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Libro de transito 2010

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Libro de transito 2010 Document Transcript

  • 1. 2010Apuntes de Ingeniería de Tránsito Recopilado por: Ing. Sergio Navarro Hudiel 28/09/2010
  • 2. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)ÍndiceReseña Histórica de las carreteras y actualidad .................................................................................... 3Generalidades .......................................................................................................................................... 61. Introducción ........................................................................................................................................ 82. Definiciones ......................................................................................................................................... 93. Elementos de la ingeniería de Tránsito ........................................................................................... 123.1 El peatón .......................................................................................................................................... 123.2 El Conductor ................................................................................................................................... 133.2.2 Visión ............................................................................................................................................ 143.2.3 Reacciones Física y Psicológica .................................................................................................... 143.3 Vehículo ........................................................................................................................................... 153.3.1 Vehículos representativos............................................................................................................. 153.4 La Vía .............................................................................................................................................. 173.4.1 Definiciones................................................................................................................................... 183.4.2 Otros términos .............................................................................................................................. 184. Distancia Mínima de frenado............................................................................................................ 195. Volúmenes de tránsito ....................................................................................................................... 225.1 Volúmenes de Transito Horario ..................................................................................................... 245.2 Hora pico y sus variaciones ............................................................................................................. 245.3 Factor de Hora de Máxima Demanda (FHMD) o Factor Pico Horario ....................................... 245. 3 Composición de los volúmenes de tránsito .................................................................................... 275.4 Características de los volúmenes de tránsito ................................................................................. 295.4.1 Distribución y composición del volumen de tránsito. .................................................................. 305.5 Volúmenes a futuro ......................................................................................................................... 325.6 Incremento del tránsito ................................................................................................................... 345.6.1 El crecimiento normal del tránsito (CNT) ................................................................................... 355.6.1 El tránsito generado (TG) ............................................................................................................ 355.6.2 El tránsito desarrollado (TD) ....................................................................................................... 365.6.3 Tránsito a futuro .......................................................................................................................... 365.7 Tránsito Promedio Diario (TPDA) ................................................................................................. 375.8 Ejercicios ......................................................................................................................................... 385.9 Clasificación de la Carreteras ......................................................................................................... 44Clasificación vial en el ámbito urbano ................................................................................................. 52Por tipo de superficie o de Construcción ..................................................................................... 54Por su funcionalidad ......................................................................................................................... 54Por competencia ................................................................................................................................ 54Inventario vial: ...................................................................................................................................... 55 Ing. Sergio Navarro Hudiel 2
  • 3. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Reseña Histórica de las carreteras y actualidadLas carreteras son una vía de comunicación que por lo general mantiene la autoridadgubernamental para el paso de vehículos, personas o animales. Las carreteras se puedenclasificar en varias categorías y según la importancia de los centros de población quecomunican. Estas son una inversión a largo plazo, por lo que se construyen pensando ennecesidades futuras. Las carreteras tienen una importancia calve en el crecimiento de unazona. El conjunto de todas las carreteras constituyen el sistema o red vial de la nación, unas secomplementan de otras y por tanto ninguna es de menor importancia.La vía Apia fue construida hace más de 2.200 años. Aunque estos grandes bloques de piedravolcánica tal vez no formen parte del material original, la calzada no ha sido modificada desdesu construcción.Desde la antigüedad, la construcción de carreteras ha sido uno de los primeros signos decivilización avanzada. Cuando las ciudades de las primeras civilizaciones empezaron aaumentar de tamaño y densidad de población, la comunicación con otras regiones se tornónecesaria para hacer llegar suministros alimenticios o transportarlos a otros consumidores.Entre los primeros constructores de carreteras se encuentran los mesopotámicos, hacia el año3500 a.C.; los chinos, que construyeron la Ruta de la Seda (la más larga del mundo) durante2.000 años, y desarrollaron un sistema de carreteras en torno al siglo XI a.C., y los incas deSudamérica, que construyeron una avanzada red de caminos que no pueden ser consideradosestrictamente carreteras, ya que los incas no conocían la rueda. Esta red se distribuía por todoslos Andes e incluía galerías cortadas en rocas sólidas. En el siglo I, el geógrafo griego Estrabónregistró un sistema de carreteras que partían de la antigua Babilonia; los escritos de Heródoto,historiador griego del siglo V a.C., mencionan las vías construidas en Egipto para transportar losmateriales con los que construyeron las pirámides y otras estructuras monumentales levantadaspor los faraones.Según la ley romana toda persona tenía derecho a usar las calzadas pero los responsables delmantenimiento eran los habitantes del distrito por el que pasaba. Este sistema era eficaz paramantener la calzadas en buen estado mientras existiera una autoridad central que lo impusiera;durante la edad media ( del siglo X al XV) , con la ausencia de la autoridad central del Imperioromano , el sistema de calzadas nacionales empezó a desaparecer.A mitad del siglo XVII, el gobierno francés instituyo un sistema para reforzar el trabajo local enlas carreteras, y con este método construyo aproximadamente 24,000Km. de carreterasprincipales. Más o menos al mismo tiempo, el parlamento instituyo un sistema de conceder Ing. Sergio Navarro Hudiel 3
  • 4. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)franquicias a compañías privadas para el mantenimiento de las carreteras, permitiendo a lascompañías que cobraran un peaje o cuatas por el uso de las mismas.Durante las tres primeras décadas del siglo XIX dos ingenieros británicos, Thomas Telford yJohn Loudon McAdam, y un ingeniero de camino francés, Pierre Marie Jerome Tresaguetperfeccionaron los métodos y técnicas de construcción de carreteras. El sistema de Telfordimplicaba cavar una zanja e instalar cimientos de roca pesada. Los cimientos se levantaban enel centro para que la carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe. La partesuperior de la carretera consistía en una capa de 15 cm de piedra quebrada compactada.McAdam mantenía que la tierra bien drenada soportaría cualquier carga. En el método deconstrucción de carretera de Mc Adam la capa final de piedra quebrada se colocabadirectamente sobre un cimiento de tierra que se elevaba del terreno circundante paraasegurarse de que el cimiento desaguaba. El sistema de McAdam, llamado macadamización,se adopto en casi todas partes sobre todo en Europa. Sin embargo, los cimientos de tierra delas carreteras macadamizadas no pudieron soportar los camiones pesados que se utilizaron enla I guerra mundial. Como resultado, para construir carreteras de carga pesada se adopto elsistema de Telford, ya que proporcionaba una mejor distribución de la carga de la carreterasobre el subsuelo subyacente.Programa de Construcción de Carreteras en el siglo xx.La popularidad de la bicicleta, que comenzó en la década de 1880 y la introducción delautomóvil una década mas tarde llevaron a la necesidad de tener más y mejores carreteras. Elconsiderable aumento del tráfico de automóviles durante la siguiente década demostró laineficacia de los viejos métodos de pavimentación. Como medida correctiva se utilizaronalquitrán de hulla, alquitrán y aceites en primer lugar como aglomerantes de superficie y ensegundo lugar como soportes de penetración en el pavimento macadán. El pavimentobituminoso se utilizaba mucho en las ciudades; este tipo de material consistía en tallasniveladas de piedra quebrada que se recubría antes de colocarlas con un material bituminoso,como el asfalto o el alquitrán y se apisonaban después con rodillos pesados. El pavimentobituminoso es más duradero que el pavimentación macadán con soportes aglomerantes.Durante la I guerra mundial la construcción de carreteras incluía el drenaje del subsuelo, unacimentación adecuada una base de hormigón y una capa superficial adicional de hormigón opavimento bituminoso para soportar el repentino aumento del tráfico pesado.El sistema italiano de autostradas constituyo la primera red de autopistas construidas durante ladécada de 1920 como calzadas con tres carriles individuales. El sistema de autopistasverdaderamente moderno fue el autobahn alemán, construido en los años treinta. Consiste entres rutas Norte –Sur, tres rutas Este- Oeste y calzadas de dos carriles, la red auto van fuediseñada para grandes volúmenes de tráfico (sobre todo militares) y velocidades quesobrepasaran los 165 kilómetros por hora. Hacia 1950 la mayoría de los países europeos teníauna red de carreteras principales de los cuales la de Alemania era las más avanzadaLas variables más importantes a tener en cuenta en la ingeniería de caminos moderna son lainclinación de la tierra sobre la que se construye la carretera, la capacidad del pavimento parasoportar la carga esperada, la predicción de la intensidad de uso de la carretera, la naturalezadel suelo que la sostiene y la composición y espesor de la estructura de pavimentación. El Ing. Sergio Navarro Hudiel 4
  • 5. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)pavimento puede ser rígido (permitiendo poca latitud de flexión) o flexible. El pavimento flexibleutiliza una mezcla de agregado grueso o fino (piedra machacada, grava y arena) con materialbituminoso obtenido del asfalto o petróleo y de los productos de la hulla. Esta mezcla escompacta pero lo bastante plástica para absorber grandes golpes y soportar un elevadovolumen de Tráfico pesado.Los pavimentos rígidos se construyen con una mezcla de cemento Pórtland y agregado gruesoy fino. El espesor del pavimento puede variar de 15 a 45 cm, dependiendo del volumen deTráfico que deba soportar y a veces se utiliza un refuerzo de acero para evitar la formación degrietas, bajo el pavimento se emplea arena o grava fina como base para reforzarlo. Lasprincipales características de algunas autopistas y autovías modernas son señales luminosasadecuadas para la conducción nocturna, amplios arcenes carriles con distintas velocidades,carriles para autobuses, señales reflectoras, marcas en el pavimento y señales de control detráfico, entre otras.Por necesidad los primeros vehículos fueron de tipo peatonal (veredas) que las tribus nómadasformaban al deambular por las regiones que les proporcionaban sus alimentos, posteriormenteal tornarse en sedentarias estos caminos peatonales tuvieron finalidades religiosas, comercialesy de conquista; en América y México en particular se tuvieron ejemplos de estos caminos en lascivilizaciones Maya y Azteca en forma respectiva. Con la invención de la rueda apareció lacarreta jalada, ya fuera por humanos o por bestias, para la cual fue necesario acondicionar loscaminos para que el transito se desarrollara lo mas rápido y cómodo que fuera posible, allí losespartanos y fenicios construyeron los primeros caminos de que se tiene noticia como en variospuntos de Europa de África y Asia para poder extender sus dominios.Cuando en los caminos peatonales las tribus tenían terrenos blandos o de lodazales,seguramente que trataba de mejorar las condiciones colocando piedras en el camino que lesevitaran resbalar o que sus pies se sumergieran en el lodo; los caminos de carreteras fueronrevestidos de tal forma que las ruedas no se incrustaban en el terreno , estos revestimientosfueron desde piedras machacadas, hasta empedrados, como los de la vía Apia en los que serealizaban carreras de carretas, estas piedras de los caminos peatonales en lodazales de losvestimientos tenia la finalidad de recibir cargas sin rupturas estructural y de distribuir losesfuerzos en las zonas cada vez mas amplias , para que pudiera ser soportado por el terrenonatural que son las funciones de los pavimentos actuales.Aún antes de que se reconociera la ingeniería de tránsito como una profesión, se han estadotratando de aplicar principios científicos para caracterizar “debidamente” los fenómenos de lacirculación vehicular, o para ayudar a la solución de problemas de tránsito mediante elenfoque científico. Para ello ha sido preciso muchas veces simplificar y hacer más regular laconcepción de corrientes vehiculares, idealizándolas en forma de lo que llamamos flujosvehiculares, a fin de poder representar ciertos aspectos de las mismas mediante funcionesmatemáticas. Todo esto ha dado origen a una rama científica que se ha llamado teoría del flujovehicular o teoría del flujo de tráfico. Se ha definido esta subdisciplina como la descripción delmecanismo del tránsito, principalmente por medio de la aplicación de las leyes de la física, lasmatemáticas y la teoría de las probabilidades. Es importante resaltar la importancia de laestadística en la ingeniería de tránsito debido al carácter aleatorio de todos los eventos detránsito. Ing. Sergio Navarro Hudiel 5
