PRACTICA Nº2 1. Para un mismo punto sobre una vialidad, entre las 7:00 y las 8:30 horas, se realizaron dos aforos en días diferentes. Los volúmenes en vehículos mixtos registrados en periodos de 5minutos se presentan en la siguiente tabla. Vehiculos mixtos/5 minutos Período
7:00 7:00 7:05 7:05 7:10 7:10 7:15 7:15 7:20 7:20 7:25 7:30 7:30 7:35 7:35 7:40 7:40 7:45 7:50 7:50 7:55 8:00 8:00 8:05 8:10 8:10 8:15 8:20 8:20 8:25 7:05 7:05 7:10 7:10 7:15 7:15 7:20 7:20 7:25 7:25 7:30 7:35 7:35 7:40 7:40 7:45 7:45 7:50 7:55 7:55 8:00 8:05 8:05 8:10 8:15 8:15 8:20 8:25 8:25 8:30
Dia1
81
58
58
122
97
83
114
78
78
78
63
93
11 112
Dia2
50
50
42
27
63
63
63
49
49
38
38
38
38
89
51
28
28
55
12 123 160 102
74
25
1) Dibuje los histogramas que muestren la variación del volumen en periodos de 5 y 15 minutos.2) Calcule el FHMD diario considerando los periodos de 5 y 15 minutos, respectivamente.3) Compare las dos situaciones y comente sus resultados.
Solución.1) A continuación se presentan los histogramas de la variación de volumen en periodos de 5 y 15 minutos para el día 1 y 2, para esta representación de los histogramas se realizó una tabla representando los datos dados del aforo en periodos de 15 minutos: Vehiculos Vehi culos mixtos/15 minutos Período
7:00 7:00 7:15 7:15 7:30 7:30 7:45 7:45 8:00 8:00 8:15 8:15 7:15 7:15 7:30 7:30 7:45 7:45 8:00 8:00 8:15 8:15 8:30 8:30
Dia1
197
302
270
234 252 252 111 111
Dia2
142
153
161
114 321 321 201 201
Periodos de 5 minutos
Periodos de 15 minutos
2) Para encontrar el FHMD se elaboraron tablas para encontrar el volumen horario de máxima demanda para periodos de 5 y 15 minutos para ambos días.
Para periodos de 5 minutos El volumen horario de máxima demanda se presenta desde las 7:10 hasta las 8:10 para el día 1 y de 7:25 a 8:25 para el día 2. Período Dia 1 Dia 2
7:00 7:05 7:10 7:15 7:20 7:25 7:30 8:00 8:05 8:10 8:15 8:20 8:25 8:30
VHMD
FHMD
1003 1034 1065 1058 964 895 867
1065
0.73
835
0.43
570
558
631
749 824 835 797
Para periodos de 15 minutos El volumen horario de máxima demanda se presenta desde las 7:15 hasta las 8:15 para el día 1 y de 7:30 a 8:30 para el día 2.
Período Dia 1 Dia 2
7:00 7:15 7:30 8:00 8:15 8:30
VHMD
FHMD
1003 1058 867
1058
0.876
797
0.621
570
749
797
3) Para ambos días el FHMD es menor en periodos de 5 minutos que el de 15 minutos:
1 0.73<0. 8 76 2 0.43<0.621
Esto quiere decir que en períodos cortos de 5 minutos la frecuencia de paso es más irregular que en periodos de 15 minutos donde se presenta un flujo mayor. De igual manera podemos apreciar que el día 1 tiene un flujo mayor al del día 2 por lo tanto durante el primer día podrían presentarse posiblemente problemas de tránsito.
2. La tabla 8.10 muestra el patrón de variación del volumen de tránsito en periodos máximos, durante tres días diferentes, para una misma sección de una determinada vialidad.1) Dibuje los histogramas de la variación del volumen de tránsito en cada dia.2) Calcule el FHMD para cada dia.3) Comente como es el flujo de tránsito para cada día, independientemente el uno del otro.4) Compare los tres patrones y concluya. Tabla 8.10 Variación del volumen de tránsito en horas de máxima demanda Vehículos/15 minutos Período
7:00 7:15 7:30 7:45 8:00 8:15 8:30 8:45 7:15 7:30 7:45 8:00 8:15 8:30 8:45 9:00
Dia 1
105
105
392
506
598 304 198 106
Dia 2
98
402
402
503
406 107 610 100
Dia 3
405
405
405
405
496 496 405 297
Solución.1) Histogramas de variación de volumen de transito cada día.
