CARRETERAS II

ESTUDIO DEL TRÁFICO

1 ANTECEDENTES.-

Con un poco de imaginación podemos hacer un breve repaso en la escala del tiempo,

para darnos cuenta que el vehículo que actualmente satura nuestros caminos, es un

juguete novedoso que se acaba de incorporar a nuestra vida diaria. Algunos pueden

pensar que el vehículo que vemos todos los dia no constituye ninguna novedad y sin

embargo, veremos que su edad es insignificante, comparada con la de nuestras

ciudades y muchos de nuestros caminos.

2 PROBLEMA ACTUAL.-

TRAZO DE LOS CAMINOS EN USO.-

Los constructores contemporáneos de caminos son “descendientes” y hechura de

los ingenieros de ferrocarriles. Estos estaban interesados principalmente en tender

una base para los rieles, sabiendo que el movimiento de trenes seria controlado con

señales y que los conductores serian disciplinados en cuanto a la violación de las

reglas. La intención de los primeros constructores de caminos destinados a

vehículos de combustión interna, era la de proporcionar una superficie de

rodamiento. La actitud de muchos de ellos pueden resumirse en lo siguiente:

“nosotros les proporcionamos un camino con superficie lisa; si el automovilista es

lo suficientemente insensato para matarse uno al otro, eso es cosa de el y no del

proyectista del camino”.

La mayoría de los caminos del mundo están trazados siguiendo las rutas de las

diligencias y es común observar que sus velocidades de proyecto son superadas por

los vehículos que actualmente los transitan. Sus características de curvatura,

pendiente, seccion transversal y capacidad de carga, corresponden, mas bien, a un

transito de vehículos lentos, pequeños y ligeros, como lo eran los vehículos tirados

por animales y los primeros automóviles.

Muchos caminos actuales quedarían mal parados al compararlos con los caminos

del Imperio Romano…. y en aquel entonces no existían los vehículos de ahora.

CARRETERAS II

además, buena parte de los caminos considerados de la “Era Moderna”, fueron

proyectados para los vehículos de hace 20 o 30 años y en ese lapso el vehículo de

motor ha variado tanto que ya esos caminos resultan anticuados.

Hace 30 años se proyectaba avanzada una carretera con velocidad directriz de 60

Km./hr y se le consideraba avanzada; actualmente se considera conservadora una

velocidad de 100 Km./hr para hacer frente a las altas velocidades desarrolladas.

TRAZO URBANO ACTUAL.-

Consideremos ahora el trazo de nuestras ciudades; no porque hagamos de hecho

una diferenciación entre camino y calle, ya que sabemos que uno es continuación

de otro, sino por sus problemas especiales.

Nuestra actual conformación urbana corresponde al de una ciudad antigua crecida;

a un patron cuadricula rectangular, multiplicada. Y ese trazo es el que data de

cientos años antes de la Era Cristiana, cuando solo había vehículos tirados por

animales y cabalgaduras. Insistimos en cometer el error de conservar calles

angostas, trazo rectangular, trazo ……. para cabalgaduras, no de “Era

motorizada”.

Casi todo intento de reforma urbanística ha sido aplastado por intereses creados y

ceguera de particulares y autoridades. Pero además de eso, cuando hemos creado

nuevas ciudades o nuevas secciones urbanas, especialmente en el Nuevo Mundo,

no hemos dudado mucho para proyectarlas……. ¡sobre la misma base de la

cuadricula rectangular!. En cualquiera de las ciudades del mundo, el vehículo

moderno es anacrónico……no cabe……esta “fuera de escala”.

¿EN QUE CONSISTE EL PROBLEMA DEL TRAFICO?.-

Con base en los antecedentes anunciados, es fácil contestar a la pregunta y

encontrar el por que del problema del trafico. Radica básicamente en la enorme

disparidad que existe entre el vehículo moderno y los caminos antiguos que tiene

que usar. En el termino “camino” se incluye el trazo urbano, que data, en la

mayoría de los casos, de cientos de años antes de Cristo.

CARRETERAS II

Seria imposible que un automóvil desarrollado en el Siglo XXI y que esta en

continua evolución para reducir las distancias y los costos de transporte, pueda ser

usado eficientemente en caminos y calles trazadas para cabalgaduras o para

vehículos tirados por animales; o aun, para vehículos de motor de hace 40 o 50

años.

3 SOLUCION DEL PROBLEMA.-

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROBLEMA.-

Analizando pormenorizadamente el problema ya enunciado, vemos que intervienen

cinco factores contribuyentes y que deben ser tomados en cuenta en cualquier intento

de solución al mismo. Estos factores son:

1. DIFERENTES TIPOS DE VEHICULOS EN EL MISMO CAMINO

Diferentes dimensiones, velocidades y características de aceleración.

a) Automóviles.

b) Camiones y autobuses, de alta velocidad.

c) Camiones pesados, de baja velocidad, incluyendo remolques.

d) Vehículos tirados por animales (que aun subsisten en algunos países).

2. SUPERPOSICION DEL TRANSITO MOTORIZADO EN CAMINOS

INADECUADOS

a) Relativamente pocos cambios en el trazo urbano.

b) Calles angostas, torcidas y fuertes pendientes.

c) Aceras insuficientes.

d) Caminos que no han evolucionado.

3. FALTA DE PLANIFICACION DEL TRANSITO

CARRETERAS II

a) Calles, caminos y puentes que se sigue construyendo con especificaciones

anticuadas.

b) Intersecciones proyectadas sin base técnica.

c) Prevención casi nula para estacionamientos.

d) Calles, caminos y puentes que se sigue construyendo con especificaciones

anticuadas.

e) Falta de obras complementarias del camino.

4. EL AUTOMOVIL NO CONSIDERADO COMO NECESIDAD PÚBLICA

a) Falta de apreciación de las autoridades sobre la necesidad del vehículo dentro

de la economía del transporte.

b) Falta de apreciación del público en general a la importancia del vehículo

automotor.

5. FALTA DE ASIMILACION POR PARTE DEL GOBIERNO Y DEL USUARIO

a) Legislación y reglamentos de transito anacrónicos y que tienden mas a forzar

al usuario a los mismos, que adaptarse a las necesidades del usuario.

b) Falta de educación del público en general a la importancia del vehículo

automotor.

Todos estos factores crean el problema cuya severidad se puede medir en: accidentes

y congestionamiento.

TRES TIPOS DE SOLUCION

Si el problema del tráfico nos causa perdida de vidas y bienes, o sea que equivale a

una situación de falta de seguridad para las personas y de ineficiencia económica del

transporte, la solución, logísticamente, la obtendremos haciendo el tráfico más seguro

y eficiente.

Hay tres tipos de solución que podemos dar al problema del tráfico:

CARRETERAS II

1. SOLUCION INTEGRAL:

Si nuestro problema es causado por un vehículo moderno sobre caminos antiguos,

la solución integral consistirá en crear nuevos tipos de caminos que sirvan a este

vehículo, dentro de la previsión posible. Necesitaremos crear ciudades con trazo

nuevo, revolucionario; calles destinadas a alojar al vehículo de motor, con todas

las características inherentes al mismo.

Esta solución es casi imposible de aplicar en las ciudades actuales, ya que

necesitaríamos barrer con todo lo existente. Los caminos actuales tendrían que

ser sustituidos por otros, cuya velocidad de proyecto fuese de 200 kilómetros por

hora.

2. SOLUCION PARCIAL DE ALTO COSTO:

Esta solución equivale a sacar el mejor partido posible de lo que actualmente

tenemos, con ciertos cambios necesarios que requieren fuertes inversiones. Los

casos críticos, como calles angostas, cruceros peligrosos, obstrucciones naturales,

capacidad restringida, falta de control en la circulación, etc., pueden atacarse

mediante la inversión necesaria que es, siempre muy elevada. Entre las medidas

que pueden tomarse están: el ensanchamiento de calles; modificar intersecciones

rotatorias; creación de intersecciones canalizadas; sistemas de control automático

con semáforos; estacionamientos públicos y privados, etc.