  • 6. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)GeneralidadesLos estudios sobre volúmenes de tránsito se realizan con el propósito de obtener datos realesrelacionados con el movimiento de vehículos y/o personas, sobre puntos o seccionesespecíficas dentro de un sistema vial de carreteras o calles. Dichos datos se expresan enrelación con el tiempo, y de su conocimiento se hace posible el desarrollo de metodologias quepermiten estimar de manera razonable, la calidad la cálida del servicio que el sistema presta alos usuarios.Los estudios varían desde un amplio conocimiento del sistema vial, hasta los sencillos en loslugares específicos, como lo son: intersecciones aisladas, puentes, peajes, etc.El tipo de datos recolectados durante este estudio depende de la utilización que se le valla adar. Así por ejemplo, algunos estudios requieren de talles de la composición vehicular y losmovimientos direccionales mientras que otros sólo exigen los volúmenes totales. También, enalgunos casos, solo son indispensables los conteos durante periodos de una hora o menos,otras veces de un día, una semana, un mes o inclusive un año.Las distintas formas para obtener los volúmenes de tránsito, varían desde el uso de aparatos demedición de diversa índole; otras, se basan en el conteo manual a cargo de personas que seinteresan especialmente en los movimientos direccionales en las intersecciones, los volúmenespor carriles y la composición vehicular. También tenemos los conteos por combinación demétodos manuales y mecánicos; dispositivos mecánicos, los cuales automáticamentecontabilizan y registran los ejes de los vehículos; y los conteos con utilización de técnicassofisticadas como cámaras fotográficas, filmaciones y equipos adaptados a computadoras.Es un hecho que el aumento tanto de la población como la actividad económica y social en unterritorio o zona trae como consecuencia problemas en la circulación vehicular, lo que semanifiesta en un aumento de la densidad vehicular, el número y la gravedad de accidentes.El transporte tiene una gran importancia desde el punto de vista económica principalmente porque aumenta la cantidad de bienes y servicios, los hace mas barato y aumenta su calidad.Desde el punto de vista social y político el transporte reviste también gran importancia por quees un factor de difusión cultural y de unificación nacional. La planeación consiste en hacer lasconsideraciones conducentes a determinar si conviene o no conviene construir un camino.La planificación tiene como meta el mejoramiento de la situación económica, el desarrollo demás oportunidades de trabajo y el mejoramiento de la calidad de vidas.Así mismo la ingeniería de transito es la rama de la ingeniería que estudia la forma de dar alusuario una circulación segura y eficiente tanto para la forma peatones como vehículos por lasvías terrestres y es la llamada a contribuir a solucionar estos problemas mediante accionescoordinadas que tomen en cuenta los impactos económicos, sociales y ambientales. Por talrazón la realización de los inventarios de los medios de transporte se pueden realizar para losdatos sobre el volumen de Tráfico y las características de las redes viales y son necesariospara comprobar la información que se utiliza en el modela de transporte.A nivel general las carreteras de Nicaragua fueron construidas con especificaciones modestas yde bajo costo lo cual ha provocado que se deterioren en poco tiempo. Esto trajo como Ing. Sergio Navarro Hudiel 6
  • 7. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)consecuencia la aplicación de políticas de priorización en cuanto a mantenimiento y mejorescontroles de calidad en la ejecución de los proyectos viales.Toda la problemática anterior se evitaría si se dotaran a nuestras carreteras de especificacionesque respondan a las demandas de tráfico actuales y proyecciones futuras.Los rangos de las características fisiogeométricas de las carreteras pavimentadas del país sedetallan a continuación:CARACTERÍSTICAS RANGOAncho de corona: 6 – 10 mtAncho de pavimento: 6 –7.3 mtDerecho de via : 20 – 40 mtBombeo: 2 – 3 mtVelocidad de diseño: 60 - 80 KmpPendiente máxima: 3- 8%Pendiente ponderada: 0.5 – 4.5 %Carga de puente: HS 15 – 44, HS –20 –44,HS 20- 44 + 25%Extensión de la red vialLa red vial de Nicaragua ha estado ligada al desarrollo económico del país. Desde 1939, año enque se dieron los primeros pasos para la construcción de la carretera panamericana, el ascensode la red vial ha obedecido a la necesidad de explotar zonas o polos de desarrollo que a su veznecesitan de la existencia de tan importante medio para lograr los objetivos propuestos.Actualmente la Red Vial Nacional está constituida por:18,418 kms de carretera163 kms son adoquinados (0.9%)2,018 kms asfaltados (11%)2,764 kms caminos revestidos (15%)5,981 kms camino de todo tiempo (32.5%)7,491 kms de estación seca (40.7 %).En los últimos años se presta una mayor atención al movimiento fluido de los vehículos detransporte público y se tiende a compartir los automóviles. Son objetivos que estánalcanzándose de diversas formas. Hay carriles para la utilización exclusiva del autobús y, enalgunas ciudades, para automóviles con más de un ocupante; las calles del centro de la ciudadpueden reservarse sólo a autobuses o a determinados tipos de vehículos. También se usansistemas de señales de tráfico que detectan y dan preferencia a los autobuses. El uso generalde las autopistas se restringe mediante las autopistas de peaje para reducir la contaminaciónatmosférica y la circulación. Ing. Sergio Navarro Hudiel 7
  • 8. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)1. IntroducciónEl objetivo de los estudios de tráfico es el de obtener a través de métodos sistemáticos decolecta de datos, datos relativos a los elementos fundamentales del tráfico (Hombre(conductor y peatón), vehículo y vía, aunque hoy en día se debe tomar en consideración elentorno ambiental y su interrelación.Por medio de los estudios de tráfico es posible conocer el número de vehículos que circulan poruna vía en un determinado período, sus interacciones, las zonas de estacionamiento, los sitiosde incidencia de accidentes, permiten el cálculo de la Capacidad y Niveles de Servicio de lasvías y en consecuencia la recomendaciones de los medios constructivos que permitan lamejoría de la circulación vehicular y de la operativa de la vía.A través de investigaciones se pueden conocer los diferentes orígenes y destinos desde dondese originan los vehículos, haciendo posible la determinación de las líneas de deseos de viajesde losa pasajeros y las mercancías. En conjunto con las investigaciones de campo, queproporcionan los datos sobre el tráfico actual y a través del conocimiento de la forma degeneración y/o atracción de ese tráfico, se obtienen los pronósticos de las necesidades de En resumen los estudios de tráfico se constituyen en el instrumento de que se sirve a la ingeniería de Tráfico para cumplir con sus objetivos, definidos como la planificación de la red viaria y la circulación del tránsito vehicular por las mismas, de cara a su empleo para la transportación de personas y mercancías de forma eficiente, económicas y segura.circulación en el futuro, dato fundamental para la planificación de la red de vías. Los datos de tráfico obtenidos generalmente durante la etapa de la Planificación Sectorial y dela ejecución de estudios de Factibilidades Técnicas, Económicas, ambientales y los Diseñosfinales de una carretera o vía, debido a su utilización en los análisis económicos. En los casosen que el proyecto final de Ingeniería no fue precedido de estudios de Factibilidad o porque suplazo de diseño fue demasiado corto, la obtención de los datos de tráfico pueden serrestringidas a los siguientes aspectos:  Elaboración de Flujogramas de Intersección; indicándose los volúmenes de tráfico por tipo de vehículo, mostrándose los volúmenes por giro.  Cuantificar los ejes de repetición o ejes equivalentes, para la determinación del paquete estructural de la carretera.  Verificación mediante estudios de Capacidades y Niveles de Servicio, de la eficiencia y compatibilidad del diseño de la sección típica con el nivel de servicio que se está estableciendo para iniciar la operación de la vía y su decrecimiento en el tiempo de vida útil. Ing. Sergio Navarro Hudiel 8
  • 9. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)De existir estudios de Factibilidad, la obtención de los datos en la fase de diseño podrán serúnicamente para fines de actualización o comprobación de los datos levantados en la fase defactibilidad.En los casos de proyectos de mejoramiento o rehabilitación de carreteras existentes, con mirasa mejorar la capacidad vial, los estudios de tráfico deberán ser iguales a los realizados en laetapa de factibilidad.La red vial actualmente no tiene un estándar de seguridad vial adecuado, debido al rápidocrecimiento de la flota vehicular y la mezcla del tráfico entre vehículos, peatones y animales. Esdeber de los planificadores de transporte estudiar el comportamiento del tránsito y aplicarcriterios de diseños adecuados a nuestra realidad.Nicaragua carece de recursos suficientes para conservar y mantener en buen estado el buenfuncionamiento de una red vial integral acorde con las necesidades, planes de desarrollo yprogreso del país. Las asignaciones financieras que el gobierno destina para el mantenimientoy conservación de caminos provienen de la recaudación de los impuesto y por lo general sonilimitados e insuficientes para que las autoridades encargadas de la gestión vial cumplan conlas expectativas de proveer vías transitables por los usuarios con bajos costos de operación.Ante tal situación y con el convencimiento de que la tarea de hoy es dar el mantenimientosostenido a la infraestructura vial a fin de preservar las inversiones realizadas con anterioridad.El estudio de transito y el inventario vial son un paso preliminar y una herramienta muyimportante para la toma de decisiones .El objetivo de estos estudios es proveer a la administración vial de una completa, actualizada yexacta información en atención a la ubicación, descripción física y geométrica de los caminos ycarreteras que integran nuestra red vial, así mismo una información actualizadas de las obrasfísicas de drenaje mayor y menor, permitiendo de esta forma la selección y priorización deayuda para un planeamiento futuro con la disponibilidad económica y las necesidades deprogreso y desarrollo de nuestro país.2. DefinicionesEl Proyecto Geométrico de calles y carreteras, es el proceso de correlación entre sus elementosfísicos y las características de operación de los vehículos, mediante el uso de las matemáticas,la física y la geometría. En este sentido, vialidad queda definida geométricamente por elproyecto de su eje en planta (alineamiento horizontal) y en perfil (alineamiento vertical), y por elproyecto de su sección transversal.Algunas expresiones utilizadas en estudios de tráfico, carecen de una definición precisa, estasdefiniciones fueron elaboradas para un pequeño grupo de términos empleados en los estudiosde tráfico.Ingeniería de Transporte: Es la aplicación de los principios tecnológicos y científicos a laplaneación, al proyecto funcional, a la operación y a la administración de las diversas partes decualquier modo de transporte, con el fin de proveer la movilización de personas y mercancías Ing. Sergio Navarro Hudiel 9
  • 10. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)de una manera segura, rápida, confortable, conveniente, económica y compatible con el medioambiente.Ingeniería de Tránsito: Es aquella fase de la ingeniería de transporte que tiene que ver con laplaneación, el proyecto geométrico y la operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes,terminales, tierras adyacentes y su relación con otros modos de transporte. Es decir que laIngeniería de Tránsito es un subconjunto de la Ingeniería de Transporte, y a su vez el ProyectoGeométrico es una etapa de la Ingeniería de Tránsito.Carriles de Transito: La parte de la carretera asignada al movimiento de los vehículos.Capacidad: Es el número máximo de vehículos que pueden pasar por un determinado espaciode una vía durante un período de tiempo, bajo las condiciones reales predominantes de vía ytráfico.Curvas Horizontales: Son aquellas que se utilizan como acuerdo entre dos alineacionesrectas, con el objetivo de suavizar las deflexiones en las alineaciones de los ejes de lacarretera.Curvas Verticales: Las curvas verticales serán parábolas de eje vertical y están definidas porsu longitud y por la diferencia algebraica de las pendientes de las tangentes verticales queunen. Las curvas verticales son las que se utilizan para servir de acuerdo entre la rasante dedistintas pendientes en los ferrocarriles, carreteras y otros caminos. Tiene como objetivosuavizar el cambio en el movimiento vertical, es decir, que en su longitud se efectúe el pasogradual de la pendiente de la tangente de entrada a la de la tangente de salida. Casi siempre seusan arcos parabólicos, en vez de arcos circulares como en las curvas horizontales.Densidad: Es el número de vehículos que ocupan una unidad de longitud de carreteraen un instante dado. Por lo general se expresa en vehículos por kilómetro.Derecho de Vía: Es la superficie de terreno cuyas dimensiones fija el MTI, que se requiere parala construcción, reconstrucción, ampliación, protección y en general para el uso adecuado deuna vía de comunicación y/o de sus servicios auxiliares. Este se mide de cerca de cerca de lavia, y se hace cambios de sección si se nota una variación de 1 mt.Espaciamiento: Distancia entre dos vehículos sucesivos.Factor de Hora Pico (FHP): Es el volumen de la hora de máxima demanda horaria, divididoentre el flujo de 15.0 min. de la hora de máxima demanda.Intervalo de Tiempo: Es el tiempo transcurrido entre el paso de dos vehículos sucesivos, porun punto determinado.Pendiente: Es la relación entre el desnivel y la distancia horizontal que hay entre dos puntos.Superficie de Rodamiento: La capa superior de la estructura de un pavimento diseñada parasoportar las cargas de tránsito y resistir el deslizamiento de los vehículos y la brasión queellos producen, así como el intemperismo. Ing. Sergio Navarro Hudiel 10
