Ingeniería de Tránsito - Clase 8

PROFESOR: M. SILVERA

Capacidad en dispositivos viales La capacidad de un dispositivo vial (vía, intersección , estación) se define, como la máxima cantidad de objetos (vehículos, personas, carga) que puede ser atendida por unidad de tiempo, bajo d t determinadas i d condiciones. di i

La capacidad se puede verificar intuitivamente en la relación flujo – (q)] La relación flujo j – demora se p puede mostrar como demora [[t(q)]. función de la capacidad en un grafico grado de saturación – demora [t(x)].

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Capacidad en dispositivos viales Grado de Saturación El grado de Saturación es la razón entre el flujo y la capacidad. Si se piensa en el flujo como la demanda por usar de un dispositivo vial y en la capacidad como la oferta de atención que provee tal dispositivo, dispositivo el grado de saturación muestra el balance entre oferta vial y demanda.

x

Demanda D d Oferta x

Relación Grado de Saturación - Demora.

q Q

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Capacidad en dispositivos viales Grado de Saturación •Cuanto mayor sea el grado de saturación, más congestionado estará un cierto dispositivo vial .

•A diferencia de los niveles de servicio cualitativos utilizados en Norteamerica el grado de saturación provee una variable continua y Norteamerica, cualitativa para determinar el nivel de congestión.

•La g gestión de tránsito consiste en el manejo j del g grado de saturación a través de medidas de ingeniera. Estas se pueden aplicar tanto sobre la oferta como sobre la demanda. A las primeras, se les conoce como gestión de la capacidad; g p a las segundas g como g gestión de la demanda de tráfico.

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones Una intersección es el área común de dos o más vías que se cruzan.

Para resolver los conflictos direccionales que se producen en esta área común , unos vehículos deben ceder el paso a otros, otros ya sea en forma permanente (señal Pare o Ceda el Paso) o en forma alternada (semáforo).

QV1 , QV2 = Capacidad de tramos 1 y 2 QC = Capacidad de la intersección

Q C  QV 1 , QV 2

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones • El valor de QC depende de l a Forma de Regulación o Control de Flujos que llegan al área Común.

• Hay tres formas de regular el uso de una intersección:

• Prioridad alternada (semáforo) Formas de Regulación

en

el

tiempo

• Prioridad permanente de un acceso a la intersección sobre otro (Señal de prioridad). i id d) • Prioridad Permanente a vehículos intersección (Rotondas).

en

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas El Funcionamiento de una intersección regulada con semáforos consiste en dar prioridad absoluta a cada acceso durante lapsos que se repiten cíclicamente con periodo C. C Esto genera una variación binaria de la capacidad de cada acceso. Si Qi es la capacidad del acceso i se tendrá que:

• Durante el Rojo: Qi = 0 • Durante el Verde: Qi = Si A Si se le llama flujo de saturación del acceso i. Es la máxima cantidad de vehículos que pueden ser descargados desde una cola durante el tiempo de verde de ese acceso

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas En la Figura las variables tienen los significados siguientes: Vi = Verde presentado al acceso i Ai = amarillo del acceso i Ri = Rojo presentado al acceso i.

C = tiempo ti d Ciclo de Ci l del d l semáforo áf   Perdida inicial.   Perdida Final. vei = Verde edefctivo del acceso i. rei = Rojo efectivo del acceso i. i = razón de verde efectivo del acceso i.

Si = flujo de saturación del acceso i.

Algunas Relaciones entre variables:

C  V i  Ai  R i

v ei  V i  1   2

rei  C  v ei

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas La formula de capacidad estaría dada por: Qi = ((# vehículos en verde + # vehículos en rojo) j ) / ((Tiempo p Ciclo))

v ei S i  rei ( 0 )  v ei  Qi   Qi   Si C  C 

Qi   i S i Observaciones:

Qi depende d d d de: P Programación ió d l del semáforo y del Flujo de Saturación 1 = 1 ó 2 segundos

2 = 60 a 80 % tiempo de Ámbar

Se suele suponer (No siempre) : 1 =  2 y que vei = Vi

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas Ejemplo: L intersección La i t ió de d la l figura fi es usada d solo l por vehículos hí l livianos li i y esta regulada con un semáforo con tiempo ciclo de 100 segundos e iguales tiempos de verde de 45 segundos. Si el flujo de saturación es de 2000 (veh/h) y a la intersección convergen los flujos indicados en la figura, calcular la capacidad y grado de saturación de cada acceso.

De situación anterior, ¿En cuanto cambia la capacidad y el grado de saturación si la razón de verde efectivo del acceso sur se incrementa a 0.6?

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas Solución – Parte 2:

S w  S S  2000 veh / h C  100 seg .

45 w  s   0 . 45 100

Q S   S S S  Q S  0 . 45 ( 4000 )  1800 veh / h

Q w   w S w  Q w  0 . 45 ( 4000 )  1800 veh / h XS

Xw

qs 1900   XS   X S  1 . 06 QS 1800 qw 900   XS   X S  0 .5 Qw 1800

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Capacidad en dispositivos viales Capacidad de intersecciones - Semaforizadas Solución – Parte 2:

S w  S S  2000 veh / h C  100 seg .

 w  0 .3

 w  0 .6

Q S   S S S  Q S  0 . 6 ( 4000 )  2400 veh / h

Q w   w S w  Q w  0 . 3 ( 4000 )  1200 veh / h qs 1900 XS   XS   X S  0 . 79 QS 2400 qw 900 Xw   XS   X S  0 . 75 Qw 1200