2) Cálculo del FHMD para cada día qmax
Periodo
Día1
598
Día2
503
Día3
496
7:00 7:15 7:30 7:45 8:00 8:00 8:15 8:30 8:45 9:00
VHMD
FHMD
Dia 1
1108 1601 1800 1606 1206
1800
0.753
Dia 2
1405 1713 1418 1626 1223
1713
0.851
Dia 3
1620 1711 1802 1802 1694
1802
0.908
3) y 4) Día 1.- este flujo tiene de acuerdo al histograma presentado un flujo concentrado desde las 7:30 a 8:30 Día 2.- este flujo es un poco irregular ya que se concentra inicialmente luego baja y finalmente se aprecia un pico bastante elevado de flujo. Día 3.- El flujo de este día es bastante regular ya que pasa casi el mismo número de vehículo en todos los intervalos. Podemos apreciar que existen diferencias de tráfico entre los tres días: por ejemplo para los días 1 y 3 el VHMD corresponde a la hora de 7:30 a 8:30, mientras que para el día 2 corresponde de 7:15 a 8:15 ; podemos concluir ya que el día 3 tiene un FHMD mayor ya que presenta un tráfico regular durante el lapso en que se realizó el aforo no así los días 1 y 2 donde se presentan variaciones del trafico siendo este concentrado o disperso.
3. Los datos de la tabla 8.11 pertenecen a la hora de máxima demanda del miércoles 16 de junio de 1993 en la intersección Periférico-Mazatan-Colorada de Hermosillo Sonora.1) Calcule el FHMD para toda la intersección.2) Calcule el FHMD para cada acceso.3) ¿Cuál sería un valor adecuado de análisis? Tabla 8.11 Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda en Hermosillo Sonora Vehículos mixtos/15 minutos Período
Acceso
Total en la
Colorada Periférico Sur Mazatan Periférico Norte Interseccíon 8:00 8:15
217
228
42
152
639
8:15 8:30
146
257
41
131
575
8:30 8:45
118
174
48
159
499
8:45 9:00
134
253
51
154
592
Solución.1) ,2) y 3) En la tabla siguiente se presentan los correspondientes valores de los VHMD y FHMD para las vías de acceso y la intersección. El análisis más adecuado sería el del total de la intersección ya que en este punto está agrupado todo el tráfico de vehículos y el mismo puede presentar problemas de congestionamiento por que el volumen horario máximo se encuentra en dicha intersección en la tabla realizada podemos apreciar que la frecuencia de paso de vehículos en los accesos es similar a la de la intersección en total, excepto en el acceso a la colorada donde se puede dar una mayor frecuencia de paso de vehículos, pero en si se tomara al total de la intersección como base del análisis.
Vehículos mixtos/15 minutos Período
Acceso
Total en la Periférico Norte Interseccíon
Colorada
Periférico Sur
Mazatan
8:00 8:15
217
228
42
152
639
8:15 8:30
146
257
41
131
575
8:30 8:45
118
174
48
159
499
8:45 9:00
134
253
51
154
592
VHMD
615
912
182
596
2305
FHMD
0.709
0.887
0.892
0.937
0.902
4. En una sección transversal de una carretera rural de os carriles, se realizó un aforo vehicular en periodos de 15 minutos las 24 horas del día durante dos semanas consecutivas (14días). En la tabla 8.12 se resumen los volúmenes de tránsito en vehículos mixtos por hora.1) Para cada semana calcule los intervalos del TPDA en función del TPDS para los niveles de confiabilidad del 90% y 95%, ¿Cuál es su interpretación?2) Organice los volúmenes horarios de mayor a menor durante las dos semanas (son 336 volúmenes horarios) y expréselos como un porcentaje de transito promedio diario quincenal (TPDQ). De esta manera dibuje una gráfica de los volúmenes horarios como % de TPDQ en función de las horas de las dos semanas. Gráficamente por observación directa, trace la curva que más se aproxime a estos datos. Realice el ajuste por regresión matemática, ¿Cuál es su correlacion?3)Con base en las dos situaciones anteriores, ¿Cuál sería un valor adecuado a tomar en cuenta inicialmente como volumen horario de proycto?4)Dibuje un histograma de la distribución de los volúmenes diarios en las dos semanas.5)Dibuje un histograma de la distribución de los volúmenes horarios para el día sábado de la segunda semana.6)El volumen horario de máxima demanda se presenta el día sábado de la segunda semana entre las 17:00 y las 18:00 horas con 526 vehículos mixtos por hora en ambos sentidos, distribuidos en periodos de 5 minutos así: 30,36,40,42,48,50,52,58,56,44,38,32.Dibuje los histogramas de la distribución de volúmenes en la hora, en periodos de 5 y 15 minutos, y calcule los FHMD respectivos.7) Realice un análisis comparativo de los resultados de los numerales 4),5) y 6) que le permita caracterizar este flujo de tránsito. ¿qué consistencia existe entre el uno y los otros?
