View
79
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
CODIGOS ESTUDIANTES:NOMBRE
2 1 5 6 6A B
2 1 5 6 6C D
. Seis carriles de circulación.
. 5561 veh/h por sentido.
. Terreno plano.
. 15% de camiones
. 6% de buses
. Tasa de crecimiento del tránsito anual 2.16%.
. Factor de Hora Pico 0.86
. Velocidad de flujo libre 110 Km/hr
Remplazar la letra de acuerdo a sus documentos de identidad en cada una de las variables.
Nota: Todo el estudio se debe sustentar por medio de la metodología del HCM2000, indicandolos procedimientos realizados, las tablas y datos utilizados para cada cálculo y contrastar surespuesta con el HCS2000
Si necesita más datos asúmalos y déjelos indicados en los datos iníciales de la metodología
TRAMO BÁSICO DE AUTOPISTA
Una autopista se localiza en área urbana en expansión y tiene las siguientes características:
. Las condiciones del tránsito se mantienen con el transcurso del tiempo.
NELSON RICARDO BELTRAN MOJICA
NELSON RICARDO BELTRAN MOJICA
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARESESPECIALIZACION EN DISEÑO DE VIAS Y AEROPISTAS
INGENIERIA DE TRANSITOIng. Wilson E. Vargas VargasTRABAJO CAPACIDAD
¿Cuál es el nivel de servicio actual en la hora pico?
¿Qué nivel de servicio tendrá en 3 años?
Velocidad a flujo libre base:Pereira‐Manizales: 85KPHArmenia‐Pereira: 80 KPHPuntos de acceso: 6 puntos/km
Longitudes y FHPPereira‐Manizales: 0.95Armenia‐Pereira: 0.86Longitudes asumirlas del plano digital.
Distribución del tránsito en el sentido más cargadoEquivalencia VHMD Pereira‐Manizales = 15% TPD, Dist. 60/40Equivalencia VHMD Armenia‐Pereira = 16% TPD, Dist 70/30Ancho de carriles promedio: 3.5.Ancho de bermas promedio: internas 0.5 m, externas 1.0m
Tránsito Promedio Diario:
Pereira‐Manizales: 15561 veh/día/ambos sentidos, 58%VL, 14%B 28%C
Armenia‐Pereira: 14165 veh/día/ambos sentidos, 77%VL, 6%B, 17C%
¿Cuándo se debe agregar un cuarto carril en cada dirección para evitar que la demanda excedala capacidad?
VIAS MULTICARRILES
Calcule la capacidad y nivel de servicio de la carretera multicarril que actualmente estáofreciendo la carretera doble calzada Armenia – Pereira – Manizales, teniendo en cuenta lassiguientes características generales de la vía y del tránsito:
En la actualidad la carretera regional tiene operando aproximadamente 5 años , la cual estáoperando con doble calzada y el horizonte total de proyección del proyecto es de 15 años.
La tasa de crecimiento promedio del tránsito registrada en los 5 últimos años para los tramosviales Armenia – Pereira es del 1.5% anual y Pereira – Manizales del 1.6%.
Pendiente promedio:Pereira‐Manizales = 5% Armenia‐Pereira = 1%
TPD año 2005: 8561 vehículosTasa de crecimiento anual: 1.5%Volumen HMD: 15% TPDReparto HMD: 70/30Derecho de vía disponible: 50 metrosNº de carriles por sentido: 1Ancho de carril: 3.5 mAncho de bermas: 1.50 mRadio de curva más cerrada: 556 mDeflexión de la curva más cerrada: 55ºTipo de terreno: PlanoEstado de la superficie: 2 mm/mZonas de no rebase: 21%Composición vehicular: 70–18–12FHP: 0.96
Así mismo se requiere conocer a que nivel de servicio el concesionario reversará el proyecto alEstado una vez termine la concesión y considerando que él compromiso del Concesionario conel Estado en entregarla operando a lo sumo con Nivel de Servicio C, por lo tanto comoespecialista del Concesionario plantee las mejoras que habría necesidad de efectuarsustentadas técnicamente.
VIAS DOS CARRILES
Nos han contratado por parte de la interventoría de la Concesión de Occidente para revisar elestudio de tránsito del tramo vial Glorieta La Punta – Te del Rosal en el cual justifica que no serequiere mejoras en la sección transversal de la vía en el horizonte 2006‐2012, ya que lascondiciones operacionales de la vía en la hora de máxima demanda no lo justifica. ¿Seráverdad?
