Ingeniería de Tránsito - Clase 7

PROFESOR: M. SILVERA

Teoría del tráfico Vehicular

C i Corriente de tránsito i

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Teoría del tráfico Vehicular La corriente de tránsito se representa a través de la cantidad de vehículos que cruzan una sección de la vía en un tiempo determinado, la velocidad de los vehículos y la separación que existe entre ellos. ellos

A

v B

La descripción de la operación de los vehículos, hí l considerando id d un movimiento i i homogéneo o condiciones de flujo estacionario se llama enfoque macroscópico.

Aquí las variables toman valores promedios

q = V * k (Ecuación Fundamental)

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Teoría del tráfico Vehicular Intervalo o headway (h)

Tiempo Avance ()

Brecha o gap (g)

Espaciamiento (s)

E Espacio i L Longitud i d (l)

S Separación ió ((e))

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Teoría del tráfico Vehicular 1 h  hi n i

Intervalo medio

95 km/h

50 km/h

0 km/h

65 km/h

hi

En este caso hay 3 headways para 4 vehículos

D

Las unidades del intervalo promedio son inversas a las unidades del flujo vehicular (q) Se puede decir que:

h = 1/q

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Teoría del tráfico Vehicular Concentración C t ió (K): (K) es ell número ú d vehículos de hí l (n’) ( ’) contenidos t id en una sección de vía (L)

1 s   si n' i

Espaciamiento Promedio medio

95 km/h

50 km/h

0 km/h

65 km/h

si

L

Mirando las unidades se puede deducir que:

k = 1/s

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Teoría del tráfico Vehicular Variables de estado del Tráfico a) Variables de estado de Observación Temporal

n q T 1n Vt  Vi n i1

=> Flujo (volumen) en [veh/h]

=> Velocidad media temporal en [Km/h] ó [m/s]

b) Variables de estado de Observación Espacial

n' k L L VS  t

=> Concentración (densidad) [veh/km]

=> Velocidad media espacial [km/h] ó [m/s]

Teoría del tráfico Vehicular

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q Observación Temporal

Vt h

Variables de estado del Tráfico

Relación

k Observación Espacial

VS S

Teoría del tráfico Vehicular

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Relaciones entre variables de tráfico

La ecuación: q = kVS Establece una relación entre 3 variables de estado del trafico.

Relación Velocidad - Concentración

V1 k1 V2 k2

k1 < k 2

V1 > V2

Fuente: Libro Elementos de la Teoría del tráfico vehicular - Autor Rodrigo Fernández – Editor: J. Dextre

Teoría del tráfico Vehicular

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Relaciones entre variables de tráfico

R l ió Velocidad Relación V l id d - Concentración C t ió El valor mínimo que puede tomar k es que no haya ningún vehículo en el tramo; es decir, kmin = 0. La máxima cantidad serán los vehículos q que quepan en el tramo haciendo cola uno pos del otro con una separación mínima entre ellos. A esta cantidad se le llama concentración de embotellamiento (ke).

L ke  l

Donde: L : Es la longitud del tramo analizado l : Es la longitud promedio que ocupa un vehículo.

Por ejemplo, si l = 6 m, en un kilometro de vía entonces:

L 1000 ke   ke   ke  167[vehh / km k ] l 6

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Teoría del tráfico Vehicular Relación Velocidad - Concentración

Ob i Obviamente, t cuando d k = ke nadie di se atreve t a moverse; luego l VS = 0

S Supuesto t (ecuación) ( ió )

 k   V S  V l  1  ke  

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Teoría del tráfico Vehicular Relación Flujo - Concentración

C Capacidad id d

Vl ke Q 4

S b Sabemos que:

q = VSk (E.F.T.) (E FT)

 k V q  Vl k1   q  Vl k  l k 2 ke  ke 

 Vl  2  k Vl k  q  0  ke 

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Teoría del tráfico Vehicular Relación Flujo - Concentración Obsérvese que Q depende de los parámetros de Vl y ke definidos en la relación VS(k). Por ende la capacidad dependerá de las siguientes condiciones (¿Cuáles se asocian a Vl y cuales a Ke?)

•Características físicas de la vía (trazado, pavimento) •Características del conductor (edad, (edad personalidad, personalidad condición física) •Características del vehículo (potencia, aceleración maniobrabilidad) • condiciones del medio ambiente (Luz, clima entorno); y •Composición C i ió del d l trafico fi (Longitud (L i d promedio di de d vehículos) hí l ) Por esto la definición de capacidad se agrega el acápite “bajo las condiciones di i prevalecientes l i t d l trafico, del t fi ya que bajo b j dif diferentes t circunstancias el valor de la capacidad cambiará. En consecuencia la capacidad no es un valor absoluto, incluso para un mismo tramo de vía vía..

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Teoría del tráfico Vehicular Relación Flujo - Velocidad

q  kVS  k 

q VS

Reemplazando en la formula :   k  q   V S  V l  1  V S  V l  1  ke  VS ke  

  

Se obtiene:

V S2  V lV S  Finalmente esta ecuación cuadrática se resuelve con:

V VS  l 2

 q  1  1    Q  

Vl q 0 ke

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Teoría del tráfico Vehicular Relación Flujo - Velocidad La relación v(q) suele usarse en el Highway Capacity Manual para definir niveles de servicio en tramos de vía. Estos niveles se identifican por sectores de d la l curva v(q), ( ) e los l cuales l ell trafico fi presenta ciertas i características.

El nivel i l A corresponde d a un tráfico t áfi fluido, fl id ell E (Punto (P t de d la l curva no tramo), representa la capacidad, y el F una condición de tráfico forzado e inestable.

Diferencia entre Nivel de Servicio A y F.

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Teoría del tráfico Vehicular

Modelo lineal (v-k) y relaciones l i derivadas d i d del flujo vehicular