Solución.1)
Desviación Estándar
1 36854 = ∑ = 7 7 =5265 ℎ/ 2 37116 = ∑ = 7 7 =5303 ℎ/
5453−5265 +5180−5265 +4828−5265 +5296−5265 +⋯.. = 7−1 =224.073 ℎ/í 5473−5303 +5186−5303 +4950−5303 +5307−5303 +⋯.. = 7−1
=217.066 ℎ/í
65−7=84.34 = 225√ 7 ∗ 3365−1 65−7=81.71 = 218√ 7 ∗ 3365−1 Para un nivel de confianza de 90%
=5265+85∗1.64=5405 ℎ/ =5265−85∗1.64=5126 ℎ/ =5265+85∗1.96=5432 ℎ/ =5265−85∗1.96=5099 ℎ/ =5265+82∗1.64=5438 ℎ/ =5265−82∗1.64=5169 ℎ/ =5265+82∗1.96=5464 ℎ/ =5265−82∗1.96=5143 ℎ/
Para un nivel de confianza de 95%
Para un nivel de confianza de 90%
Para un nivel de confianza de 95%
2) Volúmenes horarios ordenados de mayor a menor expresados en porcentajes SEMANA 1
SEMANA 2
TOTAL
lunes martes miercoles jueves viernes sabado domingo lunes martes miercoles jueves viernes sabado domingo QU INCENAL % 400
392
369
394
389
446
438
398
420
361
401
387
526
505
5826
7,86
394
348
341
376
382
423
415
392
410
349
372
379
376
427
5384
7,27
337
347
329
365
357
392
391
347
344
346
356
339
353
394
4997
6,74
328
338
319
340
345
346
358
328
320
325
355
338
337
369
4746
6,41
326
338
306
331
333
340
339
325
318
307
351
312
330
352
4608
6,22
324
336
297
320
328
331
328
321
317
293
325
307
319
352
4498
6,07
322
331
290
307
317
324
326
315
301
288
301
304
309
350
4385
5,92
314
325
287
306
314
323
324
310
298
280
301
283
308
330
4303
5,81
311
322
281
286
302
303
311
310
282
270
299
281
306
320
4184
5,65
280
309
269
284
291
303
308
294
261
264
277
281
305
300
4026
5,43
274
287
266
273
288
283
297
271
257
259
272
278
295
285
3885
5,24
272
276
256
272
263
261
287
270
250
252
261
262
290
278
3750
5,06
264
261
229
269
231
259
278
270
227
221
260
262
253
270
3554
4,80
256
227
220
260
216
238
192
269
210
215
235
254
230
190
3212
4,34
223
204
152
187
174
195
185
241
210
168
175
182
192
179
2667
3,60
182
186
152
178
159
157
122
169
162
141
171
163
171
140
2253
3,04
149
137
101
119
116
105
99
162
129
132
162
138
129
93
1771
2,39
97
89
78
93
82
101
87
102
94
85
95
94
99
86
1282
1,73
94
81
69
81
76
89
82
86
87
85
79
69
87
85
1150
1,55
83
71
66
77
73
69
53
72
69
82
69
65
87
68
1004
1,36
62
57
42
49
48
44
34
67
65
63
57
51
65
40
744
1,00
61
56
41
49
48
43
33
59
62
59
50
47
63
39
710
0,96
53
49
36
42
41
37
29
50
48
58
38
45
52
32
610
0,82
47
43
32
38
37
33
26
45
45
47
35
38
47
28
541
0,73
TOTAL
74090
100
TPDQ
5292
SEMANA 1
Lunes
k
Martes
k
Miercoles
k
Jueves
k
Viernes
k
sabado
k
Domingo
k
1 526 9,94
25
376
7,10 49
340
6,42 73
325
6,14 97
310
5,86 121
297
5,61 145
278
5,25 169
2 505 9,54
26
372
7,03 50
340
6,42 74
325
6,14 98
310
5,86 122
295
5,57 146
278
5,25 170
3 446 8,43
27
369
6,97 51
339
6,41 75
325
6,14 99
309
5,84 123
294
5,56 147
277
5,23 171
4
438
8,28
28
369
6,97 52
339
6,41 76
324
6,12 100
309
5,84 124
293
5,54 148
276
5,22 172
5
427
8,07
29
365
6,90 53
338
6,39 77
324
6,12 101
308
5,82 125
291
5,50 149
274
5,18 173
6
423
7,99
30
361
6,82 54
338
6,39 78
324
6,12 102
308
5,82 126
290
5,48 150
273
5,16 174
7
420
7,94
31
358
6,76 55
338
6,39 79
323
6,10 103
307
5,80 127
290
5,48 151
272
5,14 175
8
415
7,84
32
357
6,75 56
337
6,37 80
322
6,08 104
307
5,80 128
288
5,44 152
272
5,14 176
9
410
7,75
33
356
6,73 57
337
6,37 81
322
6,08 105
307
5,80 129
288
5,44 153
272
5,14 177
10
401
7,58
34
355
6,71 58
336
6,35 82
321
6,07 106
306
5,78 130
287
5,42 154
271
5,12 178
11
400
7,56
35
353
6,67 59
333
6,29 83