3. SOLUCION PARCIAL DE BAJO COSTO:

Equivale al aprovechamiento máximo de las condiciones existentes, con el

mínimo de obra material y el máximo en cuanto a regulación funcional del

transito, a través de técnica depurada, así como disciplina y educación por parte

del usuario. Incluye, entre otras cosas, la legislación y reglamentación adaptadas

a las necesidades del transito, las medidas necesarias de educación vial; el sistema

de calles con circulaciones un sentido; el estacionamiento de tiempo limitado; el

CARRETERAS II

proyecto especifico y apropiado de señales de transito y semáforos; la

canalización del transito a bajo costo; las facilidades para la construcción de

terminales y estacionamientos; etc.

4 BASES PARA UNA SOLUCION.-

De cualquier manera, la experiencia demuestra que en cualquier tipo de solución

deberán existir tres bases en que se apoye la misma.

Son los tres elementos que, trabajando simultáneamente, nos van a dar lo que

deseamos: un transito seguro y eficiente.

Estos tres elementos son:

Ingeniería de Trafico

Educación Vial

Legislación y Vigencia Policíaca

4.1.1 METODOLOGIA.-

Para atacar este problema, debemos seguir cuatro pasos sucesivos, que permitirán el

planeamiento del mismo, de tal manera que la solución sea logia y práctica. Los

cuatro pasos necesarios serian los siguientes:

Recopilación de los datos.

Analisis de los datos.

Proposición correcta y detallada de soluciones.

Estudio de los resultados obtenidos.

Como primer paso se hace indispensable reunir toda información necesaria. En esta

recopilación de datos son precisamente las estadísticas, los informes oficiales, los

hechos veraces, los que necesitamos. No es útil conocer la opinión del amigo o del

comerciante de la esquina; se requieren datos estadísticos obtenidos oficialmente, en

CARRETERAS II

la ubicación de los accidentes u obtenidos de fuentes de información dignas de

crédito.

Segundo, para el analisis de estos datos se necesita una mente entrenada que pueda

dar una interpretación real a los mismos. De estos analisis se desprende una parte

muy importante de la solución y solo un especialista en la materia deberá llevarlo a

cabo.

Después del analisis, el encargado de resolver el problema deberá presentar un

proyecto de solución, cubriendo los tres elementos básicos. deberá incluir el aspecto

físico, adaptando a las características del vehículo y del usuario; deberá incluir las

modalidades necesarias en cuanto a educación vial, así como las reformas y sistemas

legislativos y policiacos, que permitan impartir la solución.

Finalmente, es conveniente observar, durante cierto periodo posterior, el resultado

que tuvo el resultado que tuvo la solución aplicada. Este resultado se observara

directamente a través de las estadísticas levantadas en cuanto a la eficiencia del

movimiento vehicular y de peatones así como en cuanto a la disminución o aumento

de accidentes. Es posible que muchas soluciones requieran una revisión y

perfeccionamiento, por lo que este ultimo paso es de gran importancia.

4.1.2 ESPECIALIZACION.-

¿Pero, quien es ese profesional especializado que se encargara de enfrentarse a este

problema; de saber que datos buscar; de poder analizarlos y finalmente, encontrar una

solución atinada?. Definitivamente no lo ha sido el Ingeniero Civil, preocupado

principalmente por la parte estructural de sus obras, ni lo han sido tampoco el

Arquitecto, ni el Urbanista, ni el Ingeniero de Caminos.

Como consecuencia del mismo problema, ha surgido una nueva especialización de la

ingeniería; aquella a la que concierne específicamente el aspecto funcional del

camino, al que concierne el movimiento de vehículos y peatones en el mismo.

Desgraciadamente, los profesionales preparados en esta materia son muy contados y

solo hasta hace algunos años las instituciones educacionales de algunos países se han

empezado a preocupar por producirlos.

CARRETERAS II

Es el Ingeniero de Trafico el capacitado específicamente para recolectar y analizar los

datos del problema y buscar la solución mas adecuada.

Es el Ingeniero de Trafico el capacitado específicamente para recolectar y analizar los

datos del problema y buscar la solución mas adecuada.

4.1.3 PREPARACION ESPECIAL.-

La ingeniería de Tráfico, por definición, es aquella rama de la ingeniería Civil que

estudia y analiza bajo un enfoque técnico los problemas originados por el movimiento

de los vehículos, en estrecha relación con sus componentes que son:

El Peatón

El Conductor

El Vehículo

La Vía

Con el objeto de proporcionar al usuario, comodidad y seguridad en las calles,

avenidas y carreteras.

En esta rama de la ingeniería Civil, se analiza pormenorizadamente lo siguiente:

a) CARACTERISTICAS DEL TRANSITO.- Se analizan los diversos factores y las

limitaciones de los vehículos y los usuarios como elementos de la corriente de

transito. Son investigados la velocidad y la densidad; el origen y destino del

movimiento; la capacidad de los caminos; el funcionamiento de: pasos a desnivel,

terminales, intersecciones canalizadas; se analizan los accidentes, etc. así se pone

en evidencia la influencia de la capacidad y limitaciones del usuario en el transito,

se analiza al usuario particularmente desde el punto de vista psíquico – físico,

indicándose la rapidez de las reacciones para frenar, para acelerar, para

maniobrar, su resistencia al cansancio, etc., empleando en todo esto, métodos

modernos e instrumentos psicotécnicos, así como la metodología estadística.

CARRETERAS II

b) REGLAMENTACION DEL TRANSITO.- La técnica debe establecer las bases

para los reglamentos de transito, debe señalar sus objeciones, legitimidad y

eficacia, así como sanciones y procedimientos para modificarlos y mejorarlos. así

por ejemplo, deben ser estudiadas las reglas en materia de licencias,

responsabilidad de los conductores; peso y dimensiones de los vehículos;

accesorios obligatorios y equipo de iluminación, acústicos y de señalamiento;

revista periódica, comportamiento en la circulación, etc.

Igual atención se da a otras materias, tales como: prioridad del paso; transito en un

sentido, zonificación de la velocidad, limitaciones en el tiempo de

estacionamiento, control policíaco en las intersecciones, procedimiento legal y

sanciones relacionadas con accidentes, peatones y transportación publica, etc.

c) SEÑALES Y APARATOS DE CONTROL.- Este aspecto tiene por objeto

determinar los proyectos, construcción, conservación y uso de las señales,

iluminación, aparatos de control, etc. Los estudios deben complementarse con

investigaciones de laboratorio. Aunque el profesional en trafico no es

responsable de la fabricación de estas señales y semáforos, a el incumbe señalar

su alcance, promover su empleo y juzgar su eficiencia.

d) PLANIFICACION VIAL.- Es indispensable, en la ingeniería de Trafico, realizar

investigaciones y analizar los diferentes métodos, para planificar la vialidad en un

país, en una municipalidad o en una pequeña área, para poder adaptar el

desarrollo de los camino a las necesidades del transito. Parte de esta

investigación esta dedicada exclusivamente a la planificación de la vialidad

urbana que permite conocer los problemas que se presentan al analizar el

crecimiento demográfico. Las tendencias al aumento en el número de vehículos y

la demanda de movimiento de una zona a otra.

Es reconocido que el transito es uno de los factores mas importantes en el

crecimiento y transformación de un centro urbano y de una regio y es por esto que

el punto de vista del Ingeniero de Trafico debe ser considerado en toda

programación urbanística y en toda planificación de política económica.