  • 11. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Tiempo de Viaje: Período de tiempo durante el cual un vehículo recorre un determinadoespacio de vía, e incluye los tiempos de parada.Transito promedio diario anual ( TPDA) : Consiste en convertir los valores de los conteosrealizados durante periodos de tiempo limitados a valores característicos y representativos delciclo anual. Dicho de otra manera es el numero de vehículos que pasan por un lugar dadodurante un año, dividido entre el numero de días.Velocidad: Es la relación existente entre el espacio recorrido por un vehículo “d” y el tiempo enrecorrerlo “t”, entonces:Velocidad Directriz: o Velocidad de Proyecto: Es la velocidad seleccionada para fines deproyecto, de la cual se derivan los valores mínimos de determinadas características físicas ygeométricas de la carretera. Normalmente es la velocidad con que un vehículo puede serrecorrido un trecho de vía con seguridad, cuando el vehículo estuviese sometido a lascondiciones geométricas de la carretera.Velocidad de Flujo Libre: Es la velocidad media de los vehículos cuando presentanvolúmenes bajos de tráfico, y no hay imposición de restricciones de sus velocidades, ni porinterrupción vehiculares ni por regulaciones del tráfico.Velocidad Instantánea: Velocidad de un vehículo en un instante determinado, correspondientea un trecho de vía, cuya longitud tiende a cero.Velocidad Media de Recorrido: Velocidad en un trecho de vía, determinada por la razón de lalongitud del trecho, por el tiempo medio utilizado para recorrerlo, incluyendo solamente lostiempos en que los vehículos están en movimiento.Velocidad media de Viaje: Es la velocidad en un trecho de vía determinada por la razón de lalongitud del trecho, por el tiempo medio gastado en recorrerlo, incluyendo los tiempos en quelos vehículos están detenidos.Velocidad de Operación: Es la velocidad mas alta con que el vehículo puede recorrer una víaatendiendo las limitaciones impuestas por el tráfico, bajo las condiciones favorables de tiempo.No puede exceder la velocidad de proyecto.Velocidad Puntual: Velocidad instantánea de un vehículo cuando pasa por un puntodeterminado o sección de vía.Tráfico Promedio Diario Anual (TPDA): Es el tráfico medio que recorre la vía por un díadurante un cierto período de tiempo, que generalmente es un año, una semana, un mes.Volumen de Tráfico: Número de vehículos que pasan por una sección de vía o un carrildurante una unidad de tiempo. Puede ser una hora, día, una semana un mes o un año.Trigésimo Volumen Horario Más Alto: El volumen horario que es excedido sólo por 29volúmenes horarios durante un año dado. Ing. Sergio Navarro Hudiel 11
  • 12. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Volumen Horario de Diseño (VHD): Es el volumen horario futuro utilizado para diseño. Por logeneral se usa el trigésimo volumen horario más alto para el año futuro de diseño.Relación entre el Volumen Horario de Diseño (VHD) y el Volumen Medio Diario(VMD): El volumen horario de diseño se expresa a menudo como un porcentaje delvolumen medio diario. El rango normal está entre un 10 % y un 18 % para ambos sentidos, yun 16% a un 24% para un solo sentido.Distribución Direccional: Es el volumen durante una hora en particular en elsentido predominante expresado como un porcentaje del volumen en ambos sentidosdurante la misma hora.Composición del Tránsito: Vehículos pesados o de transporte público expresados(excluyendo vehículos livianos, con una relación peso/potencia similar a vehículosprivados) como un porcentaje del volumen horario de diseño.3. Elementos de la ingeniería de TránsitoLa Ingeniería de Transito es una rama de la ingeniería que estudia los elementos del tránsito,tiene que ver con la planeación, el proyecto geométrico, carreteras y calles. Estos elementoshacen que se produzcan los flujos de transito y que por lo tanto interactúen entre si, estoselementos son los siguientes:3.1 El peatónSe puede considerar como peatón potencial a la población en general, también puede decirseque el número de peatones equivale casi equitativamente en un país al censo de la población.Es cualquier ser humano o persona que circula por la vía pública y que no conduce vehículos,incluyendo a niños y discapacitados. Es importante evaluar la presencia de los peatones en lasinmediaciones de las intersecciones y tramos de vía, utilizadas generalmente por éstos paracruzar.En algunos casos donde se presentan elevados volúmenes peatonales y serios conflictospeatón - vehículo, puede ser necesario construir pasos peatonales a desnivel o implementarmedidas específicas para garantizar la seguridad de las personas que circulan a pie facilitandosu circulación, como lo es la implementación del paso peatonal regulado por un semáforo. Parafines del análisis de programación de los semáforos comúnmente se considera una velocidadde marcha de los peatones de 1,2 a 1,5 m/s y un tiempo de reacción de 5,0 a 7,0 segundos.Los diseños de los planes semafóricos se realizan de acuerdo con la demanda vehicular ypeatonal en cada una de las intersecciones a lo largo del día, garantizando la seguridad de lospeatones al cruzar la vía.Por ser el más vulnerable dentro de los elementos de tráfico, es indispensable tomar enconsideración todas las medidas de seguridad en un diseño vial. Por Ejemplo: El diseño Debarandillas en los puentes, la señalización, cruce peatonal, etc. Ing. Sergio Navarro Hudiel 12
  • 13. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)3.2 El ConductorToda persona natural que conduce un vehículo del tipo para que esta autorizada, deconformidad a la licencia de conducir. Es importante conocer las principales características delos conductores para lograr un buen proyecto y una operación eficaz del sistema del transporte,sobre todo en lo relacionado con su interacción con el vehículo y el resto del tránsito.Un conductor se enfrenta a múltiples decisiones en un recorrido dado, las cuales son tomadascon base en su experiencia en situaciones similares y la influencia de una serie de factoresexternos, de cierta variabilidad, como la presencia de otros vehículos y las condicionesclimatológicas y en general al entorno.El conductor requiere de una serie de condiciones físicas para realizar la acción de conducirentre estas tenemos: condiciones ópticas, sensaciones acústicas, odoríficas y musculares.La información que percibe un conductor influye en su tiempo de reacción. En general, eltiempo de reacción aumenta con la complejidad de la decisión que se debe tomar y lainformación recibida. Cuando se espera o se prevé un suceso, el tiempo de reacción es menorque ante una situación súbita e inesperada.Para el caso de una reacción súbita e inesperada, el tiempo de reacción de los conductorespuede variar de 1 a 4,5 segundos. Mientras mayor sea el tiempo de reacción mayor será laprobabilidad de cometer un error en la conducción de un vehículo. La respuesta de losconductores es muy variable y éstos se toman más tiempo cuando las decisiones soncomplejas o cuando se enfrentan a situaciones inesperadas.Los tiempos de percepción-reacción de los conductores generalmente aumentan con lossiguientes factores:• Fatiga• Enfermedades o deficiencias físicas• El alcohol y las drogas• Estado emocional• El clima• Época del año• Edad• Condiciones del tiempo• Altura sobre el nivel del mar• El cambio del día a la noche y viceversa.Cuando una persona ha consumido substancias alcohólicas o drogas antes de conducir unvehículo comúnmente no se percata que su tiempo de percepción-reacción aumenta a más tresveces el correspondiente a una condición normal. Ésta es una de las razones por las que seincrementa significativamente la probabilidad de accidentes viales. La velocidad de circulaciónreduce el ángulo visual, restringe la visión periférica y limita el tiempo disponible para que unconductor reciba y procese información. El campo de visión aguda o clara, en el cual se puedenleer adecuadamente los textos en una señal vial, varía normalmente de 3 a 5 grados en elsentido vertical, con respecto a la línea central de los ojos. Ing. Sergio Navarro Hudiel 13
  • 14. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Para efectos de reconocimiento de formas y colores, el campo de visión aumenta entre 10 y 12grados. El campo de la visión periférica varía entre 120 y 180 grados para la mayor parte de laspersonas, aunque esta última variable depende de la velocidad.Por las anteriores razones es importante reducir la saturación de información al conductor, y asíminimizar la posibilidad de errores de su parte, pero al mismo tiempo se debe proporcionar lainformación suficiente para auxiliarlo a guiar correctamente su vehículo.3.2.2 Visión El órgano visual se asemeja mucho a una cámara fotográfica. De la facultad de enfocardepende el reaccionar, significa que el mensaje es enviado del ojo al cerebro y este ordena elmovimiento a los músculos para accionar.Los defectos más comunes son: miopía, presbicia, astigmatismo y estrabismo, todos estos sepueden corregir con uso de lentes.El Daltonismo es la dificultad de distinguir ciertos colores y en grado crítico no distinguenningún color. Por lo que se llego al cuerdo para que la luz de la parte superior fuera roja y deesta manera evitar accidentes.La visión normal abarca un ángulo de 180 grados.Los detalles se identifican absolutamente en un ángulo más cerrado, llamado ángulo central devisión periférica que varia entre 120 y 160 grados.También hay personas que padecen de visión de túnel, consiste en que no distinguenabsolutamente nada fuera de cierto cono de visión. Si la visión de túnel es menor de 140 nodebe manejar.Algo semejante a la visión de túnel les ocurre a todos los conductores a alta velocidad.3.2.3 Reacciones Física y PsicológicaHay dos tipos de reacciones en el individuo:La reacción condicionada, es cuando el conductor ha desarrollado ciertos hábitos ohabilidades, el conductor de un vehiculo reacciona de acuerdo con los hábitos buenos o malosque se ha formado. Por lo general el hábito o la experiencia que ha adquirido el usuario, es lamejor defensa contra los accidentes.La reacción psicológica, en cambio es un proceso intelectual que culmina, en un juicio. Setrata de estímulos que son percibidos y enviados al cerebro. Después de obtener una reacciónse llega a una decisión para actuar. Son reacciones intelectuales del individuo pero estánafectadas por las emociones y otras causas que pueden modificar las facultades del mismo.Existe un tiempo mínimo de reacción en estos procesos. Este tiempo de reacción es el quecorresponde al Estimulo Simple. No a una situación complicada, si no a una situación sencillacuando existe un estimulo único. Ing. Sergio Navarro Hudiel 14
  • 15. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Se llama es este caso, estimulo a cualquier emergencia que se presenta a n la carretera o en lacalle. Por ejemplo:Un peatón que cruza la calle, un animal, cualquier obstáculo, etc. Es el estímulo que percibe elusuario y que lo anima a cruzar.El tiempo mínimo de reacción que se ha encontrado en el promedio de los individuos cuando elvehiculo no esta en movimiento, es de 0.25 ; este es el tiempo que tarda un conductor que estaparado en espera del cambio de luz del semáforo, para reaccionar y coloque velocidad.Factores que pueden modificar las facultades del individuo en el tiempo de reacción son lossiguientes: La fatiga Las enfermedades El clima Las condiciones del tiempo El alcohol y las drogas Su estado emocional La época del ano La altura sobre el nivel del mar El cambio del día a la noche y viceversa.3.3 Vehículo Es todo aparato que circule por la vía pública, excepto los comprendidos en la definición depeatón.Estos por su naturaleza se dividen en tres grandes grupos:a) Tracción Animal: movidos por animales de tiro, silla o cualquier clase, tales como coche, ocarreta.b) Tracción Humana: Los que se impulsan por fuerza muscular del hombre, como carretillas ocarretones de mano, bicicletas Velocípedos.c) Tracción Mecánica: Los movidos por cualquier fuerza motriz, provengan o no de acciónexterior, tales como: automóviles, camiones, buses y motos.3.3.1 Vehículos representativosEn general, se establecen vehículos representativos de cada categoría principal, a los cuales seles denomina vehículos de proyecto. Estos vehículos tienen el peso, las dimensiones y lascaracterísticas de operación utilizadas para fijar las variables de control para el proyecto de lainfraestructura vial, de tal manera que representen a todos los vehículos de la categoríarespectiva. En cuanto a las categorías básicas de vehículos, la principal división utilizada es lade automóviles (o vehículos ligeros), buses (o transporte público) y camiones (o vehículospesados).La primera clasificación incluye a los vehículos compactos, así como a todos los vehículosligeros y las camionetas. Los buses están representados como los que son utilizados para el Ing. Sergio Navarro Hudiel 15
  • 16. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)transporte de pasajeros y la categoría identificada como camiones abarca a las unidadesutilizadas para transportar carga.En el caso de los camiones, las altas relaciones peso/potencia se traducen en las condicionesmás desfavorables de operación y generalmente se presentan en los vehículos sobrecargadosque exceden los límites legales de peso. La presencia de vehículos con diferentes capacidadesde aceleración en el tránsito mixto es una condición frecuente que no permite un manejoeficiente de la infraestructura vial. Estos problemas se perciben más claramente en lasintersecciones semaforizadas con alta proporción de vehículos pesados en el tránsito y entramos con pendiente longitudinal positiva.En general, se establecen vehículos representativos de cada categoría principal, a los cuales seles denomina vehículos de proyecto. Estos vehículos tienen el peso, las dimensiones y lascaracterísticas de operación utilizadas para fijar las variables de control para el proyecto de lainfraestructura vial, de tal manera que representen a todos los vehículos de la categoríarespectiva.En cuanto a las categorías básicas de vehículos, la principal división utilizada es la deautomóviles (o vehículos ligeros), buses (o transporte público) y camiones (o vehículospesados). La primera clasificación incluye a los vehículos compactos, así como a todos losvehículos ligeros y las camionetas. Los buses están representados como los que son utilizadospara el transporte de pasajeros y la categoría identificada como camiones abarca a lasunidades utilizadas para transportar carga.En el caso de los camiones, las altas relaciones peso/potencia se traducen en las condicionesmás desfavorables de operación y generalmente se presentan en los vehículos sobrecargadosque exceden los límites legales de peso. La presencia de vehículos con diferentes capacidadesde aceleración en el tránsito mixto es una condición frecuente que no permite un manejoeficiente de la infraestructura vial. Estos problemas se perciben más claramente en lasintersecciones semaforizadas con alta proporción de vehículos pesados en el tránsito y entramos con pendiente longitudinal positiva.Como veremos más adelante todos tienen su clasificación, en el caso de Nicaragua, el MTi hacodificado los pesados de carga. Ing. Sergio Navarro Hudiel 16
  • 17. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)* Fuente Ministerio de Transporte e Infraestructura3.4 La VíaSe considera Vía o Red Vial, a toda superficie terrestre, pública o privada, por donde circulanpeatones y vehículos, que está señalizada y bajo jurisdicción de las autoridades nacionales y/omunicipales, responsables de la aplicación de las leyes de tránsito. Los elementos principales,podrán estar diseñados en forma de autopistas, semiautopistas, rutas nacionales o provinciales, Ing. Sergio Navarro Hudiel 17