320
6,05 107
306
5,78 131
287
5,42 155
270
5,10 179
12
398
7,52
36
352
6,65 60
331
6,25 84
320
6,05 108
306
5,78 132
287
5,42 156
270
5,10 180
13
394
7,44
37
352
6,65 61
331
6,25 85
320
6,05 109
305
5,76 133
286
5,40 157
270
5,10 181
14
394
7,44
38
351
6,63 62
331
6,25 86
319
6,03 110
304
5,74 134
285
5,39 158
270
5,10 182
15
394
7,44
39
350
6,61 63
330
6,24 87
319
6,03 111
303
5,73 135
284
5,37 159
269
5,08 183
16
392
7,41
40
349
6,59 64
330
6,24 88
318
6,01 112
303
5,73 136
283
5,35 160
269
5,08 184
17
392
7,41
41
348
6,58 65
329
6,22 89
317
5,99 113
302
5,71 137
283
5,35 161
269
5,08 185
18
392
7,41
42
347
6,56 66
328
6,20 90
317
5,99 114
301
5,69 138
282
5,33 162
266
5,03 186
19
391
7,39
43
347
6,56 67
328
6,20 91
315
5,95 115
301
5,69 139
281
5,31 163
264
4,99 187
20
389
7,35
44
346
6,54 68
328
6,20 92
314
5,93 116
301
5,69 140
281
5,31 164
264
4,99 188
21
387
7,31
45
346
6,54 69
328
6,20 93
314
5,93 117
300
5,67 141
281
5,31 165
263
4,97 189
22
382
7,22
46
345
6,52 70
326
6,16 94
312
5,90 118
299
5,65 142
280
5,29 166
262
4,95 190
23
379
7,16
47
344
6,50 71
326
6,16 95
311
5,88 119
298
5,63 143
280
5,29 167
262
4,95 191
24
376
7,10
48
341
6,44 72
325
6,14 96
311
5,88 120
297
5,61 144
278
5,25 168
261
4,93 192
Lunes
k
Martes
k
Miercoles
k
Jueves
k
Viernes
k
Sabado
261 4,93 193
220
4,16 217
162
3,06 241
97
1,83 265
79
1,49 289
59
261 4,93 194
216
4,08 218
162
3,06 242
95
1,80 266
78
1,47 290
261 4,93 195
215
4,06 219
162
3,06 243
94
1,78 267
77
1,45 291
260 4,91 196
210
3,97 220
159
3,00 244
94
1,78 268
76
260 4,91 197
210
3,97 221
157
2,97 245
94
1,78 269
259 4,89 198
204
3,85 222
152
2,87 246
93
1,76 270
259 4,89 199
195
3,68 223
152
2,87 247
93
257 4,86 200
192
3,63 224
149
2,82 248
256 4,84 201
192
3,63 225
141
2,66 249
256 4,84 202
190
3,59 226
140
254 4,80 203
187
3,53 227
253 4,78 204
186
3,51 228
252 4,76 205
185
250 4,72 206 241 4,55 207
k
Domingo
k
1,11 313
44
0,83
58
1,10 314
43
0,81
57
1,08 315
43
0,81
1,44 292
57
1,08 316
42
0,79
73
1,38 293
56
1,06 317
42
0,79
72
1,36 294
53
1,00 318
41
0,77
1,76 271
71
1,34 295
53
1,00 319
41
0,77
89
1,68 272
69
1,30 296
52
0,98 320
40
0,76
89
1,68 273
69
1,30 297
51
0,96 321
39
0,74
2,65 250
87
1,64 274
69
1,30 298
50
0,94 322
38
0,72
138
2,61 251
87
1,64 275
69
1,30 299
50
0,94 323
38
0,72
137
2,59 252
87
1,64 276
69
1,30 300
49
0,93 324
38
0,72
3,50 229
132
2,49 253
87
1,64 277
68
1,28 301
49
0,93 325
37
0,70
182
3,44 230
129
2,44 254
86
1,63 278
67
1,27 302
49
0,93 326
37
0,70
182
3,44 231
129
2,44 255
86
1,63 279
66
1,25 303
48
0,91 327
36
0,68
238 4,50 208
179
3,38 232
122
2,31 256
85
1,61 280
65
1,23 304
48
0,91 328
35
0,66
235 4,44 209
178
3,36 233
119
2,25 257
85
1,61 281
65
1,23 305
48
0,91 329
34
0,64
231 4,36 210
175
3,31 234
116
2,19 258
85
1,61 282
65
1,23 306
47
0,89 330
33
0,62
230 4,35 211
174
3,29 235
105
1,98 259
83
1,57 283
63
1,19 307
47
0,89 331
33
0,62
229 4,33 212
171
3,23 236
102
1,93 260
82
1,55 284
63
1,19 308
47
0,89 332
32
0,60
227 4,29 213
171
3,23 237
101
1,91 261
82
1,55 285
62
1,17 309
47
0,89 333
32
0,60
227 4,29 214
169
3,19 238
101
1,91 262
82
1,55 286
62
1,17 310
45
0,85 334
29
0,55
223
4,21 215
168
3,17 239
99
1,87 263
81
1,53 287
61
1,15 311
45
0,85 335
28
0,53
221
4,18 216
163
3,08 240
99
1,87 264
81
1,53 288
59
1,11 312
45
0,85 336
26
0,49
De acuerdo a la regresión logarítmica obtenida se logró una correlación de