CARRETERAS II

El profesional a su vez debe acostumbrarse a tener en cuenta en sus trabajos las

distintas exigencias de la colectividad de la higiene, de la seguridad, de las

actividades comerciales o industriales, etc.

e) ADMINISTRACION.- Es necesario examinar las relaciones entre las distintas

dependencias publicas que tienen competencia en material vial y su actividad

administrativa al respecto. Deben considerarse los distintos aspectos tales como:

económico, político, fiscal, de relaciones publicas, de sanciones, etc.

Finalmente, debe hacerse énfasis en lo siguiente: el Ingeniero especializado en

Tráfico debe estar capacitado para encontrar la mejor solución al menor costo

posible. Naturalmente, puede pensarse en infinidad de soluciones por demás

costosas, pero el profesional preparado en la materia debe estar capacitado para

encontrar la mejor solución y preparar eficientemente acciones a largo plazo, que

tiendan a mejorar las condiciones del transito sin poner restricciones innecesarias

al mismo.

4.1.4 COMO EMPEZAR LA INGENIERIA DE TRAFICO.-

La administración de las funciones de gobierno con respecto al transito de vehículos

es una parte importante del arte de gobernar. El objetivo en la administración del

transito es mantener la red vial en operación; hacer posible que se muevan las

personas y los vehículos y permitir que todo el que quiera se traslade y desarrolle sus

actividades en forma eficiente. Muchos administradores públicos reconocen ya la

necesidad de aplicar la ingeniería de Trafico; muchos se dan cuenta de que la

necesitan pero no saben como, o no pueden, conseguirla. Otros, no saben aun que es

y no se imaginan como puede servirles. Sobre todo se manifiesta la necesidad de esta

nueva tecnología en aquellas redes viales, urbanas o rurales, donde los volúmenes de

transito han crecido y se tienen problemas de accidentes y congestionamientos. Las

principales razones por las que no todos los países han incorporado un tratamiento

técnico a sus problemas de transito y transportes son dos: la falta de conocimientos

sobre la materia y la falta de medios económicos.

CARRETERAS II

Son bien conocidas las dificultades que deben vencerse para introducir la ingeniería

de Tráfico en una dependencia oficial, ya sea al más alto nivel del gobierno nacional

o municipal.

Debemos quizás convencernos que es difícil introducir la ingeniería de Tráfico en un

medio que la desconoce porque hay que “venderla”. Este acto requiere: 1) el

“articulo” que vamos a “vender”, 2) pleno conocimiento sobre el mismo y 3) los

necesarios conocimientos del arte de vender. Cuando se empieza, por lo general, se

carece de esos tres elementos indispensables. A veces se cuenta con unos, a veces

con dos. Rara vez con tres. Por eso, es difícil “vender” la ingeniería de Tráfico e

introducirla al servicio de la comunidad.

Los Ingenieros de Trafico han podido demostrar la conveniencia de emplear

simultáneamente la Vigilancia, la Educación y la ingeniería de Trafico en el logro de

la meta de un transito seguro y eficiente. Ellos han obtenido la debida valorización

de la ingeniería de Tráfico como uno de los elementos indispensables para ese fin.

Muchos años de experiencia, de pruebas y errores han eliminado toda duda de que el

tratamiento al problema del transito requiere de ingeniería tanto como de la

Vigilancia y de la Educación y que si no la aplicamos nuestro programa estará

incompleto.

La mejor manera de utilizar la ingeniería de Trafico consiste en estructurar planes

adecuados, prácticos y bien meditados para mejorar la seguridad y fluidez del

transito, sobre todo en areas criticas. Especialmente es necesaria la aplicación de la

ingeniería de Tráfico en los grandes proyectos de vialidad, cuando se trata de

construir sistemas arteriales de altas especificaciones, como autopistas urbanas. Pero

tambien es indispensable lograr abatir la incidencia de accidentes en un crucero

conflictivo o en una arteria peligrosa. Por lo general, ya no bastan las medidas

educativas o policíacas. En muchos casos se requiere ya de una remodelación física

del crucero, o de la utilización óptima de dispositivos de control. La canalización

mediante isletas, la supresión de obstáculos, u obras mayores como pasos a desnivel,

requieren de la más avanzada ingeniería de Tráfico. La instalación de semáforos y

señales y la programación de aquellos, respondiendo a las necesidades y a las

características especificas del lugar, requieren de la técnica especializada.

CARRETERAS II

En los países desarrollados los nuevos dispositivos de control fueron siendo

introducidos, desde la simple señal de PARE y los primeros semáforos manuales

empezaron a ordenar el movimiento de vehículos en los centros urbanos. Conforme

el transito se volvía mas complicado, aumento el interes por mejorar la red vial y los

dispositivos de control.

Una parte muy importante de las aplicaciones de la ingeniería a los problemas de la

circulación es el beneficio en vidas y bienes ahorrados, además de importantes

ganancias económicas. En esto ultimo no solamente cuentan las horas – hombre

ahorradas al suprimir el nudo vial o al construir una vía alterna de alivio sino los

ingresos que produce la organización mecanizada y racional de control de vehículos y

de conductores; la aplicación estricta de un reglamento enfocado a aumentar la

seguridad y los ingresos producidos por estacionamientos. Es posible que esos

ingresos cubran el presupuesto de gasto corriente.

4.2 CARACTERISTICAS DEL VEHICULO.-

Los criterios para el diseño geométrico de carreteras se basan en parte en los parámetros

atmosféricos, y las características dinámicas de vehículos. Las características estáticas

incluyen el peso y el tamaño del vehículo, las características cinemáticas implica el

movimiento del vehículo, sin la consideración de las fuerzas que causan el movimiento. Las

características dinámicas implican las fuerzas que causan el movimiento del vehículo. Puesto

que casi todas las carreteras transportan a pasajeros y automóviles, es esencial que los criterios

del diseño consideren las características de los diversos tipos de vehículos. Un conocimiento

cuidadoso de estas características ayudará a la carretera y/o al ingeniero del tráfico en diseñar

las carreteras y los sistemas del control de tráfico que permiten la operación segura y cómoda

de un vehículo móvil, particularmente durante las maniobras básicas de pasar, de parar, y de

dar vuelta.

Por lo tanto, diseñar una carretera implica la selección de un vehículo del diseño,

cuyas características abarcarán a las de casi todos los vehículos esperados para

utilizar la carretera. Las características del vehículo del diseño entonces se utilizan

para determinar los criterios para el diseño, la intersección, y los requisitos

geométricos.

CARRETERAS II

4.2.1 COMPOSICION VEHICULAR.-

En nuestro país, la composición vehicular del parque automotriz es muy diversa.

Existen vehículos de todo tipo y características. El Servicio Nacional de Caminos de

Bolivia (S.N.C) para simplificar esa diversidad de vehículos los ha clasificado en 4

grupos.

Sin embargo existen otras clasificaciones para otro tipo de servicios, por ejemplo:

para el cobro de peaje se clasifican los vehículos por su tonelaje, por el número de

ejes, por las dimensiones, etc. En cambio en el transporte urbano existe otra

clasificación: taxis, buses, minibases, automóviles particulares, camionetas, etc.

4.2.2 CLASIFICACION OFICIAL según EL SERVICION NACIONAL DE CAMINOS

(s.N.C.).-

Por la diversidad de vehículos existentes en nuestro país y para tratar de simplificar

esta diversidad es que el Servicio Nacional de Caminos (S.N.C.) ha clasificado los

vehículos del país en 4 grandes grupos de acuerdo a algunas características

sobresalientes.

Todos los países prácticamente tienen sus propias clasificaciones de vehículos de

acuerdo a los vehículos predominantes y a sus requerimientos viales.

La clasificación del Servicio Nacional de Caminos (S.N.C.) es la siguiente:

VP → Vehículos livianos como automóviles, camionetas, vagonetas, minibuses,

etc.

CARRETERAS II

Figura 1 Ejemplo de vehículo Tipo VP

CO → Vehículos comerciales de dos ejes, comprenden a camiones y autobuses

comerciales, normalmente de dos ejes y 6 ruedas.