Teniendo en cuenta los siguientes parámetros básicos (sector típico), nuestra tarea es revisar elestudio y solicitar al Concesionario las adecuaciones a la sección vial a que haya lugar,sustentados en cálculos y argumentos técnicos que permitan establecer las condiciones deoperación en el horizonte del estudio, planteando las recomendaciones correspondientes.
P.D. Si el estudio no requiere revisiones entonces apruébelo sin comentario alguno.
¿Cuál es el nivel de servicio actual en la hora pico?1. Suposiciones: Se asumen los siguientes datos. Ancho de Carril 3.60 m. Berma a la Derecha 1.80 m. Berma a la Izquierda 0.60 m. Intrcambiador 1 cada 3 Km. Conductores regulares 1
2. Datos . Seis carriles de circulación. 6. 5561 veh/h por sentido. 5561. Terreno plano. 0. 15% de camiones 15. 6% de buses 6. Tasa de crecimiento del tránsito anual 2.16%. 2.16. Factor de Hora Pico 0.86 0.86. Velocidad de flujo libre 110 Km/hr 110
NIVEL ACTUAL EN LA HORA PICO
1. Cálculo de la Tasa de flujo
VARIABLE VALORV 5561
PHF 0.86N 3
. Las condiciones del tránsito se mantienen con el transcurso del tiempo.
TRAMO BÁSICO DE AUTOPISTA
DESARROLLO DEL EJERCICIO
OBSERVACIONES
N 3.fHV 0.905.fP 1
VP
2. Cálculo del factor de vehículos pesados
VARIABLE VALORPT 15%ET 1.5PB 6%ET 1.5PR 0ER
.fHV 0.905
3. Cálculo finl de Vp
VP
No se consideran vehículos recreacionales
2382veh/h/carril
2382veh/h/carril
OBSERVACIONES
De tabal 23.8, HCM200, para terreno plano
De tabla 23.8, HCM200, para terreno plano
4. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
VARIABLE VALORBFFS 110flw 0flc 0fn 4.8fid 0.3
FFS 104.90 Km/h
5. Determinación del nivel de servicio
FFS 104.90 Km/h VP
De la primera ecuación:
2382veh/h/carril
De tabla 23.4, HCM200, para un ancho de carril de 3.6 m
De tabla 23.6, HCM200, para 3 carrilesDe tabla 23.6, HCM200, para intercambiadores =0.33 un/km
Del gráfico 23.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores y las siguientes ecuaciones
OBSERVACIONES
De tabla 23.5, HCM200, para un ancho de berma de 1.8 m y 3 carriles
p90<= 104.90 Km/h <=120 ok
(3100‐15FFS)< <(1800+5FFS)
1526.5< <2324.5 no
De la segunda ecuación
90<= 104.90 Km/h <=120 ok<(3100‐15FFS)
<1526.5 noNo se cumple condición alguna por tanto la vía ya se encuentra fuera de su nivel de servicio máximoy la densidad supera los 28 pc/km/ln
2382veh/h/carril
FNIVEL DE SERVICIO:
2382veh/h/carril
¿Qué nivel de servicio tendrá en 3 años?
1. Suposiciones: Se asumen los siguientes datos. Ancho de Carril 3.60 m. Berma a la Derecha 1.80 m. Berma a la Izquierda 0.60 m. Intercambiador 1 cada 3 Km. Conductores regulares 1. Proyección de tránsito futuro, lineal (y = mx + b) 1
2. Datos . Seis carriles de circulación. 6. 5988 veh/h por sentido. 5988. Terreno plano. 0. 15% de camiones 15. 6% de buses 6. Tasa de crecimiento del tránsito anual 2.16%. 2.16. Factor de Hora Pico 0.86 0.86. Velocidad de flujo libre 110 Km/hr 110
NIVEL ACTUAL EN LA HORA PICOAntes de realizar el ejercicio se proyecta el tránsito de forma lineal así:con y = mx+by = 2.16%*5561*3+5561 = 5988 Veh/h por sentido a 3 años
los demás datos se conservan acorde al ejercicio anterior
1. Cálculo de la Tasa de flujo
TRAMO BÁSICO DE AUTOPISTA
. Las condiciones del tránsito se mantienen con el transcurso del tiempo.
