Ingeniería de Tránsito: Optimización del Flujo Vehicular y Seguridad Vial

Ingeniería de Tránsito

Definición

Tránsito: Fase de la ingeniería que tiene que ver con la planeación, proyecto geométrico y la operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes terminales, tierras adyacentes y su relación con otros medios de transporte.

Objetivo

Objetivo de la Ingeniería de Tránsito: Conseguir que la circulación de personas y mercancías sea segura, rápida, cómoda y económica.

Objetivos y Alcances Específicos

  1. Identificar los problemas de tránsito: Congestión, velocidades y tiempos inadecuados, geometría, índice de accidentes, señalización y seguridad.
  2. Identificar las variables y elementos que intervienen en el problema de tránsito: TPDA, velocidad, flujos vehiculares.
  3. Analizar la metodología y los insumos necesarios para el relevamiento de información: Selección de días de aforos, hora pico, hora de máxima demanda, flujos vehiculares, inventarios viales.
  4. Análisis e interpretación de información levantada: Procesamiento de información, obtener datos relevantes, modelación de resultados, parámetros de análisis, discusión de resultados.
  5. Diseño definitivo de soluciones: Localización y levantamiento topográfico de la situación actual, replanteo de ejes, composición vehicular.
  6. Análisis y reglamentos de tránsito: Sanciones, dimensiones, pesos, límites de velocidad, zonas de estacionamiento.
  7. Estudio de señalización horizontal, vertical, semaforización y dispositivos de control: Señalización horizontal, señalización vertical.
  8. Gestión de tráfico y transporte: Análisis de movilidad, leyes y reglamentos, sanciones, gestión de tránsito.

Ingeniería de Transporte

Definición

Ingeniería de Transporte: Es la aplicación de los principios tecnológicos y científicos a la planeación, al proyecto funcional, a la operación y a la administración de las diversas partes de cualquier modo de transporte con el fin de promover la movilización de personas y mercancías de manera segura.

Conceptos Clave

  • Transportar: Llevar una cosa de un lugar a otro.
  • Transporte o Transportación: Acción y efecto de transportar.
  • Transitar: Pasar de un punto a otro por vías, calles o parajes públicos.
  • Tránsito: Sitio por donde pasa de un lugar a otro.
  • Tráfico: Tránsito de personas y circulación de vehículos por las calles.

Información que Permite Conocer la Ingeniería de Tránsito

  1. Número de vehículos que circulan.
  2. Interacciones entre ellos y con la infraestructura.
  3. Zonas de estacionamiento.
  4. Geometría del proyecto.
  5. Información relevante que incide en el proyecto.

Premisas del Sistema de Transporte

  • El sistema global de transporte de una región debe ser visto como un sistema multimodal simple.
  • El análisis del sistema de transporte no puede separarse del análisis del sistema social, económico y político de la región.
  • Para el análisis se debe considerar:
    1. Todos los modos de transporte.
    2. Todos los elementos del sistema.
    3. Todos los movimientos, orígenes y destino.
    4. El viaje total desde el punto de origen hasta el destino.

Sistemas de Transporte

Existen 5 sistemas de transporte principales:

  • Carretero
  • Ferroviario
  • Aéreo
  • Acuático
  • Flujos continuos

Atributos de Evaluación de los Sistemas de Transporte

Los sistemas de transporte se evalúan a través de 3 atributos principales:

  • Ubicación: El grado de accesibilidad al sistema.
  • Movilidad: Capacidad de tránsito que puede acomodar al sistema.
  • Eficacia: Relación entre los costos totales del transporte y su movilidad.

Terminología Básica en Ingeniería de Tránsito

  • Carril de Tránsito: Parte de la carretera asignada al movimiento de vehículos.
  • Curvas Horizontales: Aquellas que se unen para formar dos alineaciones rectas.
  • Curvas Verticales: Sean parábolas de eje vertical.
  • Composición del Tránsito: Relación porcentual entre volumen de tránsito correspondiente a cada diferente tipo de vehículos.
  • Densidad: Número de vehículos por unidad de longitud.
  • Derecho de Vía: Superficie de terreno destinada a futuras ampliaciones.
  • Distribución Direccional: Volumen durante una hora en particular en el sentido predominante.
  • Factor Camión: Es una constante característica de la distribución de frecuencia de eje por rango de carga e independiente del número de vehículos.
  • Factor Hora Pico: Es el volumen de la hora de máxima demanda horaria dividido entre el flujo de 15min de la hora de máxima demanda.
  • Intensidad de Carga: El total del peso del vehículo.
  • Intervalo de Tiempo: Tiempo recorrido entre paso de 2 vehículos sucesivos.
  • Pendiente: Relación entre el desnivel y distancia entre 2 puntos.
  • Periodo de Análisis: El número de años seleccionado para la comparación de las diversas alternativas de diseño (20 troncales y autopistas, 30 autopistas urbanas).
  • Periodo de Diseño: Número de años para cual se diseña el pavimento entre 8 y 20 años.
  • Superficie de Rodamiento: Parte superior de la estructura de pavimento diseñada para soportar cargas de tránsito y resistir el deslizamiento de vehículos.
  • Tasa de Crecimiento: Incremento anual del tránsito de una vía.
  • Tránsito Promedio Anual: Número de vehículos que pasan por un lugar durante 1 año.
  • Tránsito Balanceado: Cuando la composición, volumen e intensidad de carga de una vía es similar en ambas direcciones.
  • Velocidad Directriz o de Proyecto: Es la velocidad seleccionada para el diseño del proyecto.
  • Velocidad Media de Recorrido: Es la velocidad de un tramo de un tramo de vía.
  • Velocidad de Operación: Velocidad más alta que un vehículo puede recorrer en una vía.
  • Volumen Horario de Diseño: Volumen horario futuro utilizado para diseño.