Figura 2 Ejemplo de vehículo Tipo CO

O → Automóviles de mayores dimensiones, y camiones de mayores

dimensiones. Los autobuses empleados generalmente para viajes de

largas distancias y turismo. Estos vehículos son de mayor longitud que

las CO y pueden contar con 3 ejes.

Figura 3 Ejemplo de vehículo Tipo O

CARRETERAS II

SR → Vehículo comercial articulado, compuesto normalmente de una unidad

tractora y un semi – remolque o remolque de 2 ejes o mas

Figura 4 Ejemplo de vehículo Tipo SR

Tabla 3 Datos Básicos de los Vehículos Tipo

CARRETERAS II

Características del

vehículo

Automóviles

VP

Autobuses y

camiones

CO

Autobuses

interurbanos

O

Camión semi –

remolque

SR

Ancho total;

m =

Largo total;

L =

Radio mínimo de la

rueda externa delantera;

m =

Radio mínimo de la

rueda interna trasera;

m =

2.10

5.80

7.30

4.70

2.60

9.40

12.80

8.70

2.60

12.20

12.80

7.10

2.60

16.80

13.70

6.00Fuente: Servicio Nacional de Caminos (S.N.C.)

Desde el punto de vista del proyecto de una carretera tienen importancia las

siguientes características de los vehículos:

Las dimensiones de los diferentes tipos por el espacio que ocupan y que inciden

en el ancho de carriles y hombreras.

La maniobrabilidad es decir los radios de giro para que pueda un vehículo girar en

la carretera en las curvas de radios menores.

Su peso por la acción destructora que produce en el pavimento.

4.2 EL MOVIMIENTO DE UN VEHICULO.-

Todo vehículo automotor se mueve debido a una fuerza tractora que desarrolla el

motor, la que la transmite a las ruedas mediante sistemas de transición y engranajes

produciendo el movimiento de las ruedas que a su vez producen el movimiento del

vehículo. En este fenómeno intervienen diferentes factores que se oponen al

movimiento del vehículo y que los denominaremos resistencias.

CARRETERAS II

4.5 VOLUMEN DE TRAFICO.-

Se entiende por “Volumen de trafico”, como el numero de vehículos automotores que

pasa por un tramo de carretera en un determinado tiempo.

Las unidades de tiempo para este volumen de tráfico son: el año, el mes, el dia, la

hora. Así se tiene el volumen de tráfico anual, volumen de tráfico mensual, volumen

de tráfico diario, volumen de tráfico diario.

En el estudio de carreteras, una de las unidades de medidas de volúmenes de tráfico

mas frecuentemente utilizado es el PROMEDIO DIARIO de los volúmenes

registrados durante un cierto periodo. Por ejemplo si el periodo es de un año

completo, es decir, de 365 días se obtiene el PROMEDIO DIARIO de tráfico anual.

4.5.1 AFOROS.-

Se denomina aforo al proceso de medir la cantidad de vehículos y/o peatones que

pasan por un tramo en una carretera en una unidad de tiempo.

Las razones para efectuar los aforos son muy variables, mencionaremos por ejemplo

las siguientes razones para aforos vehiculares:

Determinar el Trafico Promedio Diario Anual (TPDA), que es el promedio de 24

horas de conteo efectuados cada dia en un año. El TPDA se utiliza en varios

analisis de trafico y transporte para:

Estimación del número de usuarios en una carretera.

Computo de los índices de accidentes.

Establecimiento de la tendencias del volumen del tráfico.

La evaluación de la viabilidad económica de la carretera proyectada.

Desarrollo de autopistas y sistemas arteriales de calles.

Desarrollo de programas de mejora y mantenimiento.

CARRETERAS II

Determinar el Trafico Promedio Diario (TPD), que es el promedio de 24 horas de

conteo efectuados en un número de días mayor a 1 pero menor a 1 año. El TPD

se puede utilizar para:

Planeamiento de las actividades de la carretera.

Medición de la demanda actual.

Evaluación del flujo de tráfico existente.

Determinar el Volumen Pico Horario (VPH), que es el número máximo de

vehículos que pasan por un tramo de carretera durante un periodo de 60 minutos

consecutivos. El VPH se utiliza para:

Clasificaciones funcionales de las carreteras.

Diseño de las características geométricas de la carretera, por ejemplo, numero

de carriles, señalización de intersecciones o canalización.

Analisis de la capacidad.

Desarrollo de programas relacionados con las operaciones del tráfico, por

ejemplo, sistemas de una calle unidireccional o el encaminamiento del tráfico.

Desarrollo de las regulaciones del estacionamiento.

Determinar la Clasificación Vehicular (CV), que registra el volumen con respecto

al tipo de vehículos, por ejemplo, automóviles de pasajeros, automóviles de 2

ejes, automóviles de 3 ejes. La CV se utiliza en:

Diseño de características geométricas, con particular referencia a los

requerimientos de radios de giro, pendientes máximas, anchos de carril.

Analisis de la capacidad, con respecto a los pasajeros de los automóviles.

Ajuste de los conteos de trafico obtenidos por maquinas.

Diseño estructural de pavimentos de la carretera, puentes, etc.

Determinar los Kilómetros Recorridos del Vehículo (KRV), es una medida del

recorrido a lo largo de una sección del camino. Es el producto del volumen de

tráfico (es decir, el volumen medio del día laborable o TPD) y de la longitud del

camino, en los kilómetros a los cuales el volumen es aplicable. KRV se utiliza

CARRETERAS II

principalmente como base para asignar los recursos para el mantenimiento y la

mejora de carreteras

4.5.2 METODOS DE AFORO.-

Existen diferentes tipos para obtener datos sobre volúmenes de tráfico, podemos

mencionar:

Método Manual

Método Automático

METODOS MANUALES.-

Aforo de Trafico mediante el uso de planillas de conteo.- El conteo manual es un

método para obtener datos de volúmenes de tráfico a través del uso de personal de

campo conocido como aforadores de tráfico. Los aforos manuales son usados cuando

la información deseada no puede ser obtenida mediante el uso de dispositivos

mecánicos. El método manual permite la clasificación de vehículos por tamaño, tipo,

número de ocupantes y otras características. Registro de movimiento de vueltas y

otros movimientos, tanto vehiculares como de peatones. Los conteos manuales son

usados frecuentemente para comprobar la exactitud de los contadores mecánicos.

Este tipo de recuento tambien es necesario cuando los requisitos para el mismo son

poco comunes. Por ejemplo, cuando se necesitan conteos durante periodos de tiempo

corto. Algunas veces las malas condiciones de tiempo interfieren con el uso de

contadores mecánico de trafico y, claro esta, si no se dispone de equipo automático, el

aforo deberá realizarse manualmente.

Una desventaja grande de este método de conteo, es la manutención de aforadores de

trafico por tiempos prolongados, es costoso.

El personal de campo registra los datos del conteo en formularios diseñados

específicamente para cada caso particular.

A continuación se presenta un modelo de formulario de conteo manual:

CARRETERAS II

AFORO DE VEHICULOS

HOJA DE CAMPO

UBICACIÓN: FECHA:

AFORADORES: HOJA Nº

HORAS

DESDE - HASTA TIPO GIRA AL SUD VA HACIA EL SUD GIRA AL OESTE VA HACIA EL OESTE TOTALES

SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=

SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=

SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=

SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL= SUMA PARCIAL=

TOTALES

Aforo de trafico mediante el uso de un contador manual electrónico.- El

conteo manual implica a una o mas personas que registran los vehículos

observados utilizando un contador. La Figura 5, muestra un contador manual

electrónico TMC/48, que se puede utilizar para realizar conteos manuales de

volúmenes de trafico en una intersección.

