así: la fuerza que hace que un vehículo vaya deteniéndose, después de aplicar los frenos es:
F=m*a (1) Donde F:
Fuerza que se ejerce sobre el vehículo
m:
masa del vehículo
a:
aceleración, dada por la acción de la gravedad
135
La fuerza F debe ser contrarrestada por otra igual con el fin de detener el vehículo, denominada como fuerza de fricción longitudinal F l, que se expresa como:
Fl=f l * p (2) Donde Fl:
Fuerza de fricción longitudinal
f l :
Coeficiente de fricción longitudinal
p:
Peso propio del vehículo
Pero el peso del vehículo también lo podemos expresar como su masa por la gravedad P=m*g. Reemplazando en la anterior expresión se tiene:
Fl=f l * m*g (3) Igualando la ecuación (1) y la (2) F =Fl m*a =f l * m*g a= f l *g (4) Adicionalmente se debe tener en cuenta que en el movimiento uniformemente desacelerado y cuando el vehículo finalmente se detiene Vf=0, con lo que la distancia de frenado se puede expresar como:
df = Vo2 / 2a (5) Donde: df:
Distancia de frenado
Vo:
Velocidad inicial del vehículo
a:
aceleración
136
Reemplazando (4) en (5)
df = Vo2 / 2 *f l *g Transformando la expresión en unidades usuales, y utilizando la velocidad en Km/h, la gravedad en m/s 2 y df en metros se tiene: df = Vo2(km2/h2) / 2*f l*9.81(m/s2) * (1.0002 m2/1km2) * (1h2/36002 s2)
df = Vo 2 / 254 *f l La distancia de visibilidad de parada resulta entonces, como: Dp = dpr+df
Para condici condicione oness de humedad humedad (tiemp (tiempo o lluvio lluvioso) so) la veloci velocidad dad de operaci operación ón es ligeramente menor a la de diseño, para pavimento seco los valores de la fricción son son may mayores ores que que para para pavi pavime ment nto o húme húmedo do,, y como como se debe deben n util utiliz izar ar las las condiciones más críticas se usa el coeficiente de fricción para pavimento húmedo. Es conveniente anotar que los coeficientes de fricción que se presentan en la siguiente tabla son considerados en condiciones regulares y las llantas con el labrado parcialmente gastado que lo mismo que la presión de inflado influyen en su valor. La distancia de visibilidad de parada es afectada ligeramente por las pendientes. La fórmula estricta para obtenerla es:
137
EJEMPLO 6 Un tramo de carretera en una pendiente descendente del 5% tiene como velocidad de diseño 70 kph. Si sobre este tramo tramo un conductor conductor viaja a una velocidad velocidad de 100 kph. Qué distancia adicional adicional a la del proyecto necesitará para detener su vehículo ante la presencia de un obstáculo fijo sobre el carril de circulación?
a. La distancia de visibilidad de parada para V=70kph De acuerdo a la anterior tabla se tiene: f l = 0.33 (Pavimento húmedo)
138
Vo = 70 kph,
i =0.05
b. La distanc distancia ia de vis visibi ibilid lidad ad de parada parada para veloci velocidad dad a la que viaja viaja el vehículo V=100kph De acuerdo a la anterior tabla se tiene: f l = 0.30 (Pavimento húmedo)
Vo =100 kph, i =0.05
Luego la distancia adicional que necesita el conductor para detener el vehículo es de: 227.5 – 117.9 =109.6 m.
4.5.2 DISTANCIA DE VISIBILIDAD VISIBIL IDAD DE ADELANTAMIENTO Se pude pude defi defini nirr la dist distanc ancia ia de adel adelan anta tamie mient nto o como como la suma suma de toda todass las las dist distan anci cias as requ requer erid idas as para para hace hacerr la oper operac ació ión n de reba rebase se de un vehí vehícu culo lo cambiando de carril y volviendo al mismo sentido de circulación. Las distancias que se consideran son (de acuerdo con la siguiente figura):
139
-
d1 Distancia recorrida por el vehículo que va adelantar (A) durante el periodo preliminar preliminar,, que comprende comprende el tiempo tiempo de percepción y reacción reacción y el de aceleración inicial hacia el punto por donde va a entrar al carril izquierdo.