DESARROLLO DEL EJERCICIO
Para resolver el segundo punto del Tramo Básico de autopista, con base en el anterior ejercicio se puede afirmar que eltramo asinado está en Nivel F sin embargo se presenta el ejercicio para determinar el nivel de servicio a los 3 años.
j
VARIABLE VALORV 5988
PHF 0.86N 3.fHV 0.905.fP 1
VP
2. Cálculo del factor de vehículos pesados
VARIABLE VALORPT 15%ET 1.5PB 6%ET 1.5PR 0ER
.fHV 0.905
De tabal 23.8, HCM200, para terreno plano
De tabla 23.8, HCM200, para terreno planoNo se consideran vehículos recreacionales
OBSERVACIONES
2565veh/h/carril
OBSERVACIONES
3. Cálculo finl de Vp
VP
4. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
VARIABLE VALORBFFS 110flw 0flc 0fn 4.8fid 0.3
FFS 104.90 Km/h
5. Determinación del nivel de servicio
Del gráfico 23.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores y las siguientes ecuaciones
De tabla 23.6, HCM200, para intercambiadores =0.33 un/km
2565veh/h/carril
OBSERVACIONES
De tabla 23.4, HCM200, para un ancho de carril de 3.6 mDe tabla 23.5, HCM200, para un ancho de berma de 1.8 m y 3 carriles
De tabla 23.6, HCM200, para 3 carriles
FFS 104.90 Km/h VP
De la primera ecuación:90<= 104.90 Km/h <=120 ok
(3100‐15FFS)< <(1800+5FFS)
1526.5< <2324.5 no
De la segunda ecuación
90<= 104.90 Km/h <=120 ok<(3100‐15FFS)
<1526.5 noNo se cumple condición alguna por tanto la vía se encuentra fuera de su nivel de servicio máximoy la densidad supera los 28 pc/km/ln
2565veh/h/carril
2565veh/h/carril
2565veh/h/carril
NIVEL DE SERVICIO: F
¿Cuándo se debe agregar un cuarto carril en cada dirección para evitar que la demanda exceda la capacidad?
1. Suposiciones: Se asumen los siguientes datos. Ancho de Carril 3.60 m. Berma a la Derecha 1.80 m. Berma a la Izquierda 0.60 m. Intercambiador 1 cada 3 Km. Conductores regulares 1
1
2. Datos . Ocho carriles de circulación. 8. 5561 veh/h por sentido. 5561. Terreno plano. 0. 15% de camiones 15. 6% de buses 6. Tasa de crecimiento del tránsito anual 2.16%. 2.16. Factor de Hora Pico 0.86 0.86. Velocidad de flujo libre 110 Km/hr 110
1. Cálculo de la Tasa de flujo
VARIABLE VALORV 5561
PHF 0.86N 4
TRAMO BÁSICO DE AUTOPISTA
Esta solución debería hacerse de forma inmediata, más se debe analizar para las condiciones planteadas la demanda no excedela capacidad. Con los datos anteriores y modificando el número de carriles tenemos:
. Las condiciones del tránsito se mantienen con el transcurso del tiempo.