Figura 5 Contador Manual Electrónico TMC/48

Con este tipo de contador, los movimientos de dar vuelta en la intersección y los

tipos de vehículos pueden ser registrados usando más de un contador. Por

ejemplo, los volúmenes de vehiculares se pueden recoger por una persona usando

un contador mientras que los volúmenes de vehículos de pasajeros son registrados

por otra persona usando otro contador. Observe que en general, la inclusión de

camionetas y automóviles ligeros con cuatro neumáticos en la categoría de los

vehículos de pasajeros no crea ninguna deficiencia significativa en los datos

recogidos, puesto que las características de funcionamiento de estos vehículos son

similares a las de los autobuses. En algunos casos, sin embargo, una interpretación

más detallada de los vehículos comerciales puede ser requerida, que harían

necesaria la recolección de datos según el número de ejes y/o del peso. Sin

embargo, el grado de la clasificación del vehículo depende generalmente del uso

anticipado de los datos recogidos.

El contador manual electrónico TMC/48, producido por Time Lapse Inc., es

proporcionado con dos baterías recargables incorporadas separadas, que se pueden

recargar usando un enchufe de pared (CA 120V 60 Hz). Se cuenta con varios

botones, cada uno de los cuales se puede utilizar para registrar los datos del

volumen para diversos movimientos y diversos tipos de vehículos. Los datos para

cada movimiento se separan automáticamente en 48 intervalos distintos del tiempo

y se almacenan en una memoria de semiconductor. Los datos se pueden entonces

leer manualmente hacia fuera directamente. Los números se demuestran

secuencialmente en un indicador de cristal líquido en el frente del dispositivo.

Alternativamente, un acoplador para la transmisión por vía telefónica transmitirá

los datos con la ayuda de una línea telefónica. Entonces el uso de un paquete de

software es necesario para transferir los datos a una computadora, donde se

procesan y se imprimen. La Figura 1 demuestra la transmisión en circuito del

equipo, del acoplador, y del módem en el extremo de la transmisión.

Las desventajas principales del método manual de conteo electrónico son: (1) es

dependiente de trabajo y puede por lo tanto ser costoso, (2) está ligado a las

limitaciones de factores humanos, y (3) no puede ser utilizado por períodos largos

de tiempo.

METODOS AUTOMATICOS.-

Los métodos de conteo automáticos son métodos para obtener datos de volúmenes

de trafico a través del uso de detectores superficiales tales como: detectores

neumáticos, contacto eléctrico, fotoeléctrico, radar, magnético, ultrasónico,

infrarrojo, etc.

Estos detectan el vehículo que pasa y transmiten la información a un registrador,

que está ubicado a un lado del camino.

Aforo con detectores neumáticos (tubo atravesado en el camino).- Este

dispositivo consta de un tubo flexible, fijo al pavimento y formando un ángulo

recto con relación a la trayectoria de los vehículos. Un extremo del tubo esta

cerrado y el otro extremo esta conectado a un interruptor que acciona bajo presión

(Ver Figura 6).

Al pasar las ruedas de un vehículo sobre el tubo desplazan un volumen de aire, de

tal modo que crean una presión en el interruptor. Esta presión mueve los contactos

del interruptor cerrando un circuito eléctrico y accionando el registrador. La

aproximación de la detección de vehículos por medio de tubos neumáticos es de ±

5 %, dependiendo del número de camiones de tres o mas ejes y del volumen de

trafico. El dispositivo tiene un bajo costo inicial y es fácil de instalar y de

conservar. Es vulnerable a muchos riesgos del trafico por ejemplo: llantas con

cadenas, arados, cadenas de arrastre, frenadas de vehículos, vandalismo y robo.

Una de sus mayores desventajas es la imposibilidad para detectar vehículos por

carriles individuales.

Figura 6 Tubo neumático atravesado en el camino

Junior Counter.- La Figura 7 demuestra un contador menor típico (Junior

Counter), con un dial visible y una batería de la pila seca. Este tipo de contador

está conectado generalmente con los tubos neumáticos colocados a través del

camino. Este determina el número total de los vehículos que pasan sobre el tubo

neumático registrando un vehículo para cada segundo eje que pase. En este caso,

el dial se debe leer al principio y fin de cada período de cuenta o bien reajustar a

cero al principio de cada período de cuenta para obtener el volumen para ese

período de cuenta. Es útil para los conteos de 24 horas. La desventaja principal de

este tipo de contador es que no clasifica los vehículos, así que los volúmenes

obtenidos tienen que ser ajustados considerando el porcentaje de los vehículos que

tienen más de dos ejes, si este porcentaje es significativo. Por ejemplo,

considerando los datos que se muestran en la tabla 5 recogidos manualmente y

automáticamente con un contador menor para un cierto tramo de carretera. El

número total de los vehículos registrados por el contador menor será 7310/2 que

son 3655 vehículos, mientras que la cuenta manual es solamente 2870. Un

coeficiente de corrección se puede calcular como 2870/3655, o 0.79, para este

tramo de carretera. Cuando los contadores menores se utilizan para recoger

volúmenes de tráfico, los volúmenes correctos deben por lo tanto ser obtenidos

multiplicando el volumen registrado por el coeficiente de corrección.

Tabla 5 Conteo Manual vs. Conteo Automático (Junior Counter)

Tipo de vehículoNº

de ejes

Conteo

Manual

Total

de ejes

Nº de vehículos

registrados por

la maquina

Vehículos de pasajeros

Camiones

Camiones

Totales

2

3

4

1750

670

450

2870

3500

2010

1800

7310

1750

1005

900

3655

Figura 7 Contador típico Junior Counter

4.5.3 TIPOS DE CONTEOS DE VOLUMEN

Diversos tipos de conteos de tráfico pueden ser realizados, dependiendo del uso

anticipado de los datos a ser recogidos. Estos diversos tipos ahora serán discutidos

brevemente.

Conteo de Cordón.- Cuando la información requerida sobre la acumulación de

vehículos dentro de un área de una ciudad, particularmente durante un momento

especifico, una conteo de cordón esta debidamente justificado. El área incluida

dentro de este lazo se define como el área del cordón. La Figura 19 demuestra tal

área de estudio, incluida por el lazo imaginario ABCDA. La intersección de cada

calle que cruza la línea del cordón se toma como estación de la cuenta, y se

realizan conteos de volumen de vehículos y/o de personas, que entran y que salen

del área del cordón. La información obtenida de tal cuenta es útil para las técnicas

operacionales del planeamiento de las instalaciones de parqueo, de la evaluación

del tráfico.

Figura 19 Área de estudio en un conteo de cordón

Conteo de línea de Pantalla.- En este tipo de conteo, el área del estudio es

dividida en secciones grandes funcionando conocidas como líneas de pantalla. En

algunos casos, las barreras naturales y artificiales, tales como ríos o pistas

ferroviarias, se utilizan como líneas de la pantalla. Los conteos de tráfico entonces

se toman en cada punto donde un camino cruza la línea de la pantalla. Es usual

para las líneas de pantalla a ser diseñadas o escogidas que estas no se crucen mas

de una vez en la misma calle. La recolección de datos en intervalos regulares de

tiempo facilita la detección de variaciones en la dirección del volumen de tráfico y

de la circulación debido a los cambios en el patrón del área de estudio.

Conteos en Intersecciones.- Los conteos de intersecciones se utilizan para

determinar clasificaciones de vehículos (movimientos y giros en las

intersecciones). Estos datos se utilizan principalmente en la determinación de las

longitudes de las señales horizontales y las duraciones de ciclos para las

señalizaciones en las intersecciones, en el diseño para la canalización de las

intersecciones, y en el diseño general de las mejoras en las intersecciones.

Conteos de Volúmenes Peatonales.- Las cuentas de volumen de peatones se

hacen en los lugares tales como estaciones, centros urbanos, y cruces de caminos.