Donde: t1: Tiemp iempo o que que dura dura el el vehí vehícu culo lo en en recor recorrer rer d1 (seg) V: Veloci elocidad dad de diseñ diseño o (kph (kph)) M: Difere Diferencia ncia entre entre V y (V adela adelanta ntamie miento nto – V) V) (kph) (kph) a: Acelerac Aceleración ión sufrid sufrida a por el vehí vehículo culo en la la dista distanci ncia a d1 -
d2 Distancia recorrida por el vehículo (A) mientras ocupa el carril izquierdo. d2 = 0.278 V * t2 Donde:
140
t2: Tiempo que dura el vehículo en recorrer d 2 (seg) V: Velocidad Velocidad de diseño (kph) -
d3 Distancia que debe existir entre el vehículo (A) al final de su maniobra y el vehículo que viene por el carril izquierdo (B) en sentido opuesto. Esta distancia se ha fijado previamente según estudios para que no se presente ningún tipo de colisión en la vía.
-
d4 Distancia recorrida por el vehículo (B) desde el momento que lo ve el conductor del vehículo (A) y se considera como 2/3 del tiempo durante el cual ocupa el carril izquierdo el vehículo (A), o sea, 2/3 d 2 .
d4 = (2/3) (2/3) *0.278 *0.278 V * t2 Donde: t2: Tiempo que dura el vehículo en recorrer d 2 (seg) V: Velocidad Velocidad de diseño (kph) Durante la primera parte de la maniobra de paso, el conductor puede regresar a su carril si ve que viene un vehículo en sentido opuesto, la experiencia enseña que así así será será si ha reco recorr rriido hast hasta a la terce ercerr part parte e de d2, si ha reco recorr rrid ido o más, más, simplemente continúa adelantando. En resumen de lo anterior la distancia de visibilidad está dada por la siguiente expresión:
141
Donde: t1: Tiemp iempo o que que dura dura el el vehí vehícu culo lo en en recor recorrer rer d1 (seg) V: Veloci elocidad dad de diseñ diseño o (kph (kph)) M: Difere Diferencia ncia entre entre V adela adelanta ntamie miento nto – V (kph (kph)) a: Acelerac Aceleración ión sufrid sufrida a por el vehí vehículo culo en la la dista distanci ncia a d1 (kph/seg) t2: Tiempo que dura el vehículo en recorrer d 2 (seg)
EJEMPLO 7 Determ Determina inarr la distan distancia cia de visibi visibilid lidad ad de adelant adelantami amient ento o (mínim (mínima) a) para para una carretera que tiene una velocidad de diseño de 55 kph. De la tabla anterior se tiene: V = 55 Kph, V adelan.= adelan.= 63 Kph, t 1=3.6seg, =3.6seg, a=2.25Kph/se a=2.25Kph/seg, g, t2=9.3seg, d3=30m De acuerdo con esto tenemos: M = V adelantamiento - V= 63-55= 8 Kph V-M = 55 – 8 = 43 Kph.
142
Reemplazando en la expresión para determinar la distancia de adelantamiento se tiene:
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ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 4 En el municipio donde trabaje identifique el tipo de vías que se encuentran, registre sus diferencias y el tipo de tránsito que se realizan. Realice un pequeño documento con una fotografía por tipo de vía, indique sus características y el tipo de tránsito que por ellas circula.
144
SÍNTESIS A lo largo de esta unidad se identificaron y expusieron de manera particular los aspectos y elementos relacionados con el tránsito: los usuarios, el vehículo y la vía. Este compendio de conocimientos busca que el técnico en seguridad vial reconozca los diferentes participantes en la activad del tránsito y se convierta en promotor de planes de tránsito y colabore de manera dinámica en los estudios que para su regulación y control se efectúen en cada una de las zonas del país.
145
AUTOEVALUACIÓN 1.
2.
Relaci Rela cion onee los los el elem emen ento toss que que comp compon onen en ca cada da uno uno de los los crit criter erio ioss expuestos: a.
Los elementos básicos del tránsito son
b.
Los usuarios de las vías se pueden clasificar de cuatro formas, ¿cuáles son?
c.
Los conduct conductores ores general generalmen mente te aument aumentan an los tiempos tiempos de percepc percepción ión y reacción con la influencia de siete factores, ¿cuáles son?
d.
¿Cómo se pueden clasificar las vías urbanas?
Defina de forma clara y concisa cada uno de los siguientes términos: a. b. c. d. e.
146
Calzada Berma Corona Cuenta Talud
3.
Responda si las siguientes afirmaciones son falsas (F) o verdaderas (V) según corresponda: a.