=0,7312 3) El valor más adecuado para tomar en cuenta inicialmente como volumen horario de proyecto es el treintavo valor que corresponde aproximadamente a 361 vehículos mixtos/hora. 4)
Distribución de volúmenes diarios en las dos semanas
5) Histograma de la distribución de volúmenes horarios del día sábado para la segunda semana
6) Histograma de la distribución de volúmenes para periodos de 5 y 15 minutos y cálculo de FHMD Semana 2 Sábado
Horas 17:00
17:05
30
17:05
17:10
36
17:10
17:15
40
17:15
17:20
42
17:20
17:25
48
17:25
17:30
50
17:30
17:35
52
17:35
17:40
58
17:40
17:45
56
17:45
17:50
44
17:50
17:55
38
17:55
18:00
32
TOTAL
526
FHMD 5
0,76
FHMD 15
0,79
Histogramas para periodos de 5 y 15 minutos:
106
140
166
114
7) Se observa que en el inciso 4 el comportamiento de los volúmenes de la semana tienen un flujo similar durante la semana y solamente el día sábado presenta un pico en cierta hora de ese día. De acuerdo al inciso 5 se analiza el día sábado para obtener la hora en la que se presenta el volumen pico el cual se obtuvo entre las 17:00 y 18:00 es la hora en la que se lleva a cabo el mayor flujo de vehículos. Para el inciso 6 se analiza el comportamiento de esta hora en específico en periodos de 5 y 15 minutos y así de esa forma poder determinar de manera más detallada para que periodo de la hora de máxima demanda es que se presenta el flujo mayor de vehículos que como podemos ver esta el periodo de 5 minutos esta en las 17:35 o en el caso del periodo de 15 minutos el volumen máximo se encuentra a las 17:30. La consistencia que existe entre los incisos analizado es que todos en conjunto se encargan de determinar el VHMD y la capacidad máxima (q máx) para un día de la semana.
5. Con los datos dados anteriormente en la tabla 8.1 del ejemplo 8.2.1, dibuje la variación mensual de los volúmenes de tránsito y calcule los factores de ajuste mensual.
Tabla 8.1 Volúmenes de transito semanal durante un año SEMANA NUMERO
TRANSITO SEMANAL (Veh/semana)
1
15424
2 3
16728 16415
4 5
14827 10424
6
11728
7 8
10439 11314
9
SEMANA NUMERO
TRANSITO SEMANAL (Veh/semana)
27 28 29
23418 25614 27516
30 31 32 33
26618 25091 35220 32474
12425
34 35
31823 29427
10 11
11624 13719
36 37
26324 24715
12
12824
13 14
12327 28472
15
34214
38 39 40 41
22074 21981 19424 18716
16 17
27628 24482
18
18431
19 20
19157 18472
42 43 44 45
19418 18473 20422 19744
21
19454
46 47
18429 17716
22 23
21623 22613
48
26428
JUNIO
24
22714
(30)
25 26
23408 23718
49 50 51 52
27624 30784 33424 29463
MES (Nº de días)
ENERO (31)
FEBRERO (28)
MARZO (31)
ABRIL (30)
MAYO (31)
MES (Nº de días)
JULIO (31)
AGOSTO (31)
SEPTIEMBRE (30)
OCTUBRE (31)
NOVIEMBRE (30)
DICIEMBRE (31)
Solución.-A partir de la tabla anterior calcularemos los respectivos tránsitos mensuales, tránsitos promedios diarios mensuales y el correspondiente TPDA; inicialmente graficaremos la variación mensual de los volúmenes de tránsito. TM (Veh/mes) enero 63394 fe bre ro 43905 marzo 62919 abril 114796 mayo 97137 juni o 92453 julio 128257 agosto 128944 septiembre 95094 octubre 76031 noviembre 76311 diciembre 147723 MES
TA
1126964
= 365 = 1126964 365 =3088 ℎ/í 1 =
El factor de ajuste mensual (Fm) se define como
De esta manera encontramos los correspondientes factores de ajuste para cada mes presentados en la siguiente tabla.