Alcance de los Estudios de Tráfico

Los estudios de tráfico tienen 2 finalidades principales:

  1. La rentabilidad de la vía.
  2. Diseño de pavimentos.

Composición del Tránsito

En la mayoría de estudios de tráfico pueden distinguirse 7 clases de vehículos.

Tipos de Desagregación

  • Por dimensión y peso: livianos y pesados.
  • Según su motorización: motorizado y no motorizado.
  • Según su función: Transporte privado de pasajeros, transporte público de pasajeros, transporte de carga, tracción.
  • Según requerimientos de diseño: Articulaciones, número de ejes, dimensiones y altura.
  • Según capacidad: Capacidad de transporte de carga, tipo de carga, capacidad el número de pasajeros.
  • Según su cilindraje: según capacidad del motor.

Parámetros de Problemas de Tránsito

  1. Recopilación de datos.
  2. Tabulación y análisis de datos.
  3. Proposición correcta y detallada de soluciones.
  4. Estudio resultados obtenidos.

Información Relevante en un Problema de Tránsito

  • TPDA: Composición vehicular, clasificación dimensiones y pesos.
  • Infraestructura: # de carriles, paradas, ciclovías, puentes, pasos elevados.
  • Señalización: Horizontal, preventiva, vertical, restrictiva.
  • Legislación: Reglamentos, control, educación vial.
  • Movilidad y Transporte: Falta de sistemas de calidad, sistemas modales de transporte.

Soluciones a Problemas de Tránsito

  • Solución Parcial (Bajo Costo): Aprovechar al máximo las condiciones existentes de la infraestructura vial con el mínimo de ejecución de obras.
  • Alto Costo: Mejorar proyectos con soluciones costosas en base a las condiciones actuales.
  • Soluciones Integrales: Crear nuevos tipos de condiciones.

Factores que Influyen en el Comportamiento del Conductor

  • Factores Internos: Motivación, vista, experiencia, campo visual, estado de ánimo, altura del ojo, cansancio.
  • Factores Externos: Distancia de visibilidad de parada, ancho carril, intersecciones, señalización.

Intensidad y Volumen de Tráfico

Existen 3 características no independientes que definen la intensidad y volumen de tráfico:

  1. La intensidad de tráfico, o número de vehículos que pasa por una determinada sección de calle o carretera por unidad de tiempo.
  2. La composición o clases de vehículos que forman la corriente de tráfico.
  3. La velocidad.

Volúmenes de Tránsito Horarios

  • Volumen horario máximo anual: Es la hora de mayor volumen de todo el año.
  • Volumen horario de máxima demanda: Es el máximo número de vehículos que pasan por un punto o sección de carril durante 60 minutos consecutivos.

Información Obtenida Mediante Aforos

  1. TPDA.
  2. TPD.
  3. Volumen pico horario.
  4. Clasificación vehicular.
  5. Índice de accidentabilidad.
  6. Viabilidad económica del proyecto.

Consideraciones Previas para Realizar Aforos

  1. Seleccionar fechas.
  2. Estaciones climatológicas.
  3. Justificación de importancia de fechas escogidas.
  4. Número de días mínimos.
  5. Determinar horarios de aforo.

Ubicación y Tramos a Investigar

  1. Reconocimiento de tramos y áreas de influencia.
  2. Identificación de intersecciones significativas.
  3. Delimitación de corredor y tramos.
  4. Reconocimiento de estaciones de conteo.
  5. Ubicación de estaciones de conteo.

Métodos de Aforo

Existen dos métodos principales de aforo:

  • Método manual.
  • Método automático (mediante sensores).

Método Automático

El método automático utiliza diferentes tipos de sensores, como:

  • Contactos eléctricos.
  • Detectores neumáticos.
  • Contadores fotoeléctricos.
  • Contadores magnéticos.

Tipos de Conteo

  • Conteo de Cordón: Cuando la información requerida sobre la acumulación de vehículos es en un área de la ciudad particularmente durante un momento específico.
  • Conteo de Línea de Pantalla: El área de estudio es dividida en secciones grandes funcionando como líneas de pantalla, dichas líneas pueden ser barreras naturales y artificiales.
  • Conteos en Intersecciones: Se utilizan para determinar clasificaciones de vehículos, movimientos, giros en intersecciones y con esto determinar la necesidad de señalización, semaforización, pasos peatonales.
  • Conteos de Volúmenes Peatonales: Se hacen en lugares tales como estaciones, centros urbanos y cruces de caminos.

Tipos de Conteos Vehiculares

  • Conteos Continuos: Los datos son tomados generalmente en estaciones permanentes con la finalidad de controlar el incremento de tráfico.
  • Conteos de Control: Se realizan en sitios estratégicos para determinar variaciones significativas.

Factores para Determinar Ubicación de Estaciones

  1. Tipo de vía.
  2. Tamaño y longitud de vía.
  3. Intersecciones o pasos a desnivel.
  4. Puntos obligados o interés.