  • 18. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)caminos vecinales, avenidas, calles, veredas y plazas de zona urbana y rural. Se incluyentambién, elementos secundarios, como son: Los puentes, las rotondas, las plazas públicas, ytodo tipo de construcción vial, que utilicemos las personas o vehículos para circular.3.4.1 DefinicionesAcera: La orilla de la calle o de otra vía pública, generalmente urbana, sita junto al parámetrode las casas o a la baranda de los puentes y destinada para el tránsito de peatones.Avenida: Vía pública de una zona urbana de más de un carril por mano. La característica delas avenidas, es su ancho mayor que las calles.Bocacalle: Entrada o embocadura de alguna calle. Corresponde al nacimiento de una calle,generalmente numeradas, figurando siempre los números impares en la vereda derecha, y losimpares en la vereda izquierda, teniendo en cuenta como crece la numeración, desde labocacalle con el número 1, hasta que finaliza la misma.Calle: Acera más calzada; espacio afectado a la vía pública y sus instalaciones anexas;comprendido entre líneas municipales de propiedades frentistas o espacios públicos en áreasurbanizadas.Calzada: Parte de la vía pública destinada al tránsito de vehículos.Parada: Lugar señalado para ascenso y descenso de pasajeros, de automotores del serviciopúblico.Senda peatonal: La prolongación longitudinal de la acera sobre la calzada, esté delimitada o noy el espacio demarcado en la calzadas, destinado al cruce peatonal.Separador de transito: Obra o espacio vial destinado a otorgar mayor seguridad a lacirculación y distribución del desplazamiento vehicular.3.4.2 Otros términosCiclista: Otro elemento importante que de alguna manera, debe desplazarse de un lugar a otro,sobre facilidades exclusivas o mezclado con el transito peatonal o vehicular. Con el crecimientopoblacional y el aumento de la contaminación ambiental debido a los vehículos automotores,son necesarios medios no motorizados. Para que esto se logre las Ciclovías y los carrilespara ciclistas deberán llenar todos los requisitos necesarios en su diseño y operación, de talmanera que su vulnerabilidad sea la más mínima posible. La ciclovía es el nombre genéricodado a ala infraestructura pública u otra área destinada de forma exclusiva para la circulaciónde bicicletas. Los criterios de diseño, son algo similares a los de las calles y carreteras, perogobernadas por las características de las bicicletas.Las consideraciones de diseño para que se consideren seguras incluyen:  El ancho de la vía  La velocidad del proyecto.  El alineamiento: horizontal, vertical. Ing. Sergio Navarro Hudiel 18
  • 19. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Por el contrario un carril para bicicleta es aquella parte de la carretera o calle específicamentereservada también para el uso exclusivo o preferencial de los ciclistas.Los carriles para bicicletas pueden delimitarse con franjas, señaladas o marcas en elpavimento. Estos carriles siempre deben seguir el mismo sentido del tránsito.Ventajas que justifican el uso de la bicicleta Disminución de la contaminación atmosférica Disminución de la congestión vehicular Ahorro de costos de transporte N se congestiona, el tiempo de desplazamiento Ecológicamente sostenible. No se requiere de la construcción de infraestructura costosa.4. Distancia Mínima de frenadoLa distancia total para detener un vehículo llamada distancia de Parada Dp, depende de lostiempos de Percepción, de Reacción y de Frenado.Se expresa como:Dp= dp+dr+dfdp = distancia recorrida durante el tiempo de percepción.dr = distancia recorrida durante el tiempo de reacción.df = distancia recorrida durante el tiempo de frenado.La distancia recorrida durante los tiempos de percepción y reacción ( dp+dr = dpr). Se llevacabo mediante el proceso denominado PIEV (Percepción, Intelección, Emoción, Volición), quedescribe los cuatro componentes de la reacción en respuesta un estímulo exterior:1. PercepciónImpresión material producida en los sentidos por un estímulo exterior. Es una recepciónsensorial de información; se percibe la situación. Para un conductor, es el intervalo de tiempocomprendido entre la aparición del objeto exterior y su reconocimiento a través de unasensación visual.2. IntelecciónActo de entender o concebir, se entiende la situación. Es el tiempo requerido para comparar yregistrar las nuevas sensaciones.3. EmociónAgitación del ánimo producto de la percepción y el entendimiento de la situación. Durante estetiempo el conductor utiliza el juicio y la experiencia para tomar una actitud o llegar a unadecisión.4. Volición Ing. Sergio Navarro Hudiel 19
  • 20. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Acto por el cual la voluntad determina hacer algo. Es el tiempo necesario para llevar a la acciónla decisión tomada.Los diferentes componentes para el cálculo de la distancia de parad Dp, Aparecenesquematizados en la siguiente figura: Posición inicial: Aplica los Posición final:Percibe la situación frenos Para o continúa Vo Vo Vf F F1 P dp + dr df DpDistancia para detener un vehículoDependiendo de la complejidad del problema y de las características del conductor, el tiempode percepción – reacción tpr, o tiempo durante el PIEV, TPIEV, varía entre 0.5 y 4.0 segundos.Según la AASTO 13, tanto en estudios anteriores como en investigaciones recientes, muestraque en un tiempo de percepción reacción de 2.5 segundos para situaciones de distancias deparadas, ante presencia de obstáculos, quedan incluidas las características de la mayoría delos conductores. Por lo tanto, el uso de un tiempo de percepción reacción de 2.5 segundos,excede el percentil (página 26 del libro de estadística para ingenieros) 90 de los tiempos depercepción – reacción de todos los conductores, y por consiguiente se recomienda para finesde proyecto. Durante este tiempo se considera que la velocidad del vehículo Vo, se mantieneconstante, pues su variación es muy pequeña. Por lo tanto, la distancia de percepción –reacción dpr, para movimiento uniforme, en general se expresa como: dpr = V0 (tpr)Que para el caso de distancia de parada, ante obstáculos, se convierte en: dpr = V0 (t PIEV)Reemplazando a t PIEV por 2.5 segundos, para la velocidad V0 en kilómetros por hora y ladistancia dpr en metros, se tiene: V0 (km/h)(2.5 s)(1000m/1 km)(1 h/3600 s) = 0.694 Vo Ing. Sergio Navarro Hudiel 20
  • 21. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)La distancia de frenado df, depende de muchos factores: la fricción entre llantas y pavimento; elpeso del vehículo; el número de ejes; el tipo de pavimento; etc. Sin embargo, estableciendociertas condiciones, es posible calculas dicha distancia. La potencia de frenado del vehículo y lafricción longitudinal de las llantas y el pavimento, controlan su capacidad para disminuir lavelocidad o parar. Un vehículo que se aproxima a un ALTO con el motor desengranado y sin laaplicación de los frenos, es desacelerado solamente por la resistencia al rodamiento y laresistencia del aire.Cuando la anterior maniobra es realizada por el vehículo con el motor engranado, ladesaceleración se lleva a cabo con la resistencia al rodamiento, la resistencia del aire y laresistencia del motor. Ensayos hechos para medir la desaceleración con el vehículo engranadoy sin la aplicación de los frenos, indican que ella varía de 3.5 km / h / s a 1.4 km / h / s, paravelocidades comprendidas entre 110 km / h y 30 km / h, respectivamente. Adicionalmente, si seaplican los frenos, aparece una cuarta resistencia, denominada resistencia por fricción defrenado. En el caso de que los frenos sean aplicados súbitamente, las llantas quedaranbloqueadas o inmovilizadas y el vehículo derrapara. La longitud de las huellas dejadas por lasllantas sobre el pavimento, permitirá conocer la velocidad que traía el vehículo al inicio delderramamiento.Por lo tanto, la distancia de frenado df, es recorrida por el vehículo en movimientouniformemente desacelerado, y puede ser calculada a partir de la acción mecánica de pisar losfrenos en una superficie horizontal, despreciando las resistencias al rodamiento, del aire y elmotor En la siguiente figura ilustra la relación que existe entre la velocidad, el tiempo y ladistancia, en movimiento uniformemente desacelerado.Esta demostración según al y Mayor La ecuación de la recta es igual aV = V0 - atDonde :v= Velocidad después de un tiempov0 = Velocidad en el momento de aplicar los frenosa= tasa de desaceleraciónSi al final del frenado se tiene una velocidad vf, entonces V = V0 - at:El área bajo la recta representa la distancia de frenado, esto es:df = vf t + 1/2(V0 - Vf)Finalmente, df = V0 (tpr) + V20 254 (f1 ± p) Donde tpr representa el tiempo de percepción - reacción de la situación específica analizada Para fines de proyectos pueden tomarse estos coeficientes de fricción. Para condiciones de pavimento mojado y sin pendiente se pueden considerar estas Velocidad Coeficiente Distancia Distancia de parada Percepción reacción de de fricción de Dp (metros) Ing. Sergio Navarro Hudiel 21
  • 22. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)proyecto Tiempo Distancia longitudinal frenadokm /h t pr (s) d (pr) m f1 df (m) calculada proyecto30 2.5 20.8 0.400 8.9 29.7 3040 2.5 27.8 0.380 16.6 44.4 4550 2.5 34.7 0.360 27.3 62 6060 2.5 41.6 0.340 41.7 83.3 8570 2.5 48.6 0.325 59.4 108 11080 2.5 55.5 0.310 81.3 136.8 13590 2.5 62.5 0.305 104.6 167.1 165100 2.5 69.4 0.300 131.2 200.6 200110 2.5 76.3 0.295 161.5 237.8 240120 2.5 83.3 0.290 195.5 278.8 2805. Volúmenes de tránsitoSe define como volumen de transito, como el número de vehículos que pasan por un punto osección transversal dado, durante un periodo de tiempo y se expresa como: Q= N/T donde,Q: es el número de vehículos que pasan por unidad de tiempoN: es el número de vehículos que pasanT: es el periodo determinado (Unidad de tiempo).Dependiendo de la duración del lapso de tiempo se tienen los siguientes volúmenes de transito: Transito Anual Transito mensual Transito semanal Transito diario Transito horario TQ (Inferior a una hora)Transito Promedio Diario (TPD): se define como el numero de vehículos que pasan durante unperiodo dado (en días completos) igual o menor que un año y mayores que un día, dividido porel numero de días del periodo. De manera general este se expresa como:TPD = N/(T) ; 1 dia < T < 1 añoN: representa el numero de vehiculos que pasan durante T dias. De acuerdo al numero de diasdel periodo, se representan los siguientes volumenes de transito promedio diario, dados envehiculos por dia.Transito Promedio Diario Anual (TPDA): TPDA = TA/365Transito Promedio Diario Mensual (TPDM) : PTDM = TM/30Transito Promedio Diario Semanal (TPDS): TPDS = TS/7Los medios físicos y estáticos del transito tales como las carreteras, calles, intersecciones entreotros. Están sujetos a ser solicitados y cargados por volúmenes de transito. Las distribucionestemporales de los volúmenes de transito son el producto de los estilos y formas de vida quehacen que la gente sigan determinando patrones de viaje basados en el tiempo, realzando sus Ing. Sergio Navarro Hudiel 22
  • 23. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)desplazamientos en ciertas épocas del año y en determinados días de la semana e incluso ahoras especificas de la misma.Al proyectar la construcción de una carretera o calle, la selección del tipo de vialidad, lasintersecciones y los servicios dependen fundamentalmente del volumen de transito o demandaque circulara durante un intervalo de tiempo dado, de su variación, de su tasa de crecimiento yde su composición.El volumen de tráfico y su comportamiento son los que definen los alcances y las demandas deun proyecto vial, por lo que se debe dar importancia a la determinación del volumen de tránsito,los tipos de vehículos, el comportamiento de éstos y sus formas de operación, como asítambién a las características socioeconómicas de los usuarios, a las características particularesde los vehículos y a las formas de explotación de los mismos. Las estimaciones de lascantidades y características del tráfico se logran sobre la base de las característicastopográficas de los tramos de carretera, de la geometría de la vía, de las condiciones del flujovehicular, y de la circulación vial y peatonal la carretera en estudio.Para la determinación y proyección del volumen de tráfico y los tipos de vehículos que circulanpor la vía en estudio, se pueden realizar análisis de la información existente en el SistemaNacional de Conteos Volumétricos de Tránsito (SNCVT), desarrollado por el Ministerio deTransporte e Infraestructura (MTI). Debemos reconocer que El mejoramiento sostenido de laeconomía nacional genera el incremento de la circulación vehicular en los diferentes corredoresdel país.También es necesario conocer la clasificación vehicular del MTI en función de los diagramasde carga permisible, esta clasificación puede verse en la tabla siguiente:Los errores que se comenten en la determinación de estos datos ocasionarán que la carretera ocalle funcione durante un periodo de proyecto, bien con volúmenes de transito muy inferiores aaquellos para los que se proyecto, o mal con problemas de congestionamiento por volúmenesde transito alto muy superiores a los proyectados.Conteo o Aforo: en ingeniería de transito, la medición básica mas importante es el conteo oaforo, ya sea de vehículos, ciclistas, pasajeros y/o peatones. Los conteos se realizan con el finde obtener estimaciones de: Volumen Tasa de flujo Demanda CapacidadEstos cuatro parámetros se relacionan estrechamente entre si y se expresan en las mismasunidades similares, sin embargo no significan lo mismo.El volumen: es el numero de vehículos o personas que pasan por un punto durante un tiempoespecifico.Tasa de flujo: es la frecuencia a la cual pasan vehículos durante un tiempo menor a una hora.La demanda: es el número de vehículos que desean viajar y pasan por un punto en un tiempoespecífico. Ing. Sergio Navarro Hudiel 23
  • 24. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)La capacidad: es el numero máximo de vehículos que pueden pasar por un punto durante untiempo determinado.En general los volúmenes pueden ser:1. Tránsito anual (TA): Es el número total de vehículos que pasan durante un año. En este caso T=1 año.2. Tránsito mensual (TM): Es el número total de vehículos que pasan durante un mes. En este caso T=1 mes.3. Tránsito semanal (TS): Es el número total de vehículos que pasan durante una semana. En este caso T=1 semana.4. Tránsito diario (TD): Es el número total de vehículos que pasan durante un día. En este caso T=1 día.5. Tránsito horario (TH): Es el número total de vehículos que pasan durante una hora. En este caso T=1 hora.5.1 Volúmenes de Transito Horario Con base en la hora seleccionada se definen los siguientes volúmenes de transito horario,dados en vehículos por hora:1. Volumen Horario Máximo Anual (VHMA): es el máximo volumen horario que ocurre en unpunto o sección de un carril o de una calzada durante un año determinado. Es la hora de mayorvolumen de las 8760 horas del año.2. Volumen Horario de Máxima Demanda(VHMD): es el máximo numero de vehículos quepasan por un punto o sección de un carril o de una calzada durante 60 minutos consecutivos.3. Volumen Horario de Proyecto (VHP): es el volumen de transito horario que servirá debase para determinar las características geométricas de la vía. Básicamente este se proyectacomo un volumen horario pronosticado.5.2 Hora pico y sus variacionesLa hora pico es la hora máxima demanda vehicular , para una calle, puede llegar a ser repetitivadurante varios días de la semana. Sin embargo, puede ser diferente de un tipo de calle a otropara el mismo periodo máximo. Por lo que es necesario realizar la planeación de los controlesde transito tales como: Prohibiciones de estaciones Prohibiciones de ciertos movimientos de vueltas Disposiciones de los tiempos de semáforos.5.3 Factor de Hora de Máxima Demanda (FHMD) o Factor Pico Horario Ing. Sergio Navarro Hudiel 24