MES
TM (Veh/mes)
enero febrero marzo abril mayo junio juli o agosto septiembre octubre noviembre diciembre
63394 43905 62919 114796 97137 92453 128257 128944 95094 76031 76311 147723
TA TPDA(veh/día)
1126964 3088
TPDM TPDM /TPDA (Veh/día) 2045 1569 2030 3827 3134 3082 4138 4160 3170 2453 2544 4766
0.66 0.51 0.66 1.24 1.01 1.00 1.34 1.35 1.03 0.79 0.82 1.54
Fm 1.51 1.97 1.52 0.81 0.99 1.00 0.75 0.74 0.97 1.26 1.21 0.65
CAPACIDAD
1. A lo largo de un tramo extenso, sobre terreno en lomerío, una autopista urbana de 4 carriles (2 por sentido) fluye, durante un día laborable, un volumen horario máximo de 120 camiones y 1880 vehículos ligeros, con un factor de la hora de máxima demanda de 0.95. La anchura de los carriles es de 3.3 metros cada uno. Se encuentran obstrucciones laterales exactamente en los bordes de la calzada a ambos lados. La velocidad de proyecto es de 95 km/h. Determine: 1) El nivel de servicio sobre la autopista.2) El flujo de servicio máximo a nivel D. Solución.- Como primer paso encontraremos el volumen total y los respectivos
porcentajes de vehículos.
=1880+120=2000 ℎ/ℎ/ 120 %ℎ.= 1880 ∗100=94% ; % 2000 2000 ∗100=6% 1) Determinamos el nivel de servicio para el cual la correspondiente formula será:
()= ∗∗ ∗ ∗ =1900 ℎ/ =1900 ℎ ; = 2000 0.95 =2106 ℎ/ ; =2 100 =0.85; =1 =0.79; = 100+64−1 ()= 1900∗2∗0.210679∗0.85∗1 =0.83 El nivel de servicio sobre la autopista será de nivel C 2) Para un nivel de servicio D interpolando para una velocidad de 95 km/h
=()∗∗∗ ∗ ∗ =0.834∗1900∗2∗0.79∗0.85∗1=2129 ℎ/
tenemos una relación (V/C)=0.834; por tanto el flujo máximo será:
El flujo para un nivel de servicio D será de 2129 vph/sentido.
2. Un tramo extenso de una autopista tiene las siguientes características:
8 carriles(4 por sentido)
Ancho de cada carril: 3.60 metros.
Acotamientos a la derecha con anchos mayores a 1.8 metros.
Distancia libre lateral de 0.60 metros a una barrera longitudinal situada en la línea de separación central.
Terreno en lomerío
Composición vehicular: 5% camiones y 4% autobuses, para un día laborable.
Velocidad de proyecto: 80 km/h.
Factor de la hora de máxima demanda: 0.90
Determine los flujos máximos de servicio para os niveles B y D. Solución.-
Inicialmente determinaremos el flujo máximo para un nivel de
servicio B extrapolando los valores de la tabla 3-1 ya que no se presenta un valor para nivel de servicio para dicho nivel :
() =0.44; =1900 ℎ ; =4
100 =0.81; =1 =0.97; = 100+54−1+43−1 =0.44∗1900∗4∗0.97∗0.81∗1=2628 ℎ/ El flujo para un nivel de servicio B será de 2628 vph/sentido.
De igual manera para un nivel de servicio D:
() =0.83
=0.83∗1900∗4∗0.97∗0.81∗1=4957 ℎ/ El flujo para un nivel de servicio D será de 4957 vph/sentido.
3. Uno de los sentidos de una autopista, de velocidad de proyecto de 95 km/h, se bifurca en dos ramales: el ramal de la izquierda en tres carriles con obstrucciones laterales a 1.2 metros a ambos lados, y el ramal de la derecha en 2 carriles con obstrucciones laterales a 1.2 metro a un lado y sin obstrucciones al otro lado. Estos ramales después de recorrer un tramo extenso en terreno plano, se vuelven a unir en una sola calzada de 5 carriles. Todos los carriles son de 3.30 metros de ancho. La composición vehicular es de 12% camiones y 10% autobuses, con un factor de la hora de máxima demanda de 0.83.Para un volumen de entrada a la bifurcación de 2500 vehículos por hora durante un fin de semana, distribuya (asigne) los vehículos por los dos ramales de tal manera que se obtenga un nivel de servicio C balanceado. Solución.-
100 5−1 =0.88 =3 ; =0.94; = 100+121. 7 −1+101. =0.85 ; =1900ℎ ; / =0.69 =1900∗3∗0.69∗0.88∗0.85∗0.94=2766 ℎ/ 100 5−1 =0.88 =2 ; =0.96; = 100+121. 7 −1+101. =0.85 ; =1900ℎ ; / =0.69 =1900∗2∗0.69∗0.88∗0.85∗0.96=1883 ℎ/ % = 2766 ∗100=59. 5 % 4649 % = 1883 4649 ∗100=40.5% =2500∗0.595=1488 ℎ/ =2500∗0.405=1012 ℎ/
Ramal Izquierdo.-
Ramal Derecho.-
Para un nivel de servicio C balanceado se tendrá como resultado los siguientes volúmenes por cada ramal:
4. Se desea conocer el número de carriles necesarios de cierta sección de una autopista rural para proporcionar un nivel de servicio B. La sección está compuesta de un tramo largo de 8km en terreno plano, seguido de un subtramo de 1.6km sobre una pendiente sostenida del 3% el volumen de demanda es de 2400 vehículos por hora de usuarios habituales, los cuales incluyen 20% de camiones. Se quiere proveer condiciones geométricas ideales. Solución.-
Para condiciones geométricas ideales adoptaremos una velocidad de
proyecto de 112 km/h y que la autopista no posee obstrucciones laterales, y un FHMD DE 0.95.