La distancia de visibilidad de adelantamiento es la distancia mínima que requiere un conductor, que transita a la velocidad del proyecto al ver un objeto estacionario situado sobre la calzada hasta detenerse antes de llegar a él. ( )
b.
La distancia de visibilidad está compuesta por la distancia distancia de percepción percepción y la distancia de frenado. ( )
c.
Se pude definir la distancia de parada como la suma de todas las distancias requeridas para hacer la operación de rebase de un vehículo cambiando de carril y volviendo al mismo sentido de circulación. ( )
GLOSARIO ACERA: Parte de la vía urbana o de una obra de arte destinada exclusivamente al tránsito de peatones. AUTOPISTA: Vía expresa de tránsito rápido, sin intersecciones y con control total de accesos BIFURCACION: División de una vía en ramales, uno de los cuales cuando menos se aparta de la dirección primitiva. CALLE: Vía urbana de tránsito público, que incluye toda zona entre linderos frontales de la propiedad. CALZADA: Zona destinada a la circulación de vehículos. CARRIL: Parte de la calzada destinada al tránsito de una sola fila de vehículos. CAMINO: Vía de tránsito en zonas no urbanas. CARRETERA: Vía de tránsito en zonas no urbanas, que tienen especificaciones mejores que un camino.
147
CRUCE A DESNIVEL: En que dos ejes de vía se atraviesan a diferentes niveles. DISPOSITIVOS DE CONTROL DEL TRANSITO: Dispositivos utilizados para el control del tránsito automotor (señales, marcas, semáforos). EMPALME: Conexión de una carretera con otras, acondiciona para el tránsito vehicular. BERMA: Parte del camino contigua a la superficie de rodadura que sirve de protección a los efectos de la erosión y destinada eventualmente a la detención de vehículos en emergencia. INTERSECCION: Caso en que dos o más ejes de vías se interceptan. RAMPA: Ramal de intercambio con pendiente, destinado a empalmar una vía con otra a niveles diferentes. TRANSITO (TRAFICO): Acción de desplazarse de personas, vehículos y animales por vías públicas. VEHICULO: Artefacto de libre operación que sirve para transportar personas o bienes. VELOCIDAD DE OPERACION: Velocidad media que se pueda desarrollar, sin sobrepasar la velocidad máxima permisible. LINEA DE DETENCION (LINEA DE PARADA): Marca de tránsito ante la cual deben detenerse los vehículos por indicación de una autoridad competente o de una señal de tránsito. MARCA DE TRANSITO: Elemento señalizador colocado o pintado sobre el pavimento o en elementos adyacentes al mismo, consistente en líneas, dibujos, colores, palabras o símbolos. PASO PARA PEATONES: Zona transversal al eje de un camino destinada al cruce de peatones mediante regulación de la prioridad de paso.
148
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Diseño geométrico de carreteras. Cárdenas, James. Ed. ECOE Ediciones. 2002.
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150
www. invias.gov.vo
TABLA DE SABERES
COMPONENTES Y TABLA DE SABERES SER Segurida d de si mismo
SABER HACER
Vocación de servicio
Apoya los estudios y evaluaciones sobre el sistema de transporte.
Honestid
ad
Justicia
Toleranci
Respeto
a
151
Genera estrat estrategia egiass para dar solución a los problemas de l tránsito. Define a través de los volúmenes de transito el comportamiento y func funcio iona nami mien ento to del del sistema
SABER Define y establece los procedimientos y alcances de la Ingeniería de Tránsito
Identifica y caracteriza la red vial nacional
Reco Recono noce ce los los tipo tiposs de conservación a que se deben someter las vías.
Diferencia las características de las funciones del transporte
Identifica Identifica los elementos, elementos, cara caract cter eríístic ticas y facto actore ress
Sirve de apoyo y es cola colabo bora rado dorr de las autoridades depa depart rtam amen enta tale less en los programas de tránsito y transporte.
Lealtad
Creativid
Empatía
Discreció
ad
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Propone estrategias para optimizar la circulación vehicular y las aplica en el lugar de trabajo.
desarrolladores del sistema de transporte. Clasifica y caracteriza los modos de transporte. Establece Establece la importancia importancia de los volúmenes de tránsito y apre aprend nde e como como se real realiz iza a su evaluación
Reconoce Reconoce los elementos elementos del tránsito: usuarios, vehículo y vía
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