  • 25. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Se le llama así a la relación entre el volumen horario de máxima demanda (VHMD) y el volumenmáximo (Vmax) que se representa durante un periodo dado dentro de dicha hora, este serepresenta a través de la ecuación:FHMD = VHMD/(N * Vmax)Donde,N: es el número de periodos durante la hora de máxima demanda.Los periodos dentro de la hora de máxima demanda pueden ser de 5,10 o 15 minutos,utilizando este último con mayor frecuencia en cuyo caso de la hora de máxima demanda esFMHD = VHMD/ (4 * V15 max)Para el periodo de 5 minutos el factor de la hora de máxima demanda es FHMD = VHMD/ (12 *V5 max)El factor de la hora de máxima demanda es un indicador de las características del flujo detransito en periodos máximos. Su mayor valor es la unidad, lo que significa i que existe unadistribución uniforme de flujos máximos durante toda la hora. Valores bastantes menores que launidad indican concentraciones de flujos máximos en periodos cortos dentro de la hora.Es común estudiar esta variación que no es cíclica solo para las horas pico ni para todas lasvias urbanas. Las variaciones en la intensidad del tráfico durante la hora pico puede tenervalores bastante altos en algunas fracciones de la hora y relativamente bajos en otras. Estecomportamiento se cuantifica a través del factor pico horario. Este es un indicador de lascaracterísticas del flujo de transito en periodos de máxima demanda. Teóricamente el Fph varíaentre 0.25 -1. Un fph de 1 indica un tráfico completamente uniforme en toda la hora pico.Valores menores indican concentraciones de flujos máximos en periodos cortos dentro de lahora.En general este está alrededor de 0,85; este es un valor aproximado del 30 % del volumen totalde la hora pico.El factor pico horario como se menciono anteriormente es el 30 % del volumen total de la horapico. Este factor es de vital importancia en el diseño de semáforos e intersecciones. Porsupuesto, la variación de este estará en función del tamaño de la ciudad, ya que cuanto menorsea esta, menor será la duración del periodo pico.Es importante mencionar la importancia de la nomenclatura de las horas picos ya que lapráctica común es a identificar esta en periodos de una hora cerrados ejemplo de 04:00-05:00,05:00-06;00. Para efectos de ejemplo y por la cantidad de datos presentes trabajaremos enperiodos de cinco y quince minutos.Ejemplo. Determine la hora pico para los siguientes valores. Ing. Sergio Navarro Hudiel 25
  • 26. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte) Hora Volumen (Q5) V15 12:00 12:05 102 12:05 12:10 104 12:10 12:15 108 314 12:15 12:20 152 12:20 12:25 158 12:25 12:30 166 476 12:30 12:35 171 12:35 12:40 187 12:40 12:45 192 550 12:45 12:50 206 12:50 12:55 223 12:55 13:00 264 693 13:00 13:05 327 13:05 13:10 291 13:10 13:15 207 825 13:15 13:20 146 13:20 13:25 112 13:25 13:30 105 363Total 3221 Volumen Hora Pico 2544 V15 = 825 FPH = 0.77 V5 = 327 FPH = 0.65El hecho de que el factor pico horario sea menor para intervalos de cinco minutos indica que elflujo de paso es corto en periodos cortos. Existe un flujo más uniforme al estudiar periodos dequince minutos.Gráficamente puede apreciarse mejor el comportamiento vehicular. Ing. Sergio Navarro Hudiel 26
  • 27. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte) 350 300 250 200 150 100 50 0 Volumen (Q5)Determine el factor pico horario y cree los histogramas Vol Hora Dia 1 Dia 2 07:00 - 07:05 81 50 07:05-07:10 58 50 07:10-07:15 58 42 FPh Real 07:15 – 07:20 122 27 Dia V5 V15 VTHP FPh Real V5 V15 I 122 302 1065 0.727 0.882 07:20 – 07:25 97 63 II 160 385 835 0.435 0.542 07:25-07:30 83 63 07:30-07:35 114 63 07:35-07:40 78 49 07:40-07:45 78 49 07:45-07:50 78 38 07:50-07:55 63 38 07:55-08:00 93 38 08:00-08:05 112 38 08:05-08:10 89 123 08:10-08:15 51 160 08:15-08:20 28 102 08:20-08:25 28 74 08:25-08:30 55 25Gráficamente los histogramas se aprecian en la siguiente tabla Ing. Sergio Navarro Hudiel 27
  • 28. 07:15 – 07:20 07:15 – 07:20 07:20 – 07:25 07:20 – 07:25 07:25-07:30 07:25-07:30 07:30-07:35 07:30-07:35 07:35-07:40 07:35-07:40 07:40-07:45 07:40-07:45 07:45-07:50 07:45-07:50 07:50-07:55 07:50-07:55 07:55-08:00 07:55-08:00 08:00-08:05 08:00-08:05 08:05-08:10 08:05-08:10 08:10-08:15 08:10-08:15 08:15-08:20 08:15-08:20 08:20-08:25 08:20-08:25 08:25-08:30 08:25-08:30 Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte) Volumen de Vehiculos Dia 1 Volumen de Vehiculos Dia 2 Volumen de Vehiculos Volumen de Vehiculos Ing. Sergio Navarro Hudiel28
  • 29. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)5. 3 Composición de los volúmenes de tránsitoLa composición vehicular se mide en términos de porcentaje con respecto al volumen total porejemplo el porcentaje buses, camiones, etc. En los países de desarrollados con mayor gradodel parque automotor, los porcentajes de autobuses y camiones en los volúmenes de transitoson bajos. Caso contrario en los países poco desarrollados en los cuales este porcentaje esmayor, el que a su ves constituye vehículos representativos usados como indicadores paradiseños de carreteras.Observemos la siguiente tabla donde se muestra una clasificación realizada por una consultroa Malpaisillo – Los Zarzales Tipo de Vehículos TPDA 2005 % Vehículos de Pasajeros: AP2 Autos 84 9.77 CJV2 Camionetas/Jeep/Van 396 46.04 MB2 Buses pequeños 36 4.19 AB2 Buses/Autos Camiones dos Ejes 87 10.12 Vehículos de Carga: C2LI Camiones C2 Liviano (dos ejes) 81 9.42 V C2 Camiones C2 (dos ejes) 100 11.63 C3 Camiones C3 (tres ejes) 15 1.74 TS32 Camiones Tx-Sx (<=5e)* 61 7.09 TOTAL 860 100* Fuente: Consultora Prointec & Edico, S.A.Existe información histórica existente de las Estaciones de Conteos Volumétricos de Tráfico delSistema de Administración de Pavimentos – SAP, de la División General de Planificación - DGPdel Ministerio de Transporte e Infraestructura - MTI, localizadas en la red de Carreteras queaportarán parte de sus flujos vehiculares actuales a la corriente vehicular de las Carreteras.Estos archivos podrán descargarse desde los enlaces de ubicados en el blog docente.5.4 Características de los volúmenes de tránsitoLos volúmenes de tránsito siempre deben ser considerados como dinámicos, por lo quesolamente son precisos para el periodo de duración de los aforos. Sin embargo, debido a quesus variaciones son generalmente rítmicas y repetitivas, es importante tener un conocimiento desus características, para así programar aforos, relacionar volúmenes en un tiempo y lugar convolúmenes de otro tiempo y lugar, y prever con la debida anticipación la actuación de lasfuerzas dedicadas al control del tránsito y labor preventiva, así como las de conservación. Ing. Sergio Navarro Hudiel 29
  • 30. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Por lo tanto, es fundamental, en la planeación y operación de la circulación vehicular, conocerlas variaciones periódicas de los volúmenes de tránsito dentro de las horas de máximademanda, en las horas de día, en los días de la semana y en los meses del año. Aún más,también es importante conocer las variaciones de los volúmenes de tránsito en función de sudistribución por carriles, su distribución direccional y su composición.En los estudios de volúmenes de tránsito es muy útil conocer la composición y variación de losdistintos tipos de vehículos. La composición vehicular se mide en términos de porcentajes sobreel volumen total. Por ejemplo, porcentaje de automóviles, de autobuses y de camiones. En lospaíses más adelantados, con un mayor grado de motorización, los porcentajes de autobuses ycamiones en los volúmenes de tránsito son bajos.En cambio, en países con menor grado de desarrollo, el porcentaje de estos vehículos grandesy lentos es mayor.El transito que circula por una infraestructura vial no es uniforme a través del tiempo ni con respecto alespacio, ya que hay variaciones de un mes a otro, variaciones diarias, variaciones horarias, variaciones enintervalos de tiempo menor a la hora y variaciones en la distribución del transito en los carriles. Estasvariaciones son el reflejo de las actividades sociales y económicas de la zona en estudio.Es de suma importancia considerar estas fluctuaciones en la demanda del transito si se desea que lasinfraestructuras viales sean capaces de dar cabida a las demandas vehiculares máximas. Variaciones en el tiempo  Estaciónales y mensuales  Diarias  Horarias  Intervalos menores a la horaVariaciones en el espacio  Distribución por sentidos  Distribución por carriles Variación en composición  Automobiles y pick up  Vehículos recreativos  Camiones  Autobuses5.4.1 Distribución y composición del volumen de tránsito.La distribución de los volúmenes de tránsito por carriles debe ser considerada, tanto en elproyecto como en la operación de calles y carreteras. Tratándose de tres o más carriles deoperación en un sentido, el flujo se asemeja a una corriente hidráulica. Así, al medir losvolúmenes de tránsito por carril, en zona urbana, la mayor velocidad y capacidad, generalmentese logran en el carril del medio; las fricciones laterales, como paradas de autobuses y taxis y lasvueltas izquierdas y derechas causan un flujo más lento en los carriles extremos, llevando elmenor volumen el carril cercano a la acera. Ing. Sergio Navarro Hudiel 30
  • 31. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)En carretera, a volúmenes bajos y medios suele ocurrir lo contrario, por lo que se reserva elcarril cerca de la faja separadora central para vehículos más rápidos y para rebases, y sepresentan mayores volúmenes en el carril inmediato al acotamiento. En autopistas de trescarriles con altos volúmenes de tránsito, rurales o urbanas, por lo general hay mayoresvolúmenes en el carril inmediato a la faja separadora central.En cuanto a la distribución direccional, en las calles que comunican el centro de la ciudad con laperiferia de la misma, el fenómeno común que se presenta en el flujo de tránsito es devolúmenes máximos hacia el centro en la mañana y hacia la periferia en las tardes y noches. Esuna situación semejante al flujo y reflujo que se presenta los fines de semana cuando losvacacionistas salen de la ciudad el viernes y sábado y regresan el domingo en la tarde. Estefenómeno se presenta especialmente en arterias del tipo radial.En cambio, ciertas arterias urbanas que comunican centros de gravedad importantes, noregistran variaciones direccionales muy marcadas en los volúmenes de tránsito. La distribucióndireccional es bastante equilibrada, tanto en las horas de máxima demanda de la mañana,como en las de la tarde, es decir, no hay mucha diferencia entre los volúmenes en uno u otrosentido.Se han estudiado cuáles son los días de la semana que llevan los volúmenes normales detránsito. Así, para carreteras principales de lunes a viernes los volúmenes son muy estables losmáximos, generalmente se registran durante el fin de semana, ya sea el sábado o el domingo,debido a que durante estos días por estas carreteras circula una alta demanda de usuarios detipo turístico y recreacional.En carreteras secundarias de tipo agrícola, los máximos volúmenes se presentan entresemana. En las calles de la ciudad, la variación de los volúmenes de tránsito diario no es muypronunciada entre semana, esto es que están más o menos distribuidos en los días laborales,sin embargo, los más altos volúmenes ocurren el viernes.El patrón de variación de cualquier vialidad no cambia grandemente de año a año, amenos que ocurran cambios importantes en suelo, en los usos de la tierra, o seconstruyan nuevas calles o carreteras que funcionen como alternas.También vale la pena mencionar, con referencia a la variación diaria de los volúmenes detránsito tanto a nivel urbano como rural, que se presentan máximos en aquellos días de eventosespeciales como Semana Santa, Navidad, fin de año, competencias deportivas nacionales einternacionales, etc.Hay meses que las calles y carreteras llevan mayores volúmenes que, presentando variacionesnotables. Los más altos volúmenes de tránsito se registran en Semana Santa, en lasvacaciones escolares y a fin de año por las fiestas y vacaciones navideñas del mes dediciembre. Por razón los volúmenes de tránsito promedio diarios que caracterizan cada mes sondiferentes, dependiendo también, en cierta manera, de la categoría y del tipo de servicio quepresten las calles y carreteras. Ing. Sergio Navarro Hudiel 31
  • 32. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)5.5 Volúmenes a futuroEl objetivo principal es la cuantificación de los volúmenes de tránsito que serán atraídos,generados y desarrollados por el proyecto. La práctica normal de las proyecciones del tráfico esdesarrollada en base a estimaciones de viajes. Algunos factores utilizados para lasproyecciones del tráfico y que impactan fuertemente; son el crecimiento poblacional, elconsumo de combustible, el parque automotor y el Producto Interno Bruto (PIB).Mínimas variaciones en los datos que se asumen para los crecimientos de las TAC (Tasa Anualde Crecimiento) poblacionales y de crecimiento económico, pueden provocar cambiossignificativos en el volumen vehicular proyectado y su composición.Estas premisas son de mucha importancia para el diseño de los espesores de pavimento,debido a que estos cambios provocan alteraciones en las concentraciones e intensidades deltráfico. Es por ello que los volúmenes de tráfico en el año horizonte, su comportamiento ycomposición, son los elementos que definen las características geométricas y estructurales conque será diseñada la nueva vía.El comportamiento de cualquier fenómeno ó suceso estará naturalmente mucho mejorcaracterizado cuando se analiza todo su universo. En este caso, el tamaño de su población estálimitado en el espacio y en el tiempo por las variables asociadas al mismo. Con respecto avolúmenes de tránsito, para obtener el tránsito promedio diario anual, TPDA, es necesariodisponer del número total de vehículos que pasan durante el año por el punto de referencia,mediante aforos continuos a lo largo de todo el año, ya sea en periodos horarios, diarios,semanales ó mensuales.Muchas veces esta información anual es difícil de obtener, al menos en todas las vialidades porlos costos que ello implica, sin embargo se pueden obtener datos en las casetas de cobro paralas carreteras de cuota y mediante contadores automáticos instalados en estaciones maestrasde la gran mayoría de las carreteras de la red vial primaria de la nación.Las variaciones del tránsito dependen del tipo de la ruta, según las actividades que prevalezcanen ellas (agrícola, turística, comercial, etc). Así las Zonas Agrícolas presentan variacionesperiódicas dentro de la época de cosecha extraordinaria poco transito en ciertas horas de lanoche y en algunas horas del día puede llegar a saturarse el Tráfico. En el caso de las turísticasdurante de los días de semanas existe un tráfico normal pero los sábado y domingos puedellegar a volúmenes En Zonas urbanas para el caso de intersecciones, se acostumbra a tomardatos de volúmenes de transito según sus movimientos direccionales.Uno de los factores más importantes que debe considerarse en el análisis de la seccióntransversal de un camino y en general en un proyecto de todo tipo de obra vial es estimar elvolumen de transito que circula y circulara a lo largo de la misma. El monitoreo permanente delas infraestructuras viales proporciona la información básica para la toma de decisionesrespecto a su mantenimiento y ampliación. Existen dos métodos básicos de aforo, el mecánico,que es aquel que realiza los aforos automáticamente y el manual. Ing. Sergio Navarro Hudiel 32