= 2400 0.95 =2527 ℎ/
Para el tramo plano
/ =0.54; =2000 ℎ
100 7 −1 =0.88; =1 =1; = 100+201. 2527 88∗1 =2.66 = ∗∗ ∗ ∗ = 0.54∗2000∗1∗0. =3 /
Para e tramo con pendiente
El único factor que varía es el f VP calculado a continuación:
100 =0.56 = 100+205−1 2527 56∗1 =4.21=5 / = 0.54∗2000∗1∗0. 6 = 3∗8+5∗1. 8+1.6 =3.33=4 /
Obtendremos un promedio ponderado
Se adoptaran 4 carriles por sentido
5. Se requiere evaluar las condiciones de servicio de una carretera que tiene las siguientes características:
4 carriles (2 por sentido) de 3.6 metros cada uno, con acotamientos de 2.0 metros y sin faja separadora central.
Velocidad de proyecto de 112km/h.
Se distinguen sobre la carretera 3 tramos extensos, cada uno con las siguiente características para un día habitual: Tramo1, con un volumen de demanda de 2400 vph/ambos sentidos, compuesto por 13% camiones y 18% autobuses. Tramo2, con un volumen de demanda de 2800
vph/ambos
sentidos,
25%autobuses.Tramo3,
con
compuesto un
por
volumen
de
10%camiones demanda
y de
3000vph/ambos sentidos, compuesto por 10% camiones y 10% autobuses. Considere para los tres tramos un factor de la hora de máxima demanda de 0.95. Determine el nivel de servicio de cada tramo y el nivel de servicio promedio en toda la carretera. Solución.-
ℎ = 2400 ∗0. 5 =1263. 1 6=1264 0.95 100 = 2000ℎ ; =1; = 100+131.7−1+181.5−1 =0.85 =2 ; =1; =0.95 ()= ∗∗ ∗ ∗ ∗ = 2000∗2∗1∗0.12648 5∗1∗0. 9 5 ()=0.40 ℎ = 2800 ∗0. 5 =1473. 6 8=1474 0.95 100 5−1 =0.84 =2000ℎ/ =1 = 100+101.7−1+251. =2 ; =1; =0.95 ()= ∗∗ ∗ ∗ ∗ = 2000∗2∗1∗0.14748 4∗1∗0. 9 5
Tramo 1
Tramo 2
()=0.46 ℎ = 3000 ∗0. 5 =1578. 9 5=1579 0.95 100 5−1 =0.89 =2000ℎ/ ; =1 ; = 100+101.7−1+101. =2 ; =1; =0.95 ()= ∗∗ ∗ ∗ ∗ = 2000∗2∗1∗0.15798 9∗1∗0. 9 5 ()=0.47 () = 0.4+0.436+0.47 =0.44
Tramo 3
El promedio de los niveles de servicio de los tres tramos será:
El servicio promedio en toda la carretera será de 0.44 es decir un servicio promedio nivel B.
6. Se quiere determinar el número de carriles necesarios de un segmento de una carretera rural multicarril, que a nivel de servicio B puede acomodar un volumen horario de proyecto direccional de 1000 vehículos, con 15% de camiones y 9% de autobuses y un factor de la hora de máxima demanda de 0.85. Los conductores que se esperan son usuarios regulares. El segmento se encuentra en una pendiente de 6% sobre una longitud de 1600m. La velocidad de proyecto está limitada a 95km/h. Se proyectan carriles de 3.60 metros de ancho, acotamientos adecuados libres de obstáculos y sección transversal no dividida. Solución.-
= 1000 0.85 =1176.47=1177 ℎ/ () =0.4975; =2000ℎ/; =1 =0.95; =1
Calcularemos dos fvp uno para un Ec=9 para carreteras de cuatro carriles y otro para Ec=8 para carreteras de 6 carriles, y veremos cuál delos N obtenidos guarda mayor relación con respecto a los valores de Ec adoptados
100 5 −1 =0.38 = 100+159−1+95, 1177 38∗1∗0.95 = ∗∗∗ ∗ ∗ = 2000∗0.4975∗1∗0. =3.28=4 /
No guarda relación debería obtener un 2 carriles por sentido ya que el Ec adoptado para determinar el N anterior correspondía para carreteras de 4
100 5 −1 =0.41 = 100+158−1+95, 1177 41∗1∗0.95 = ∗∗∗ ∗ ∗ = 2000∗0.4975∗1∗0. =3.04=3 /
carriles ambos sentidos.