Los conteos se toman generalmente en estas localizaciones cuando se realiza la

evaluación de instalaciones peatonales existentes o propuestas. Tales instalaciones

pueden incluir los pasos a desnivel superiores o los pasos a desnivel inferiores.

Conteos Periódicos de Volúmenes.- Para obtener ciertos datos del volumen de

tráfico tales como TPDA, es necesario obtener datos continuamente. Sin embargo,

no es factible recoger datos continuos sobre todos los caminos debido al costo que

implica esto. Para hacer estimaciones razonables de las características anuales del

volumen de tráfico en un ancho de área base, los diferentes tipos de conteos

periódicos, con las duraciones del conteo extendiéndose a partir de 15 minutos a

continua, los datos de estas diversas cuentas periódicas se utilizan determinar los

valores que se utilizan para estimar características anuales del tráfico.

Las cuentas periódicas conducidas generalmente son:

Conteos continuos

De control

De cobertura

Conteos continuos.- Estos conteos se toman continuamente usando

contadores mecánicos o electrónicos. Las estaciones en las cuales se toman los

conteos continuos son tomados como estaciones permanentes de conteo. Para

seleccionar estaciones permanentes de conteo, la carretera, dentro del área del

estudio debe ser primero clasificada correctamente. Cada clase debe consistir

en lineamientos de la carretera con los patrones y las características similares

de tráfico. Un lineamiento de la carretera se define para los propósitos del

conteo de tráfico como una sección homogénea que tenga las mismas

características del tráfico, tales como TPDA, diario, semanario, y las

variaciones estacionales en volúmenes de tráfico, en cada punto. Los amplios

sistemas de clasificación para las carreteras principales pueden incluir

autopistas sin peaje, las autopistas, y las arterias importantes. Para los caminos

de menor importancia, las clasificaciones pueden incluir las calles

residenciales, comerciales, e industriales.

Conteos de control.- Estas cuentas se toman en las estaciones conocidas

como estaciones de conteo de control, que se localizan en lugares estratégicos

para poder adquirir muestras representativas del volumen de tráfico cada tipo

de carretera o de calle. Los datos obtenidos de las estaciones de conteo de

control se utilizan para determinar variaciones estacionales y mensuales de las

características del tráfico para poder determinarse factores de expansión. Estos

factores de expansión se utilizan para determinar valores medios a lo largo de

todo el año de conteos cortos.

Los conteos de control pueden ser divididos en conteos importantes y de menor

importancia. Los conteos importantes son tomados mensualmente, con 24

horas de conteo directivas tomados por lo menos tres días durante la semana

(martes, miércoles, y jueves) y también el sábado y domingo para obtener

información de los volúmenes en el fin de semana.

Es usual localizar por lo menos una estación importante de conteo de control

en cada calle importante. Los datos recogidos proporcionan información sobre

la elasticidad horaria, mensual, y variaciones estacionales de las características

del tráfico. Las cuentas de menor importancia de control con 48 horas no

directivas de conteos adquiridos en días laborables en los caminos de menor

importancia por lo menos una vez cada 2 años.

Conteos de cobertura.- Estos conteos se utilizan para estimar TPD, usando los

factores de expansión desarrollados por los conteos de control. El área del

estudio se divide generalmente en las zonas que tienen características similares

de tráfico. Por lo menos una estación del conteo de cobertura está situada en

cada zona. Un conteo de 24 horas no directivas es tomado al menos una vez

cada 4 años en cada estación de cobertura. Los datos indican cambios en las

características del tráfico del área de estudio.

4.5.4 PRESENTACION DE LOS DATOS DE VOLUMEN DE TRAFICO.-

Los datos recogidos de los conteos de volumen de tráfico se pueden presentar de

varias maneras, dependiendo del tipo de conteo conducido y del uso primario de

los datos. Las descripciones de algunas de las técnicas convencionales de la

presentación se indican a continuación.

MAPAS DE CIRCULACION.-

Estos mapas demuestran volúmenes de tráfico en las rutas individuales. El

volumen de tráfico en cada ruta es representado por la anchura de una banda, que

se dibuja en proporción con el volumen que representa, proporcionando una

representación gráfica que facilita la visualización de los volúmenes de tráfico

relativos en las diversas rutas. Cuando los flujos son perceptiblemente diferentes

en la dirección opuesta en una calle o una carretera particular, es recomendable

proporcionar una banda separada para cada dirección.

Para aumentar la utilidad de tales mapas, el valor numérico representado en cada

banda se enumera cerca de la banda. La Figura 20 muestra un mapa típico de

circulación.

Figura 20 Mapa típico de circulación

HOJAS RESUMES DE LAS INTERSECCIONES.-

Estas hojas son representaciones gráficas del volumen y direcciones de todos los

movimientos del tráfico a través de una intersección. Estos volúmenes pueden ser

TPD o VPH dependiendo del uso los datos. La Figura 21 muestra una hoja típica

de resumen, exhibiendo el tráfico de la hora pico a través de una intersección.

Figura 21 Hoja de resumen

CARTAS TIEMPO DE DISTRIBUCION.-

Estas cartas muestran las variaciones de volúmenes de tráfico horarias, diarias,

mensuales, anuales en un área o en una carretera particular. Cada volumen se da

generalmente como porcentaje del volumen medio. Las Figuras 22, 23, 24

muestran cartas típicas de las variaciones mensuales, diarias y horarias.

Figura 22 Variación mensual del tráfico

Enero

Febre

ro

Mar

zoAbr

il

May

oJu

nio Julio

Agost

o

Septie

mbr

e

Oct

ubre

Noviem

bre

Diciem

bre

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Mes del año

Vo

lum

en (

% d

el p

rom

edio

dia

rio

)

Figura 23 Variación diaria del tráfico

Domingo Lunes Martes Miercoles Jueves Viernes Sabado

60

70

80

90

100

110

120

130

140

Dia de la semana

Vo

lum

en

(%

de

l pro

me

dio

dia

rio

)

Figura 24 Variación horaria del tráfico

0 - 1

1 - 2

2 - 3

3 - 4

4 - 5

5 - 6

6 - 7

7 - 8

8 - 9

9 - 1

0

10 -

11

11 -

12

12 -

13

13 -

14

14 -

15

15 -

16

16 -

17

17 -

18

18 -

19

19 -

20

20 -

21

21 -

22

22 -

23

23 -

24

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Hora del dia

Vo

lum

en

(%

de

l p

rom

ed

io d

iari

o)

TABLAS SUMARIAS.-

Estas tablas dan un resumen de los datos del volumen de tráfico tales como VPH,

CV, y TPD en forma tabular. La tabla 6 muestra una tabla sumaria típica.

Tabla 6 Resumen de los datos del volumen de tráfico para una sección de

carretera

VPH 430

TPD 5375

Clasificación vehicular

Vehículos de pasajeros 70 %

Vehículos de dos ejes 20 %

Vehículos de tres ejes 8 %

Otros vehículos 2 %

4.5.5 TAMAÑO DE LA MUESTRA Y AJUSTE DE CONTEOS PERIODICOS.-

La impracticabilidad de recoger datos continuamente cada día del año en todas las

estaciones de conteo, se hace necesario entonces recoger datos de muestras de

cada clase de carreteras, para estimar volúmenes de tráfico anuales de conteos

periódicos. Esto implica la determinación del tamaño de muestra mínimo (número

de las estaciones de la cuenta) para un nivel requerido de exactitud y la

determinación de factores de expansión diarios, mensuales, y/o estacionales para

cada clase de la carretera.

DETERMINACION DEL NÚMERO DE LAS ESTACIONES DE CONTEO.-

El tamaño mínimo de la muestra depende del nivel de la precisión deseado. El

nivel comúnmente usado de precisión para el conteo de volumen es 95 – 5.