  • 33. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)Los anteriores métodos permiten conocer el grado de ocupación y las condiciones en queoperan las vialidades; así como el análisis de la evolución histórica de la demanda permitedefinir las tendencias de crecimiento y el momento a partir del cual ciertos segmentos dejarande prestar un servicio adecuado, convirtiéndose en cuellos de botella que propicien elestancamiento del desarrollo en lugar de propiciarlo.Con el objeto de actualizar y detallar las características de transito, en un tramo de carreteradeben realizarse aforos de corta duración bajo la observación de importantes aspectos localescomo puede ser el entorno agrícola, en cuyo caso ha de procurarse realizar aforos en lasépocas de siembra y cosecha; o si la zona es de influencia turística, estudiar los periodosnormales y los de mayor afluencia del turismo.No se ha establecido una duración estándar para efectuar un aforo de transito, esto supone unacierta libertad para elegirlo. El criterio que debe seguirse en la elección debe considerar elgrado de precisión que se desee y la variabilidad de los volúmenes a lo largo de la semana, engeneral, se recomienda periodos de tres horas y cinco o siete días. Los aforos de tres horas serealizan dentro del periodo de mayor demanda y sirven para determinar el volumen de la horade máxima demanda, así como para estimar la composición vehicular. Los aforos de 15 horasse realizan de siete de la mañana a diez de la noche en lugares con gran variabilidad en éltransito durante el transcurso del día. Los aforos de 48 horas se efectúan con mediosmecánicos y deben realizarse en días hábiles. Los aforos de cinco o siete días se efectúantambién con medios mecánicos y deben abarcar también los días sábado y domingo.Los puntos de medición o estaciones de aforo han de corresponder a puntos importantes yrepresentativos del tramo. Una carretera entre dos centros de población puede tener doscaminos alimentadores, en este caso se recomienda contar con tres puntos de medición, coneste sistema se puede determinar de manera confiable los niveles promedio de transito enambas direcciones.La demanda de transporte es producto de la interacción en el espacio de las actividadessocioeconómicas y él pronostico de su magnitud es decisivo para predecir los volúmenes deTráfico que se manifestaran en una instalación de transporte cualquiera.El estudio de la evolución de la demanda de transporte puede efectuarse a partir de dosperspectivas: desagregada y agregada. La primera, que se basa en el análisis delcomportamiento individual para estimar la magnitud de la demanda total de un sistema,constituye un enfoque de reciente aparición que aun no se aplica en forma generalizada enpaíses en vías de desarrollo. Por sus menores requerimientos en materia de información, enestos países se usa el enfoque desagregado que pronostica directamente la demanda futura apartir de los valores conocidos de variables de interés.En el campo de las carreteras, algunos modelos de frecuente utilización son los siguientes: A. Modelos de crecimiento lineal Es un método que supone en la demanda en base a una tasa de interés simple. Es el método que actualmente emplea la Secretaria de Comunicaciones y Transportes, su expresión matemática es: Tn = To (1 + r / 100 * n) Donde: Ing. Sergio Navarro Hudiel 33
  • 34. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte) Tn: transito en el año To: transito en el año o r: tasa de crecimiento anual del tránsito en porcentaje B. Modelos de crecimiento exponencial Son los modelos que anteriormente se usaban, y son de la forma: Tn = To (1 + r / 100)^n Donde: Tn: transito en el año n To: transito en el año o r: tasa de crecimiento anual del tránsito en porcentaje C. Modelos logísticos Su expresión analítica es la siguiente: Tn = Tmax / (1 + e + Bn) Donde: Tn: transito en el año n Tmax: transito máximo que puede atender la instalación analizada B: parámetros estadísticos e: 2.71828 Según este modelo, independientemente del valor de n, Tn nunca podrá exceder el valor de Tmax. D. Modelos de crecimiento por analogía La evolución de la demanda en una instalación dada se aplica en función del crecimiento ya registrado en alguna otra instalación o país determinado, con condiciones análogas a las de la instalación en estudio pero en un estado más avanzado de desarrollo. E. Modelos de crecimiento con base en variables. Variables de mayor jerarquía, tales como producto interno bruto (PIB), población (P), empleo, etc. en estos casos, el crecimiento del tránsito se escribe como: Tn = f (PIB, P, etc)Y el problema consiste, por una parte, en predecir la evolución de las variables agregadas, ypor otra parte determinar la expresión matemática que sirva para predecir tránsitos de maneraconfiable, lo que generalmente se lleva a cabo con ayuda técnica estadística.5.6 Incremento del tránsitoSegún Cal y Mayor el incremento del tránsito (IT) es el volumen de tránsito que se espera usela nueva carretera en el año futuro seleccionado como de proyecto. Este incremento secompone del crecimiento normal del tránsito (CNT) del tránsito generado (TG) y del tránsitodesarrollado.Es importante describir que el Tránsito Actual: Es el volumen de transito que usara la nuevacarretera o una carretera mejorada. Este se compone del tránsito existente (TE) antes de las Ing. Sergio Navarro Hudiel 34
  • 35. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte)mejoras; más el transito atraído (TAt) a ella de otras, una vez finalizada (TD). Es el tráfico quese produce en la vía independiente de las condiciones existentes geométricas y estructurales.Cuando se lleva a cabo la sustitución de una carretera S por otra C en mejor estado,sirviendo ambas a los mismos centros de población, se tiene la existencia de un transito devehículos, previo a la construcción de la nueva carretera o a la modernización de la existente,llamado transito normal. Si no se construye la carretera C, él transito en la carretera actualaumentara de acuerdo a una tasa de crecimiento dada, cuyo valor seria completamentedistinto si se llevara a cabo el proyecto. De estas observaciones se ha determinado laexistencia de tres conceptos básicos en la tipología del transito relacionado con cualquierproyecto. Estos sonTránsito normal: Es aquel que circula normalmente por la carretera. El crecimiento normaldel tránsito es el incremento del volumen debido al aumento en número y uso de vehículosde motor. El crecimiento del tránsito debido al desarrollo normal del tránsito.Transito inducido: Es aquel transito que no se hubiera presentado sin el proyecto; aparecengracias a la disminución de los costos de operación de los vehículos y debido almejoramiento en el uso del suelo adyacente al camino.Transito desviado: Corresponde a aquel existente en otras vías de transporte como rutasalternas, ríos, ferrocarriles y aviones, que dada la reducción de los costos de operación en lanueva carretera se transfiere a esta.5.6.1 El crecimiento normal del tránsito (CNT)Es el incremento del volumen de tránsito debido al aumento normal en el uso de los vehículos.El deseo de las personas por movilizarse, la flexibilidad ofrecida por el vehículo y la producciónindustrial de más vehículos cada día, hacen que esta componente del tránsito sigaaumentando. Sin embargo, deberá tenerse gran cuidado en la utilización de los indicadores delcrecimiento del parque vehicular nacional para propósitos de proyecto, ya que nonecesariamente reflejan las tasas de crecimiento en el área local bajo estudio, aunque se hacomprobado que existe cierta correlación entre el crecimiento del parque vehicular y elcrecimiento del TPDA.El incremento del tránsito (IT) se expresa así:IT = CNT + TG + TD5.6.1 El tránsito generado (TG)Consta de aquellos viajes vehiculares, distintos a los del transporte público, que no serealizarían si no se construye la nueva carretera. El tránsito generado se compone de trescategorías: el tránsito inducido, o nuevos viajes no realizados previamente por ningún modo detransporte; el tránsito convertido, o nuevos viajes que previamente se hacían masivamente entaxi, autobús, tren, avión o barco, y que por razón de la nueva carretera se harían en vehículosparticulares; y el tránsito trasladado, consistente en viajes previamente hechos a destinoscompletamente diferentes, atribuibles a la atracción de la nueva carretera y no al cambio en eluso del suelo. Al tránsito generado se le asignan tasas de incremento entre el 5 y el 25 % del Ing. Sergio Navarro Hudiel 35
  • 36. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI - Norte) tránsito actual, con un periodo de generación de uno ó dos años después de que la carretera ha sido abierta al servicio. Es el tráfico compuesto por los viajes que se producirán debido al desarrollo de nuevas áreas en la zona de influencia del proyecto o por mejoramiento de las condiciones socioeconómicas del país. 5.6.2 El tránsito desarrollado (TD) Es el incremento del volumen de tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. A diferencia del tránsito generado, el tránsito desarrollado continua actuando por mucho años después que la nueva carretera ha sido puesta al servicio. El incremento del tránsito debido al desarrollo normal del suelo adyacente forma parte del crecimiento normal del tránsito, por lo tanto, éste no se considera como una parte del tránsito desarrollado. Pero la experiencia indica que en carreteras construidas con altas especificaciones, el suelo lateral tiende a desarrollarse más rápidamente de lo normal, generando valores del orden del 5 % del tránsito actual. 5.6.3 Tránsito a futuro Los volúmenes de tránsito futuro (TF), para efectos de proyecto se derivan a partir del tránsito actual (TA) y del incremento del tránsito (IT), esperado al final del periodo ó año meta seleccionado. De acuerdo a esto, se puede plantear la siguiente expresión: TF = TA + IT Sustituyendo en la ecuación del tránsito futuro (TF), encontramos que: TF = TA + IT TF = (TE + TAt) + (CNT + TG + TD) Ing. Sergio Navarro Hudiel 36
  • 37. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielEl pronóstico de los volúmenes de transito futuro, por ejemplo el TPDA del año 201, deberábasarse no solamente en el volumen normales actuales, sino también en los incrementos deltransito que se espera utilicen la nueva carretera proyectada o la existente. Los volúmenes detransito futuro (TF) para efectos de proyecto se obtendrán de apartir del transito actual (TA) ydel incremento del transito (IT) esperados al final del periodo o anos metra que seleccionemos.En base a esto podemos plantear que: TF= TA+ITPara la estimación del transito atraído se debe tener un conocimiento completo de lascondiciones locales motivados por una mejora en los tiempos de recorrido y en la comodidad. Aeste volumen de transito también se le conoce transito desviado. En base a lo antesmencionado establecemos que:TA=TE+TAt.Por lo tanto:T=CNT+TG+TDSustituyendo:TF=(TE+TAT)+(CNT+TG+TD)También se define el factor de proyección FP del transito como la relación del TF al TAFP= TF/TAFP= TA+IT/TA= TA+CNT+TG+TD/TAFP=1+CNT/TA+TG/TA+TD/TAEl factor de la proyección FP, deberá especificarse para cada ano futuro. El valor utilizado sobrela base de un periodo de proyecto de 20 anos (intervalo de 1.5 a 2.5)TF= (FP)(TA) 5.7 Tránsito Promedio Diario (TPDA) Este es uno de los elementos primarios más importantes, el cual se define cono el volumen total de vehículos que pasan por un punto o sección en un tiempo determinado, el cual es mayor de un día o menor o igual a un año, dividido por el número de días comprendidos en dicha medición. El TPDA se ha tomado como un indicador numérico para diseño, tanto por constituir una medida característica de la circulación de vehículos como por su facilidad de obtención. Es muy valioso indicador en la cantidad de vehículos de diferentes tipos y funciones que se sirve de la carretera existente como su tránsito normal y que continuar haciendo uso de dicha carretera una vez que esta sea ampliada o mejorada, o bien la que se estima utilizara la carretera al entrar en servicio para los usuarios. El cálculo del TPDA para cada uno de los corredores de Nicaragua sirve como parámetro para la planeación de las futuras intervenciones en la red vial. Ing. Sergio Navarro Hudiel 37
  • 38. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel Aun y cuando la mayoría de los accidentes son causados por el comportamiento de conductores y peatones, la probabilidad de accidentes y su severidad puede ser reducida con el uso de equipos para el control de tránsito y un buen diseño Geométrico.Se define el volumen de tránsito promedio diario (TPD), como el número total de vehículos quepasan durante un periodo dado igual o menor a un año y mayor que un día, dividido entre elnúmero de días del periodo. De a cuerdo al número de días de este periodo, se presentan lossiguientes volúmenes de transito promedio diarios, dados en vehículos por día.Tránsito promedio diario anual (TPDA) TPDA = TA/365Transito promedio diario mensual (TPDM)TPDM = TM/30Transito promedio diario semanal (TPDS)TPDS = TS/7 5.8 EjerciciosEn la siguiente tabla se muestran los volúmenes de tránsito de un mesDetermine el tránsito promedio diario mensual.Determine el tránsito promedio diario semanal. Mes/ días Semanas Tránsito semanal (vehs mixtos / día) 1 20418 2 26514 Julio 3 25761 (31) 4 28661 5 25091 n  4 i1 TS i a) TPDM = 31 Ts i b) TPDS1 =  veh / día 7Relación entre los volúmenes de tránsito promedios diario anual y semanal.El desarrollo de cualquier suceso o fenómeno estará naturalmente mucho mejor caracterizado cuandose analiza todo su universo. En este caso de volúmenes, el tamaño de su población está limitado en elespacio y en el tiempo por las variables asociadas al mismo. Ing. Sergio Navarro Hudiel 38
  • 39. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielPara obtener el transito promedio diario anual es necesario disponer del número total de vehículos quepasan durante un año por el punto de referencia, mediante aforos continuos a lo largo de todo el año, yasea en periodos horarios, diarios, semanales o mensuales. Muchas veces esta información es difícil deobtener, al menos en todas las vialidades, por los costos que ellos implican. Sin embargo, se puedenconseguir datos en las casetas de cobro para las carreteras de cuotas y mediante contadoresautomáticos instalados en estaciones deseadas de la nación.En estas situaciones, muestras de los datos sujetas a las mismas técnicas de análisis permitengeneralizar el comportamiento de la población. No obstante antes de generalizar los resultados, se debeanalizar la variabilidad de la muestra para así estar seguros, con cierto nivel de confiabilidad, que estase puede aplicar a otro número de casos no incluidos y que forman parte de las características de lapoblación.Por tanto, en el análisis de volúmenes de tránsito, la media poblacional o tránsito promedios diario anual(TPDA), se estima con base en la media muestral o TPDS según la siguiente ecuación:TPDA = TPDS  ADonde:A: máxima diferencia entre TPDA y TPDSNota:Como se puede observar, el valor de A, sumado o restado del TPDS, define el intervalo de confianzadentro del cual se encuentra el TPDA. Para un determinado nivel de confianza el valor de A es: A=K EDonde:K: # de desviaciones estándar correspondiente al nivel de confiabilidad deseado.E: error estándar de la media.  E =  : Estimador de la desviación estándar poblacional (  )  S  N n    n  N 1   Donde:S: desviación estándar de la distribución de los volúmenes de tránsito diario o desviación estándar muestral.N: tamaño de la población en # de días del año.n: tamaño de la población en # de días del aforo.Por tanto, la desviación estándar muestral (S) se calcula mediante la siguiente expresión: Ing. Sergio Navarro Hudiel 39