Si guarda relación tiene 3 carriles por sentido ya que el Ec adoptado para determinar el N anterior correspondía para carreteras de 6 carriles ambos sentidos. Por tanto el número de carriles será de 3 por sentido
7. Una carretera rural de dos carriles está compuesta de dos tramos extensos con las siguientes características:
Tramo 1: terreno plano, anchos de carril de 3.60 metros, acotamientos de 1.8 metros y restricción de rebase del 20%.
Tramo 2: terreno ondulado, anchos de carril de 3.60 metros, acotamientos de 1.2 metros y restricción de rebase del 60%.
El volumen horario máximo es de 700 vehículos en ambos sentidos, con una distribución direccional de 20/80, compuestos por 10% camiones y 5% autobuses, y un factor de la hora de máxima demanda de 0.92.
La velocidad de proyecto es 95 km/h
Determine el nivel de servicio al cual funciona cada tramo y el de toda la carretera. Solución.-
Tramo 1:
Nivel A B C D E
= 0.70092 =760.87=761 ℎ/ = −; =. − (V/C) 0.12 0.24 0.39 0.62 1
Fa 1 1 1 1 1
Fd Ec 0.83 2 0.83 2.2 0.83 2.2 0.83 2 0.83 2
Eb 1.8 2 2 1.6 1.6
Fvp 0.88 0.85 0.85 0.88 0.88
FS(vph/ambsent) 244.63 476.72 774.67 1275.12 2056.64
Para el tramo 1 el nivel de servicio ofrecido es el nivel C
Tramo 2:
Nivel A B C D E
=. − =. =. − (V/C) 0.05 0.17 0.32 0.48 0.91
Fa 0.92 0.92 0.92 0.92 0.97
Fd Ec 0.83 4 0.83 5 0.83 5 0.83 5 0.83 5
Eb 3 3.4 3.4 2.9 2.9
Fvp 0.71 0.66 0.66 0.67 0.67
FS(vph/ambsent) 76.36 239.13 450.12 686.47 1372.17
Para el tramo 2 el nivel de servicio ofrecido es el nivel E
El nivel de servicio de toda la carretera será un nivel D
8. Una carretera rural de dos carriles que acomoda un volumen horario máximo de 300 vehículos (180 en un sentido y 120 en el otro), tiene las siguientes características:
Velocidad de proyecto de 95 km/h
Ancho de carriles de 3.30 metros
Ancho de acotamientos de 0.60 metros
Restricción de rebase del 60%
Pendiente del 5% en una longitud de 3200 metros
Composición vehicular de 7% camiones y 12% autobuses, con un factor de la hora de máxima demanda de 0.90
Determine:1) El nivel de servicio ofrecido y su velocidad de operación. 2) La capacidad y su velocidad correspondiente. Solución.-
⁄ =60%; 120/300=40% 180300
La distribución direccional será:
=0.75 −; =0. 8 8 =0.87 −
Para determinar los correspondientes factores de corrección restantes se realizó la siguiente tabla: Nivel A B C D E
Vel media(Km/h) 88 80 72 64 48
(V/C) 0.12 0.41 0.75 0.94 1
Fa 0.75 0.75 0.75 0.75 0.88
Fd 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87
E 91 18.4 10.2 7.5 4.8
Eo 2.1 1.6 1.4 1.3 1.3
Ip 1.78 0.34 0.18 0.12 0.07
Fp Pc/vp 0.41 0.37 0.79 0.37 0.88 0.37 0.91 0.37 0.95 0.37
Evp 56.66 11.76 6.69 5.02 3.35
Fvp FS(vph/ambsent) 0.09 7.76 0.33 193.40 0.48 576.30 0.57 884.84 0.69 1402.46
= 3000.9 =334 ℎ/ Calculo de la velocidad de operación:
−193. 4 0 576. 3 0−193. 4 0 = −80 72−80 =84.041−0.021 =84.041−0.021∗334=77.06=77 /ℎ 1) El nivel de servicio ofrecido es C y la velocidad de operación es de 77 km/h
Capacidad y velocidad correspondiente:
1000 84. 0 41−0. 0 21=40+6∗ =1475.32=1476 ℎ/ 1476 =40+6∗(1000) =53.07=53 /ℎ
Igualamos la ecuación anterior con la de la curva:
La velocidad de operación será:
2) La capacidad de la carretera es de 1476 vph/ambos sentidos; con una velocidad de 53km/h