Cuando el tamaño de muestra es menor de 30 y la selección de estaciones de

conteo es al azar, una distribución conocida como la distribución "t" del estudiante

se puede utilizar para determinar el tamaño de muestra para cada clase de

carreteras. La distribución "t" del estudiante es ilimitada, con una media de cero, y

tiene una varianza que depende del parámetro de la escala, designada comúnmente

como los grados de libertad (ν). Los grados de libertad (ν) son una función del

tamaño de muestra; (ν) = N – 1 para la distribución "t" del estudiante. La varianza

de la distribución "t" del estudiante es ν/ν – 2, que indica que mientras que (ν) se

acerca al infinito, la varianza se acerca a 1. Las probabilidades (niveles de la

confianza) para la distribución "t" del estudiante para diversos grados de libertad

se dan a continuación en la Tabla 7.

n=

tα /2, N−12 ( S2

d2 )1+( 1

N )( tα /2, N−12 )( S2

d2 )Donde:

n = Numero mínimo de las localizaciones de conteo requeridas

t = Valor “t” de la distribución del estudiante con el nivel de la confianza

(1- α/2) nivel de confianza (N-1 grados de libertad)

N = Número total de la población de la que una muestra debe ser

seleccionada

α = Nivel de significación

S = Estimación de la desviación de estándar espacial de los volúmenes de la

población

d = Rango permisible de error

Tabla 7 Valores críticos para la distribución “t” del estudiante

Grados de libertad

Nivel de significación para un extremo de la prueba

0.250 0.100 0.050 0.025 0.010 0.005 0.0025 0.0005

Nivel de significación para los dos extremos de la prueba

0.500 0.200 0.100 0.050 0.020 0.010 0.005 0.001

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1.000

0.816

0.765

0.741

0.727

0.718

0.711

0.706

0.703

0.700

0.697

0.695

0.694

0.692

0.691

0.690

0.689

0.688

0.688

0.687

3.078

1.886

1.638

1.533

1.476

1.440

1.415

1.397

1.383

1.372

1.363

1.356

1.350

1.345

1.341

1.337

1.333

1.330

1.328

1.325

6.314

2.920

2.353

2.132

2.015

1.943

1.895

1.860

1.833

1.812

1.796

1.782

1.771

1.761

1.753

1.746

1.740

1.734

1.729

1.725

12.706

4.303

3.182

2.776

2.571

2.447

2.365

2.306

2.262

2.228

2.201

2.179

2.160

2.145

2.131

2.120

2.110

2.101

2.093

2.086

31.821

6.965

4.541

3.747

3.365

3.143

2.998

2.896

2.821

2.764

2.718

2.681

2.650

2.624

2.602

2.583

2.567

2.552

2.539

2.528

63.657

9.925

5.841

4.604

4.032

3.707

3.499

3.355

3.250

3.169

3.106

3.055

3.012

2.977

2.947

2.921

2.898

2.878

2.861

2.845

27.321

14.089

7.453

5.598

4.773

4.317

4.029

3.833

3.690

3.581

3.497

3.428

3.372

3.326

3.286

3.252

3.222

3.197

3.174

3.153

536.627

31.599

12.924

8.610

6.869

5.959

5.408

5.041

4.781

4.587

4.437

4.318

4.221

4.140

4.073

4.015

3.965

3.922

3.883

3.850

Fuente: Reproducido de Richard H. McCuen, Statistical Methods for Engineers, 1985

Tabla 7 Valores críticos para la distribución “t” del estudiante

Grados de libertad

Nivel de significación para un extremo de la prueba

0.250 0.100 0.050 0.025 0.010 0.005 0.0025 0.0005

Nivel de significación para los dos extremos de la prueba

0.500 0.200 0.100 0.050 0.020 0.010 0.005 0.001

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

35

40

45

50

55

60

65

70

80

90

100

125

150

200

∞

0.686

0.686

0.685

0.685

0.684

0.684

0.684

0.683

0.683

0.683

0.682

0.681

0.680

0.679

0.679

0.679

0.678

0.678

0.678

0.677

0.677

0.676

0.676

0.676

0.6745

1.323

1.321

1.319

1.318

1.316

1.315

1.314

1.313

1.311

1.310

1.306

1.303

1.301

1.299

1.297

1.296

1.295

1.294

1.292

1.291

1.290

1.288

1.287

1.286

1.2816

1.721

1.717

1.714

1.711

1.708

1.706

1.703

1.701

1.699

1.697

1.690

1.684

1.679

1.676

1.673

1.671

1.669

1.667

1.664

1.662

1.660

1.657

1.655

1.653

1.6448

2.080

2.074

2.069

2.064

2.062

2.056

2.052

2.048

2.045

2.042

2.030

2.021

2.014

2.009

2.004

2.000

1.997

1.994

1.990

1.987

1.984

1.979

1.976

1.972

1.9600

2.518

2.508

2.500

2.492

2.485

2.479

2.473

2.467

2.462

2.457

2.438

2.423

2.412

2.403

2.396

2.390

2.385

2.381

2.374

2.368

2.364

2.357

2.351

2.345

2.3267

2.831

2.819

2.807

2.797

2.787

2.779

2.771

2.763

2.756

2.750

2.724

2.704

2.690

2.678

2.668

2.660

2.654

2.648

2.639

2.632

2.626

2.616

2.609

2.601

2.5758

3.135

3.119

3.104

3.091

3.078

3.067

3.057

3.047

3.038

3.030

2.996

2.971

2.952

2.937

2.925

2.915

2.906

2.899

2.887

2.878

2.871

2.858

2.849

2.839

2.8070

3.819

3.792

3.768

3.745

3.725

3.707

3.690

3.674

3.659

3.646

3.591

3.551

3.520

3.496

3.476

3.460

3.447

3.435

3.416

3.402

3.390

3.370

3.357

3.340

3.2905

Fuente: Reproducido de Richard H. McCuen, Statistical Methods for Engineers, 1985

EJEMPLO.-

Para determinar un valor representativo para el TPD en 100 caminos que tienen

características similares del volumen, se ha decidido recoger conteos de volumen

durante 24 horas en una muestra de estos caminos. Las estimaciones de la media y

la desviación estándar dan como resultado 32500 y 5500, respectivamente.

Determine el número mínimo de estaciones en las cuales los conteos de volumen

deben ser tomados si se requiere un nivel de precisión de 95 – 10.

SOLUCION:

α = (100 – 95) = 5 %

S = 5500

m = 32500

d = 0.1*32500 = 3250 (Rango permisible de error)

N – 1 = 100 – 1 = 99

tα /2.99≃1 . 984

n=

tα /2, N−12 ( S2

d2 )1+( 1

N )( tα /2, N−12 )( S2

d2 )

n=

(1 . 9842×55002 )( 32502)

1+( 1100 )( 1. 9842×55002

32502 )=11. 27

1 .11=10 .1

Las cuentas se deben tomar en un mínimo de 11 estaciones. Cuando los tamaños

de muestra son mayores de 30, la distribución normal se utiliza en vez de la

distribución "t" del estudiante.

AJUSTE DE CONTEOS PERIODICOS.-

Los factores de expansión, usados para ajustar conteos periódicos, se determinan

de estaciones continuas de conteo o de estaciones de conteo de control.

Factores de expansión de estaciones continuas de conteo.- Los factores de

expansión horarios, diarios, y mensuales pueden ser determinados con los datos

obtenidos en las estaciones continuas de conteo.

Los factores de expansión horarios (HEF) son determinados por la fórmula:

HEF = Volumen total para un periodo de 24 horas Volumen para una hora particular

Estos factores son utilizados para ampliar conteos de volumen de duración menor a

24 horas a 24 horas, multiplicando el volumen horario para cada hora durante el

período de la cuenta por el HEF para esa hora y encontrando la media de esos

productos.

Los factores de expansión diarios (DEF) son determinados por la formula:

DEF = Promedio del volumen total para la semana Promedio del volumen para un dia particular

Estos factores son utilizados para determinar volúmenes semanales de conteos de

24 horas de duración multiplicando el volumen de 24 horas por el DEF.