  • 40. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel n  (TD i  TPDS ) 2 i 1 S= n 1TD i: volumen de tránsito del día iFinalmente, la relación entre los volúmenes de tránsito promedio diario anual y semanal es: TPDA = TPDS  A = TPDS  K E  = TPDS  K Nota: en la distribución normal, para niveles de confiabilidad del 90% y 95%, los valores de la constante (K) son 1.64 y 1.96 respectivamente.Se desea determinar, para los niveles de confiabilidad del 90% y 95%, los intervalos en que seencuentra el TPDA en función del TPDS, utilizando los volúmenes diarios totales que semuestran a continuación obtenidos para los 7 días desde el sábado hasta el viernes.sábado domingo lunes martes miércoles jueves viernes12 307 11 147 10 121 9 630 8 546 9 849 10 918 a) TPDS = TS   TD t 7 b) Determinación de la desviación estándar muestral (S) n  (TD i  TPDS ) 2 i 1 S= n 1 c) Determinación del estimador de la desviación estándar poblacional (  )  S  N n    n  N 1    d) Determinación de los intervalos del TPDA para niveles de confiabilidad del 90% y 95%. Para nivel de confiabilidad del 90% (K = 1.64) y para el 95 % (K = 1.96) Valor máximo y mínimo  TPDA = TPDS  K  Valor mínimo  TPDA  Valor máximo Ing. Sergio Navarro Hudiel 40
  • 41. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielSe presentan los volúmenes semanales en tres meses del año y se quiere determinar el intervalodel tránsito promedio diario anual en la provincia de Holguín para los niveles de confianza del 90y 95%. De los tres meses que se presentan, cuál usted considera que es el adecuado paradeterminar el tránsito promedio diario anual. Justifique su respuesta. Mes Semana Tránsito Semanal Numero de días Número (Veh/semana) Marzo 1 12425 31 2 11624 3 13719 4 12824 5 12327 1 25091 Agosto 2 35220 31 3 32474 4 31823 31 1 27624 2 30784 3 22000 4 29463 Ing. Sergio Navarro Hudiel 41
  • 42. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielCálculo de factores de ExpansiónMes Semana Tránsito Semanal Mes Semana Tránsito Semanal 1 15424 27 23418 2 16728 28 25614 3 16415 29 27516 Enero 4 14827 30 26618 5 10424 Julio 31 25091 6 11728 32 35220 7 10439 33 32474 Febrero 8 11314 34 31823 9 12425 Agosto 35 29427 10 11624 36 26324 11 13719 37 24715 12 12824 38 22074 Marzo 13 12327 Septiembre 39 21981 14 28472 40 19424 15 34214 41 18716 16 27628 42 19418 Abril 17 24482 Octubre 43 18473 18 18431 44 20422 19 19157 45 19744 20 18472 46 18429 21 19454 Noviembre 47 17716 Mayo 22 21623 48 26428 23 22613 49 27624 24 22714 50 30784 25 23408 51 33424 Junio 26 23718 Diciembre 52 29463TA (veh/año) = ∑TS = ∑TM = ∑TD = ∑TH 1126964 Veh/año Mes TM TPDM (veh/dia)Enero 63394 2045Febrero 43905 1568Marzo 62919 2030Abril 114796 3827Mayo 97137 3133Junio 92453 3082Julio 128257 4137Agosto 128944 4159Septiembre 95094 3170Octubre 76031 2453Noviembre 76311 2544Diciembre 147723 4765 Ing. Sergio Navarro Hudiel 42
  • 43. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel Mes TM TPDM TPDM/ TPDA Fm = 1/TPDM/TPDAMesEnero 63445 2046 0.89 1.12Febrero 61918 2211 0.97 1.04Marzo 66258 2137 0.93 1.07Abril 72101 2403 1.05 0.95Mayo 69542 2243 0.98 1.02Junio 62527 2084 0.91 1.10Julio 72907 2351 1.03 0.97Agosto 70897 2287 1.00 1.00Septiembre 67880 2262 0.99 1.01Octubre 74011 2387 1.04 0.96Noviembre 72531 2417 1.05 0.95Diciembre 82374 2657 1.16 0.86 836391TPDA =∑ ™/365 2291TPDA =∑ TPDM/12 2290 La diferencia es en truncado de TPDMEl factor mensual toma las variaciones del trafico a lo lago de todo el año Dia Transito TD/ TPDS Fd = 1/TD/TPDS DiarioLunes 1278 0.96 1.04Martes 1083 0.81 1.23Miércoles 1014 0.76 1.31Jueves 1079 0.81 1.23Viernes 1389 1.04 0.96Sábado 1636 1.23 0.81Domingo 1831 1.38 0.73TS =∑ TD (veh/Semana) 9310TPDS =∑ TD/7 (veh/dia) 1330Para propositos de diseno podemos proyectar y encontrar el TPDA. Por ejemploEl dia Jueves 08 de Marzo se realizo un aforo de 24 horas cuyo volumen se indica. TPD proyecto?Datos TD (veh/dia) = 2800Dia Lunes Fm = 0.95Mes Noviembre Fd = 1.04 TP(Veh/dia)= 2762 TPD = Td Jueves (Fm Noviembre)TPD = Tdi (Fm) Fd Ing. Sergio Navarro Hudiel 43
  • 44. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielDel mismo modo que los pasos anteriores calculando la proporción horario podrá proyectarselas valores de estaciones. Hora Estación Maestra Proporción Estación de Horario del Cobertura Transito Horario Total Transito Horario (THi)m (THi) C Veh/Hora TH5= (Pi)M (TD)5 12:00 - 01:00 am 20 0.74% 10 01:00 - 02:00 17 0.63% 8 02:00 - 03: 00 12 0.44% 6 03:00 - 04:00 12 0.44% 6 04:00 - 05:00 30 1.10% 15 05:00 - 06:00 100 3.68% 49 06:00 - 07: 00 155 5.70% 75 07:00 - 08: 00 210 7.72% 102 08:00 - 09:00 192 7.06% 93 09:00 - 10:00 153 5.63% 74 10:00 - 11:00 132 4.85% 64 11:00 - 12:00 146 5.37% 71 12:00 - 01:00 pm 158 5.81% 77 01:00 - 02:00 162 5.96% 79 02:00 - 03: 00 168 6.18% 82 03:00 - 04:00 153 5.63% 74 04:00 - 05:00 130 4.78% 63 05:00 - 06:00 153 5.63% 74 06:00 - 07: 00 198 7.28% 96 07:00 - 08: 00 178 6.55% 86 08:00 - 09:00 105 3.86% 51 09:00 - 10:00 70 2.57% 34 10:00 - 11:00 38 1.40% 18 11:00 - 12:00 27 0.99% 13 (TD)M=∑124 (TH)M 100.00% (TD)c=(TH) / %TDm(TD)M= 2719 Veh/día (TD) C= 1321Un ejemplo de la determinación de TPDA puedes descargarlo desdehttp://www.4shared.com/file/Nb7BAV_W/Ejercicio_de_Proyecciones.html la clave de acceso es la cuentade tu docente. Puedes ver un ejemplo de factores de expansión desdehttp://www.4shared.com/file/ysUCl4p9/Factores_de_Expansion.html Ing. Sergio Navarro Hudiel 44
  • 45. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel 5.9 Clasificación de la CarreterasAntecedentesEl desarrollo del Sistema Vial de Nicaragua ha ocupado un lugar preponderante y fundamentalen el marco de la economía nacional. Su mayor auge se registró durante las décadas de losaños 50 y 60, pasando de 590 Km. de carreteras (pavimentadas y no pavimentadas) en 1950 aun total de 11,201 Km. en 1969, es decir que se construyeron 10,021 Km. en ese período, delos cuales 906 Km. fueron carreteras pavimentadas.En esas primeras etapas en que se desarrollaban las carreteras no había el interés deorganizar el sistema vial clasificado de acuerdo a su funcionabilidad bastaba con identificarlacomo pavimentada o no pavimentada. El concepto de clasificación funcional respondía alsimple hecho del establecimiento de las carreteras que comunicaban los pueblos, ciudades yregiones importantes del país que constituían los principales centros de atracción y generaciónde viajes debido al intercambio comercial de todo tipo.A medida que el sistema vial se fue desarrollando, nuevas facilidades se fueron agregando,pero sin prestarle atención al nivel de servicio proporcionado por las mismas, lo que dio comoresultado un sistema dividido entre una profusión de facilidades viales que cubrían una vastagama de servicios que fueron agregados por razones ajenas a la presión ejercida por elincremento en el uso de vehículos motorizados. En correspondencia al avance del Sistema Vialobligadamente se realizaron algunas formas de identificación y caracterización de lascarreteras, lo cual no era precisamente una clasificación funcional sino una agrupación en basea características constructivas y territoriales.La clasificación funcional, actualmente utilizada, es la establecida en el año 1975 que estableceel concepto básico de nivel de servicio brindado por las facilidades que va exigiendo cada vez elcreciente movimiento de tráfico. Sin embargo ninguna de estas formas de clasificación semaneja adecuadamente y todas son referidas indistintamente en las tareas de donde el sistemavial se ve involucrado.Hasta el año 2005, el Patrimonio Nacional de la Red Vial de Nicaragua asciende a un total de19,036.57 kms de los cuales 2,299.28 kms son pavimentados y 16,737.29 no pavimentados.Las carreteras y caminos públicos desempeñan dos funciones de servicio: suministrar acceso apropiedades e instalaciones privadas, permitir la circulación del tráfico de forma rápida, cómoda,económica y segura.Obviamente, entre estos dos extremos hay una gran cantidad de kilometraje de carreteras quedesempeñan una doble función y son pocos los casos en que un solo camino desempeñaúnicamente la función de acceso o la función de movilidad. Casi todas las vías decomunicación constituyen un compromiso entre ambos extremos y la clasificación funcional decualquier facilidad dada conlleva una determinación del carácter predominante de los viajes quepermiten realizar.Por lo tanto, la clasificación funcional de carreteras puede definirse como un sistema que basasu teoría en dos funciones de servicio básico: accesibilidad y movilidad. Las facilidades quesuministran el mismo carácter o tipo de servicio son clasificadas dentro del mismo sistema Ing. Sergio Navarro Hudiel 45
  • 46. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudielfuncional y luego todos los sistemas son combinados para formar una red integrada que reflejalas características de servicio de las vías de comunicación.La nominación de clasificación funcional que está siendo utilizada fue elaborada en 1975 por lafirma consultora Wilbur Smith Asociados y Cisneros - Conrado. Los criterios que la sustentantienen su base en las recomendaciones y normas de organización internacionales como losCongresos Panamericanos de Carreteras, auspiciados por la OEA y del cual Nicaragua esmiembro. En consecuencia técnicamente es la clasificación que mejor se adecua a lascondiciones reales del sistema vial nacional.A partir del año 2004, el Ministerio de Transporte e Infraestructura en coordinación con la oficinadel Programa de Apoyo al Sector Transporte (PAST - DANIDA) realizó una revisión a laclasificación funcional existente, detectándose la necesidad de actualizarla y que sirva de basepara descentralización de responsabilidades de atención a la red vial nacional hacia losmunicipios.El propósito del trabajo realizado no fue hacer cambios o alterar los conceptos que definen estaclasificación funcional sino tratar de ajustar los rangos y parámetros de acuerdo a lascondiciones actuales, producto de los cambios que se han generado en los caminos rurales enlos últimos años.Esta clasificación se ha utilizado más que todo para identificar el tipo de superficie derodamiento de los caminos.Ante la necesidad de tener catalogadas las carreteras y caminos en una forma más organizada,se trató de clasificarlas bajo la premisa básica de la función que desempeña, factor importanteen la determinación de las necesidades viales futuras para establecer los programas deinversiones. Es por eso que se elaboró una revisión basada en la funcionalidad y queresponde a las inquietudes planteadas. (Ver cuadro 1) I II III IV V VI Item CRITERIOS TRONCALES COLECTORES TROCHAS Y VECINALES PRINCIPALES SECUNDARIOS PRINCIPALES SECUNDARIOS VEREDAS Importancia en la red vial a nivel de 1) Parte de la red vial de A la región Centroamericana Centroamérica 2) Conectan cabeceras 1) Conectan centros departamentales o centros cabeceras Departamentales urbanos con más de 50 mil (o centros económicos habitantes importantes) Importancia en la Red Vial a nivel 2) Dan acceso a puestos de B Nacional de Nicaragua fronteras ) Teotecacinte, Puerto Morazán 3) Se usan como conexión entre dos caminos Principales Troncales 1) Conectan una o varias CabecerasMunicipales con 1) Conectan una zona o un un número total de más de 10 municipio a la red nacional mil habitantes a la red nacional Importancia en la Red Vial a nivel 2) Conectan una zona con un C número total de más de 10 Regional de Nicaragua mil habitantes a la red 2) Conectan una zona o un nacional municipio con más de 5 mil 3) Se usa como conexión habitantes a la red nacional entre dos caminos troncales secundarios 1) Incluido en actual Inventa- Importancia en la red vial a nivel 1) Caminos de alta importan- rio Vial del MTI y que no 1) No incluido en actual D municipal de Nicaragua cia para la municipalidad cumplen con algunos de los Inventario Vial criterios anteriores E Flujo de Tráfico TPDA Mayor de 1000 veh/día Promedio de 500 veh/día Promedio de 250 veh/día Mayor de 50 veh/día Menor a los 50 veh/díaEn los criterios establecidos en la tabla anterior, se procedió a la clasificación de las carreteras Ing. Sergio Navarro Hudiel 46
  • 47. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudielque conforman la Red Vial Básica y No Básica, siendo la red vial básica 8,157.75 km y la NoBásica 10,878.82, para un total de 19,036. 57 Km, que conforman la red vial nacional del país,cuyo detalle se presenta a continuación.TOTAL RED VIAL BASICA CLASIFICACION Kms. FUNCIONAL Troncal Principal 1,030.00 Troncal Secundaria 1,070.50 Colectora Principal 1,331.15 Colectora Secundaria 2,585.91 Vecinal 2,140.19 TOTAL 8,157.75TOTAL RED VIALNO BASICA CLASIFICACION Kms. FUNCIONAL Troncal Principal 0.00 Troncal Secundaria 0.00 Colectora Principal 0.70 Colectora Secundaria 49.96 Vecinal 10,828.16 TOTAL 10,878.82La clasificación de las carreteras del país fue definida en cinco tipos:1.- Troncal Principal.2.- Troncal Secundario.3.- Colectora Principal.4.- Colectora Secundaria.5.- Caminos Vecinales. Ing. Sergio Navarro Hudiel 47
  • 48. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielLa función que la vía desempeña dentro de la red vial, es un criterio importante a considerar enel diseño geométrico de las vías para reflejar la importancia morfológica, estratégica y socialque se asigna a una carretera.La aparición de la clasificación funcional como método predominante de agrupar carreteras estade acuerdo con las políticas contenidas en la publicación Highways Functional Classification,concepts, Criteria and procedures de la administración federal de carreteras del departamentode transporte (EE.UU).La clasificación funcional de la vía es una herramienta importante en la planeación deltransporte. Es la clave en el proceso de planeación del transporte, ya que agrupa las distintas Ing. Sergio Navarro Hudiel 48
  • 49. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudielcarreteras y calles en clases o sistemas de acuerdo al servicio que se espera que presten. Así,las calles urbanas pueden clasificarse funcionalmente en tres grandes grupos:Principales (arterias)Secundarias (Colectoras)Locales.En las carreteras, los sistemas de clasificación varían en los diferentes países aunque todospersiguen en general los mismos objetivos. Existen diferentes sistemas de clasificación enfunción del criterio utilizado:Clasificación por tipo de diseño: Basada en las características geométricas principales, es lamás útil para la localización de las carreteras o calles y los procedimientos de diseño.Clasificación por numero de ruta: por ejemplo el sistema de numeración estatal primaria,secundaria y regional, es la mas útil para las operaciones de Tráfico.Clasificación administrativa: por ejemplo nacional y departamental, utilizada para indicar losniveles de gobierno responsables por ellas y el método de financiamiento de las obras viales.Clasificación por tipo de construcción: carreteras pavimentadas, revestidas, caminos detodo tiempo, de estación seca y grado de intervención de la ingeniería. Esta ultima ha sidoempleada ampliamente en Nicaragua.Clasificación funcional: fue desarrollada para fines de planificación de transporte, consiste enla agrupación de carreteras con base en el grado de servicio que prestan en la red (Troncalprincipal, secundaria, colectora principal, colectora secundaria y caminos vecinales.Entre los elementos principales que determinan las características de la funcionalidad de lascarreteras, se mencionan.* Longitud de viaje.* Velocidad de operación.* Propósito del viaje.* Volumen de tráfico.* Acceso.* Población.La longitud del viaje, la velocidad de operación y la necesidad de acceso a las propiedadesadyacentes son factores interdependientes que al relacionarlas a las tres clasificacionesprincipales (Troncales, Colectoras y Caminos Vecinales) hay una interacción constante entreellos.Las grandes longitudes de viaje y altas velocidades de operación caracterizan las carreterastroncales, mientras que las velocidades reducidas, los viajes de poca duración y el acceso apropiedades son características de los caminos vecinales. El promedio entre estos factores eslo que caracteriza a las colectoras.El propósito del viaje es importante porque a partir de él se puede determinar la longitud de Ing. Sergio Navarro Hudiel 49