DESARROLLO DEL EJERCICIO
OBSERVACIONES
.fHV 0.905.fP 1
VP
2. Cálculo del factor de vehículos pesados
VARIABLE VALORPT 15%ET 1.5PB 6%ET 1.5PR 0ER
.fHV 0.905
De tabal 23.8, HCM200, para terreno plano
De tabla 23.8, HCM200, para terreno planoNo se consideran vehículos recreacionales
OBSERVACIONES
1786veh/h/carril
3. Cálculo finl de Vp
VP
4. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
VARIABLE VALORBFFS 110flw 0flc 0fn 2.4fid 0.3
FFS 107.30 Km/h
5. Determinación del nivel de servicio
FFS 107.30 Km/h VP
De la primera ecuación:
De tabla 23.6, HCM200, para intercambiadores =0.33 un/km
Del gráfico 23.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores y las siguientes ecuaciones
1786veh/h/carril
De tabla 23.6, HCM200, para 4 carriles
1786veh/h/carril
OBSERVACIONES
De tabla 23.4, HCM200, para un ancho de carril de 3.6 mDe tabla 23.5, HCM200, para un ancho de berma de 1.8 m y 4 carriles
De la primera ecuación:90<= 107.30 Km/h <=120 ok
(3100‐15FFS)< <(1800+5FFS)
1490.5< <2336.5 ok
Con este criterio se emplea la primera ecuación para el cálculo de S así:
VARIABLE VALORFFS 107.3VP 1,786
S 105.75 Km/h
Con este valor podemos clacular la densidad
VARIABLE VALORVP 1,786.3S 105.75
D 16.89 Veh/Km/carril
Empleando el gráfico 23‐3, HCM200, obtenemos el nivel de servicio para estas condiciones
Valor que es aceptable para la respuesta, ya que no se ha excedido la capacidad de la vía, por tanto la demanda es menor que la capacidad de la vía
OBSERVACIONES
1786veh/h/carril
NIVEL DE SERVICIO: D
OBSERVACIONES
1.50
0
15561
14165Velocidad a flujo libre base: 0Pereira‐Manizales: 85KPH 85Armenia‐Pereira: 80 KPH 80Puntos de acceso: 6 puntos/km 6
0Longitudes y FHP 0Pereira‐Manizales: 0.95 0.95Armenia‐Pereira: 0.86 0.86Longitudes asumirlas del plano digital. 0
0Distribución del tránsito en el sentido más cargado 0Equivalencia VHMD Pereira‐Manizales = 15% TPD, Dist. 60/40 15Equivalencia VHMD Armenia‐Pereira = 16% TPD, Dist 70/30 16Ancho de carriles promedio: 3.5. 0Ancho de bermas promedio: internas 0.5 m, externas 1.0m 0
0Pendiente promedio: 0Pereira‐Manizales = 5% Armenia‐Pereira = 1% 5
2. Suposiciones: Se asumen los siguientes datosterreno plano entre 0% y<=2%Terreno escarpado >2% y <=5%terreno montañoso mayor a 5%inclinaciones especiales en ascenso
Calcule la capacidad y nivel de servicio de la carretera multicarril que actualmente está ofreciendo la carretera doble calzada Armenia – Pereira – Manizales, teniendo en cuenta las siguientes características generales de la vía y del tránsito:
La tasa de crecimiento promedio del tránsito registrada en los 5 últimos años para los tramos viales Armenia – Pereira es del 1.5% anual yPereira – Manizales del 1.6%.
Tránsito Promedio Diario:
Pereira‐Manizales: 15561 veh/día/ambos sentidos, 58%VL, 14%B 28%C
Armenia‐Pereira: 14165 veh/día/ambos sentidos, 77%VL, 6%B, 17C%
VIAS MULTICARRILES
En la actualidad la carretera regional tiene operando aproximadamente 5 años , la cual está operando con doble calzada y el horizonte totalde proyección del proyecto es de 15 años.
inclinaciones especiales en ascensolongitud promedio Armenia‐Pereira 41 Km 41longitud promedio Pereira‐Manizales 59 Km 59Conductores regulares 1Proyección de tránsito futuro, lineal (y = mx + b) 1cariles por calzada 2 para ambas vías
1. Cálculo del factor de ajuste vehículos pesados
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESPT 17% 28%
ET 1.5 3.5
PB 6% 14%
ET 1.5 3.5
PR 0 0ER
.fHV 0.897 0.488
De tabal 21.9, HCM200, para el terreno acorde al tramo (Armenia‐Pereira: p=1%, L>1.6 Km/carril; Pereira‐Manizales: p=5%, L>1.6 Km/carril)
De tabal 21.9, HCM200, para el terreno acorde al tramo (Armenia‐Pereira: p=1%, L>1.6 Km/carril; Pereira‐Manizales: p=5%, L>1.6 Km/carril)No se consideran vehículos recreacionales
Nota: los datos se interpolan para PT y/o PB <= 25%, para datos superiores al 25% los datos se asumen al valor del 25%
DESARROLLO DEL EJERCICIO
OBSERVACIONES
2. Cálculo del factor de Tasa de Flujo
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALES
TPD (0) 14165 15561
i 1.5 1.6x 5 5
TPD (5) 15227 16806
VHDM (5) 2436 2521
VHDM (5)d 1705 1513
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALES
V 1705 1513
PHF 0.86 0.95N 2 2.fHV 0.897 0.488.fP 1 1
VP 1106veh/h/carril 1632veh/h/carril
3. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
Antes de aplicar la ecuación 21‐3 debemos proyectar el tráfico a las condiciones solicitadas y calcular VHDM en ambos sentidos y en un solosentido, se sabe que las vías llevan 5 años de servicio , por tanto se obtiene:
OBSERVACIONES
OBSERVACIONES
VHDMd = %DmaxVHDM(Ambos sentidos), en un solo sentido
Tasa de crecimiento tránsito anual(%)Años de proyección
TPD (Y) = i*TPD(0)*x + TPD(0)
VHDM = K*TPD (Ambos sentidos), se asume K dado en el ejercicio
Se calcula VHMD dado en el ejercicio y se asume como el Volúmen máximo (en un sentido)
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESBFFS 80.00 85.00flw 1.00 1.00
flc 2.55 2.55
fA 4.00 4.00
fM 0.00 0.00
FFS 72.5 Km/h 77.5 Km/h
De tabla 21.7, HCM200, para el número de accesos por Km (6), ambas vías.De tabla 21.6, HCM200, considerando que las vias tiene separador, ambas vías.