Los factores de expansión mensuales (MEF) son determinados por la formula:

MEF = Trafico Promedio Diario Anual . Trafico Promedio Diario para un mes particular

El Trafico Promedio Diario Anual (TPDA) para un año dado se puede obtener del

Trafico Promedio Diario (TPD) para un mes dado multiplicando este volumen por

el MEF.

Las Tablas 8, 9, y 10 dan factores de expansión para un camino primario particular

en Virginia (Estados Unidos). Tales factores de expansión se deben determinar

para cada clase de camino en el sistema de clasificación establecido para un área.

Tabla 8 Factores de expansión Horarios para un camino primario

articular

Hora Volumen HEF Hora Volumen HEF

6:00 – 7:00

7:00 – 8:00

8:00 – 9:00

9:00 – 10:00

10:00 – 11:00

11:00 – 12:00

12:00 – 13:00

13:00 – 14:00

14:00 – 15:00

15:00 – 16:00

16:00 – 17:00

17:00 – 18:00

294

426

560

657

722

667

660

739

832

836

961

892

42.00

29.00

22.05

18.80

17.10

18.52

18.71

16.71

14.84

14.77

12.85

13.85

18:00 – 19:00

19:00 – 20:00

20:00 – 21:00

21:00 – 22:00

22:00 – 23:00

23:00 – 24:00

24:00 – 1:00

1:00 – 2:00

2:00 – 3:00

3:00 – 4:00

4:00 – 5:00

5:00 – 6:00

743

706

606

489

396

360

241

150

100

90

86

137

16.62

17.49

20.38

25.26

31.19

34.31

51.24

82.33

123.50

137.22

143.60

90.14

Volumen Total Diario = 12350

Tabla 9 Factores de expansión Diarios para un camino primario

particular

Dia de la semana Volumen DEF

Domingo

Lunes

Martes

Miércoles

Jueves

Viernes

Sábado

7895

10714

9722

11413

10714

13125

11539

9515

7012

7727

6582

7012

5724

6510

Volumen Total Semanal = 75122

Tabla 10 Factores de expansión Mensuales para un camino primario

particular

Mes TPD MEF

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

1350

1200

1450

1600

1700

2500

4100

4550

3750

2500

2000

1750

1.756

1.975

1.635

1.481

1.394

0.948

0.578

0.521

0.632

0.948

1.185

1.354

Volumen Total Anual = 28450

Media Volumen Diario = 2370

EJEMPLO.-

Un ingeniero del tráfico necesita urgente determinar el TPDA en un camino

primario rural que tenga las características de la distribución del volumen

demostradas en las Tablas 8, 9, 10. El recogió los datos mostrados debajo del

martes durante el mes de Mayo. Determine el TPDA del camino.

7:00 – 8:00 400

8:00 – 9:00 535

9:00 – 10:00 650

10:00 – 11:00 710

11:00 – 12:00 650

SOLUCION:

Estime el volumen de 24 horas para el Martes usando los factores dados en la

Tabla 7:

(400×29.0+535×22 .05+650×18 .80+710×17 .10+650×18 .52 )5

≈11959

Ajuste el volumen de 24 horas para el Martes un volumen promedio para la

semana usando los factores dados en la Tabla 8:

Volumen Total para 7 días = 11959×7 .727

Volumen Promedio para 24 horas =

11959×7 .7277

=13201

Puesto que los datos fueron recogidos en Mayo, utilice el factor mostrado en la

Tabla 9 para obtener el TPDA:

TPDA=13201×1.394=18402

4.6 PROYECCION DEL TRAFICO VEHICULAR.-

Estimar el tráfico futuro para las carreteras modernas es un tema altamente

complejo para el cual una piscina grande de información se ha desarrollado y está

disponible en literatura contemporánea. La necesidad de datos, en base a las

estimaciones del tráfico esperado para el diseño de carreteras modernas aumenta

en función del costo de inversión. Las estimaciones confiables del tráfico futuro

proporcionan la premisa en la cual los diseños económicos pueden ser

desarrollados, así como la provisión de las bases para los diseños que estarán

relacionadas con las demandas del tráfico. La U.S. Bureau of Public Roads1

expresa tráfico futuro potencial en las carreteras urbanas en términos de cuatro

componentes que sean definen como siguen:

Tráfico Diverso.- Este componente abarca los viajes que tienen los mismos

orígenes y destinos, ambos antes y después de la inauguración de la carretera

nueva, pero para la cuál se transfiere la ruta a la nueva carretera.

Tráfico Generado.- Dentro de los primeros años, que siguen a la terminación de

una nueva vía urbana, allí aparece el tráfico, el cual no habría aparecido si la

carretera nueva no hubiera sido construida. Estos viajes incluyen los hechos

previamente por transporte público, y enteramente los nuevos viajes no hechos

previamente por cualquier modo de transporte.

Tráfico Inducido.- La disposición de una nueva vía puede hacer factible, a través

de accesos más fáciles, el desarrollo de nuevas áreas residenciales, comerciales o

industriales. Tales áreas inducen cambios en los orígenes o los destinos de un

cierto tráfico. Este tráfico inducido, componente del tráfico potencial es

dependiente de los factores externos a la carretera, y el índice del desarrollo del

volumen de tráfico inducido esta directamente relacionado con el progreso de

estos factores externos.

Tráfico de Tendencia.- Los cambios en las tendencias socioeconómicas de la

población, registros de vehículos automotores, y del uso de los vehículos

1 U.S. Bureau of Public Roads, GUIDE FOR FORECASTING TRAFFIC ON THE INTERSTATE

SYSTEM

automotores son los elementos que abarcan el tráfico de tendencia. Las

estimaciones de la magnitud de este componente dependen de: el conocimiento de

las condiciones locales, los elementos del planeamiento de la ciudad y del país, y

los factores ambientales. El Ingeniero de Trafico haría bien para en buscar la

ayuda de las autoridades competentes en las disciplinas socioeconómicas para la

ayuda en la evaluación del componente de tráfico de tendencia.

Para estimar el trafico futuro que comprenda un cierto numero de años no existe

una formula o una regla que de un valor exacto. Las numerosas variables que

intervienen en su determinación, solo permiten aproximaciones groseras. Existen

muchas relaciones lineales, exponenciales y de otra índole que solo complica esta

estimación.

Nos permitimos proporcionar en este curso las siguientes expresiones que tampoco

dan valores exactos, pero que buenamente pueden servir para determinar la

proyección del trafico:

Tráfico Medio Diario Final:

V f=V o∗(1+ p∗t )

Tráfico Medio Diario (durante el periodo de proyecto):

V m=V f+V o

2

Numero Total de Vehículos (para el periodo de proyecto):

V T=365∗p∗V m

Conociendo:

Tasa anual de crecimiento del trafico, t

Periodo del proyecto, p

EJEMPLO.-

Determinar el numero total de vehículos que circulara en un tramo de carretera al

cabo de 20 años con una tasa anual de crecimiento del trafico de 4 %, sabiendo que

el volumen inicial de trafico es de 1100 vehículos/dia.

Tráfico Medio Diario Final:

V f=V o∗(1+ p∗t )

V f=1100∗(1+20∗ 4100 )

V f=1980Vehículos/día

Tráfico Medio Diario (durante el periodo de proyecto):

V m=V f+V o

2

V m=1980+11002

V m=1540 Vehículos/día

Numero Total de Vehículos (para el periodo de proyecto):

V T=365∗p∗V m

V T=365∗20∗1540

V T=11.2×106Vehículos

CONCLUSIONES

Es importante tener estudios de tráfico ya que en base a los parámetros

adquiridos uno puede diseñar caminos a futuro, y controlar el índice elevado

de vehículos que hoy en día es un problema.