  • 50. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudielviaje, la velocidad de operación.Los volúmenes de tráfico y la población son factores que permiten conocer los niveles deservicio que prestan las carreteras y la magnitud e importancia de las ciudades, poblados ycuadros urbanizados que comunican las mismas.Otro elemento que se toma en cuenta es el espaciamiento que permite ver la distribuciónfundamentalmente de carreteras colectoras según el desarrollo urbano rural, por ejemplo, cada10 kilómetros aproximadamente hay necesidad de esta clase de carreteras pero, no puedeutilizarse como regla general ya que hay otros factores que influyen como las característicasgeográficas, el trazado vial y el uso del suelo.Al tener la red vial clasificada funcionalmente se logran las siguientes ventajas:* Integrar las carreteras en sistemas completos que atienden las necesidades de transporte por carreteras.* Permite la planificación integrada y sistemática y el desarrollo ordenado de los programas viales según las necesidades actuales y futuras.* Agrupar las carreteras y caminos de manera que se puedan sub-clasificar para responder a necesidades específicas.* Se logra mayor eficiencia administrativa.Para lograr los objetivos deseados los sistemas viales clasificados se aplican en dos formas:* Como un medio por el que puede planificarse el desarrollo de los sistemas de carreteras.* Como fundamento para la planificación final de las carreteras.Según el PNT del 2000 Nicaragua se clasifica de la siguiente manera:Carretera troncal: Tiene la función de asegurar la integración tanto en el ámbito nacional comoen el centroamericano.Es una red de rutas continuas con las siguientes características:* Sirve a desplazamientos de grandes longitudes de viajes como el tránsito Inter- departamental o interregional cuyos índices de viaje son elevados.* Forman parte de la Red Vial Centroamericana.* Troncal Principal  Panamericana / Centroamericana* Sirven a grandes volumen de tránsito cuyo TPDA es mayor a los 1,000 vehículos.* Forman una red integrada sin conexiones fragmentadas, excepto cuando condiciones geográficas o de flujo de tráfico lo indiquen, tales como conexiones a ciudades costeras como Corinto.* Conectan cabeceras departamentales o centros urbanos con más de 50,000 habitantes.* El sistema Troncal Principal tiene dos niveles de servicio.* Las obras de acceso controlado que limitan el ingreso y egreso a ciertos puntos fijos.* Otras rutas con características de diseño similares pero sin control de acceso.* Se requiere un ancho de derecho de vía de 50 metros, incluye 5 m. a cada lado del eje ó línea media de la misma, con el propósito de colocar rótulos de Información Gubernamental. Ing. Sergio Navarro Hudiel 50
  • 51. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielLos corredores principales en su mayoría pertenecen a esta clasificación excepto el tramo lasPiedrecitas – Izapa que es colectora.Carreteras colectoras: tienen como función conectar centros de población importantes, fuerade la red de carreteras troncales, dar acceso a la red troncal es generadora de Tráfico menor.Se caracterizan por:* Conectar cabeceras departamentales o centros económicos importantes y centros importantes generadores de tráfico, tales como áreas turísticas capaces de atraer viajes de mayor distancia.* Troncal Secundaria  Nacional Primaria.* Sirve también a un volumen considerable de viajes Inter-departamentales.* Sirve a corredores de viajes con longitudes de trayecto y densidades de viajes mayores que los que atienden los sistemas de carreteras colectoras.* El volumen de tráfico atendido es un mayor de 500 veh/día.* Se requiere un ancho de derecho de vía de 50 metros, incluye 5 m. a cada lado del eje ó línea media de la misma, con el propósito de colocar rótulos de Información Gubernamental.La red colectora es en casi su totalidad carretera pavimentada. También es característico que lalongitud promedio de estas sea 30 km.Estos a su vez pueden ser:Colectora Principal* Comunican una o más cabeceras municipales con población superior a los 10,000 habitantes, a la red nacional.* Colectora Principal  Nacional Secundaria.* Comunican centros poblaciones no atendidos por la red troncal. Estas rutas generalmente están dentro de las municipalidades* Se usan como conexión entre dos caminos troncales secundarios.* Reciben tratamiento profesional en las intersecciones con respecto a los movimientos de tráfico sobre rutas de menor orden.* Interceptan en cada uno de sus extremos un sistema vial, funcionalmente de igual o superior categoría.* El flujo de tráfico es mayor a 250 veh/día.* Se requiere un ancho de derecho de vía de 50 metros, incluye 5 m. a cada lado del eje ó línea media de la misma, con el propósito de colocar rótulos de Información Gubernamental.Colectora Secundaria* Suministrar conexiones a una categoría superior de comunicación para centros urbanos y generadores de tráfico menores.* Colectora Secundaria  Nacional Terciaria.* Son caminos de alta importancia municipal, con poblaciones servidas son mayores de 5,000 habitantes. Ing. Sergio Navarro Hudiel 51
  • 52. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel* Son objetos de tratamiento profesional con respecto al flujo de tráfico en las intersecciones con caminos vecinales.* El flujo de tráfico atendido es mayor a los 250 veh/día.* Se requiere un ancho de derecho de vía de 30 metros, incluye 5 m. a cada lado del eje ó línea media de la misma, con el propósito de colocar rótulos de Información Gubernamental.Caminos Vecinales (Estratégicos y vecinales): Son caminos que aseguran el acceso aterrenos aledaños y son para viajes relativamente cortos, son caminos mercados a carretera.Su principal función además de brindar acceso a propiedades adyacentes, es proporcionar elacceso a zonas remotas del país que carecen de facilidades de transporte y canalizar la producción agropecuaria desde la fuente hacia los centros de consumo y exportación enconjunto con carreteras de nivel superior.* Vecinales  Municipales.* Generalmente las zonas que conectan tienen menos de 1,000 habitantes; volúmenes de tráfico menores de 50 veh/día.* Se requiere un ancho de derecho de vía de 30 metros, incluye 5 m. a cada lado del eje ó línea media de la misma, con el propósito de colocar rótulos de Información Gubernamental. Clasificación vial en el ámbito urbanoTomado de apuntes de transito. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, Facultad deIngeniería Civil. Recopilado por Ing. Guisselle Montoya H, noviembre 2005.Un sistema vial completamente funcional provee para una serie de movimientos de distintascaracterísticas dentro de un viaje. Hay seis etapas dentro de la mayoría de los viajes:movimiento principal, transición, distribución, colección, acceso y final.La jerarquía de movimientos en áreas urbanas se ilustra en la Figura 1. Sin embargo, laclasificación de vialidades es un poco complicada en áreas urbanas, ya que debido a la altadensidad y usos de suelo, los centros específicos de generación de viajes son muy difíciles deidentificar; por lo tanto se deben tomar en cuenta consideraciones adicionales, tales comocontinuidad de las vialidades, distancia entre intersecciones, accesibilidad, de manera de poderdefinir una red lógica y eficiente. Ing. Sergio Navarro Hudiel 52
  • 53. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro HudielClasificación Funcional de Sistemas Viales UrbanosLos cuatro sistemas funcionales de vialidades para áreas urbanas son las arterias principales ylas arterias menores (vialidad primaria), los colectores (vialidad secundaria) y las calles locales.a) Sistema de Arterias Urbanas PrincipalesEste tipo de sistema sirve a los mayores centros de actividad en áreas urbanas, los corredorescon los más altos volúmenes vehiculares, los deseos de viaje mas largos y lleva una proporciónalta de la totalidad de los viajes urbanos a pesar de que constituyen un pequeño porcentaje dela red vial total de la ciudad. Este tipo de sistemas incluyen autopistas y arterias principales concontrol de acceso parcial o sin control de acceso.b) Sistema de Arterias Urbanas MenoresEste sistema se interconecta y complementa al sistema anterior. Incluye a todas las arterias noclasificadas como principales. Este sistema pone más énfasis en acceso y ofrece menosmovilidad de tránsito que el sistema inmediatamente superior. Este sistema puede servir a rutasde autobuses locales y proveer continuidad entre comunidades, pero idealmente, no deberíapenetrar vecindarios.c) Sistema de Colectores UrbanosEste sistema provee acceso y circulación de tránsito dentro de vecindarios residenciales, áreascomerciales e industriales. Este sistema colecta tránsito de calles locales y los canaliza hacia elsistema de vialidades primarias.d) Sistema de Calles LocalesEste sistema permite acceso directo a generadores de viajes, conectándolos con los sistemasde vialidades superiores. Ofrece el nivel mas bajo de movilidad y por lo general, no debierallevar rutas de autobuses (por deficiencias en los sistemas viales de nuestras ciudades, estomuchas veces no se cumple).De manera general podemos hacer a siguiente clasificación. Ing. Sergio Navarro Hudiel 53
  • 54. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel Por tipo de superficie o de ConstrucciónCarreteras pavimentadas: Se encuentran primordialmente en el sistema de carreterastroncales. La superficie de rodamiento está formada por capas de concreto asfáltico(tratamiento superficial bituminoso), concreto hidráulico o adoquines, en su mayoría incorporannormas de diseño y drenaje apropiado.Caminos revestidos: Son caminos cuyo trazado geométrico obedecen a algún diseñoestudiado y tienen drenaje suficiente para permitir el tráfico durante la estación lluviosa. Lasuperficie es de grava o suelos estables cuyo espesor mínimo es de 25 cms, no tienen carpetade rodamiento.Caminos de todo tiempo: Su trazo geométrico no ha sido diseñado, ajustándose más quetodo a la topografía del terreno, permiten la circulación de tráfico todo el año y la superficie derodamiento está conformada por suelos estables con un espesor mínimo de 15 cms.Caminos de estación seca: Son aquellos cuyo trazado geométrico no ha sido diseñado. Lasuperficie de rodamiento es de material no selecto o terreno natural, lo cual hace que lacirculación del tráfico quede interrumpida en la estación de lluvia. Por su funcionalidadPrincipales o de primer orden: Son aquellas troncales, transversales, y accesos a capitalesde Departamento que cumplen la función básica de integración de las principales zonas deproducción y consumo del país y de éste con los demás países.Secundarias o de segundo orden: Aquellas vías que unen las cabeceras municipales entre siy/o que provienen de una cabecera municipal y conectan con una principal.Terciarias o de tercer orden: Aquellas vías de acceso que unen las cabeceras municipalescon sus veredas o unen veredas entre si. Por competenciaCarreteras Nacionales: Son aquellas a cargo del Instituto Nacional de Vías.Carreteras Departamentales: Son de propiedad de los Departamentos, o las que la Nación lesha transferido a través del Instituto Nacional de Vías y el Fondo Nacional de Caminos Vecinaleso las que en el futuro les sean transferidas.Carreteras Distritales o Municipales: Son vías urbanas y/o rurales a cargo de los distritos ode los municipios.Carreteras Vecinales: Son las vías que aún están a cargo del Fondo Nacional de CaminosVecinales. Ing. Sergio Navarro Hudiel 54
  • 55. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel Inventario vialEl propósito del inventario vial es contar con información suficiente del estado en que seencuentra la carretera tanto físico-geométrico, las superficies de rodamientos, sitios peligrososdel tramo, señalización horizontal y vertical el estado y su ubicación en que se encuentran,para mejor seguridad de los usuarios. Algunos de los elementos básicos de un estudio ycaracterización vial son: 1. Características geométricas y topográficas del tramo de carretera de estudio. Estación: Ancho de vía: Ancho de carril: Ancho de Hombros: Extremo Derecho: Extremo Izquierdo: Derecho de vía: Tipo de terreno: 2. Clasificación funcional de las vías involucradas. 3. Uso del suelo local. 4. Visibilidad / Interferencias en los diferentes tramos del estudio particularmente de las intersecciones. 5. Dispositivos de señalización ( Horizontal / Vertical) 6. Drenaje mayor y menor. 7. Situación de la superficie de rodamiento( inventario de deterioro) 8. TPDA (Composición Vehicular, tasa de crecimiento) 9. Carga por ejes. 10. Historia de accidentes de tránsito. Ing. Sergio Navarro Hudiel 55
  • 56. UNI (Norte) - Ingeniería de Tránsito – Ing. Sergio Navarro Hudiel Clasificación de carreteras en Nicaragua. Por el tipo de Construcción. Por sus funciones. Caminos Caminos Caminos de Caminos de Troncal Troncal Colectora Colectora Caminos Pavimentados. Revestidos. todo tiempo. verano. Principal. Secundaria Principal. Secundari Vecinales. ñ a. .La superficie de Aquellos cuyo Su trazado no ha Caminos sin Una red de Conecta Comunica 1 o Suministra Proporcionrodamiento está trazado geométrico sido diseñado, se ningún diseño rutas continuas cabeceras más n a el accesoformada por ha sido diseñado ajusta más que geométrico, que sirven departamenta cabeceras conexiones a zonascapas de concreto bajo normas de todo a la carecen de para desplazar les o centros municipales, para remotas delasfaltico, concreto ingeniería. La topografía del drenaje por lo a grandes económicos comunican centros país qhidráulico o superficie de terreno. Permite que el tráfico longitudes. importantes, centros urbanos y carecen deadoquines. rodamiento está la circulación del queda Forman parte aéreos poblacionales generadore facilidad deConstruidas formada por capas tráfico todo el interrumpido en de una red vial turísticos. La no atendidos s de transporte.plenamente desde de material selecto año y la época de lluvia. de troncal por la red tráficos Lasel punto de vista cuyo espesor superficie de La superficie de Centroamérica secundaria es troncal. La menores. Vecinalesde la Ingeniería. mínimo es de 25 rodamiento es de rodamiento es el Troncal la Nacional colectora La son las cm. material selecto. terreno natural. principal la Primaria. principal es la colectora Municipale Panamericana. Nacional secundaria s. Secundaria. es la Nacional Terciaria. Ing. Sergio Navarro Hudiel