De tabla 21.4, HCM200, para un ancho de carril de 3.5 mDe tabla 21.5, HCM200, para 1.5 m de ancho total lateral libre, ambas vías.
OBSERVACIONES
4. Determinación del nivel de servicio
FFS 72.5 Km/h 77.5 Km/h
VP 1106veh/h/carril 1632veh/h/carril
De las ecuaciónes:Armenia‐Pereira
S = FFS
1106veh/h/carril <=1400 ok
Del gráfico 21.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores y las siguientes ecuaciones
Pereira‐Manizales
70<= 77.45 Km/h <=80 okse emplea la ecuación
Con este criterio se emplea la ecuación para el cálculo de S así:
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESFFS 72.5 77.5VP 1106 1632
S 72.5 Km/h 75.9 Km/h
Con este valor podemos clacular la densidad
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESVP 1106 1632S 72.5 75.9
D 15.26 Veh/Km/carril 21.50 Veh/Km/carril
Empleando el gráfico 21‐3, HCM200, obtenemos el nivel de servicio para estas condiciones
NIVEL DE SERVICIO: C E
OBSERVACIONES
1632veh/h/carril >1400 ok
OBSERVACIONES
1.50
0
15561
14165Velocidad a flujo libre base: 0Pereira‐Manizales: 85KPH 85Armenia‐Pereira: 80 KPH 80Puntos de acceso: 6 puntos/km 6
0Longitudes y FHP 0Pereira‐Manizales: 0.95 0.95Armenia‐Pereira: 0.86 0.86Longitudes asumirlas del plano digital. 0
0Distribución del tránsito en el sentido más cargado 0Equivalencia VHMD Pereira‐Manizales = 15% TPD, Dist. 60/40 15Equivalencia VHMD Armenia‐Pereira = 16% TPD, Dist 70/30 16Ancho de carriles promedio: 3.5. 0Ancho de bermas promedio: internas 0.5 m, externas 1.0m 0
0Pendiente promedio: 0Pereira‐Manizales = 5% Armenia‐Pereira = 1% 5
2. Suposiciones: Se asumen los siguientes datosterreno plano entre 0% y<=2%Terreno escarpado >2% y <=5%terreno montañoso mayor a 5%inclinaciones especiales en ascenso
VIAS MULTICARRILES
Así mismo se requiere conocer a que nivel de servicio el concesionario reversará el proyecto al Estado una vez termine la concesión y considerando que él compromiso del Concesionario con el Estado en entregarla operando a lo sumo con Nivel de Servicio C, por lo tanto como especialista del Concesionario plantee las mejoras que habría necesidad de efectuar sustentadas técnicamente.
El horizonte total de proyección del proyecto es de 15 años.
La tasa de crecimiento promedio del tránsito registrada en los 5 últimos años para los tramos viales Armenia – Pereira es del 1.5% anual yPereira – Manizales del 1.6%.
Tránsito Promedio Diario:
Pereira‐Manizales: 15561 veh/día/ambos sentidos, 58%VL, 14%B 28%C
Armenia‐Pereira: 14165 veh/día/ambos sentidos, 77%VL, 6%B, 17C%
inclinaciones especiales en ascensolongitud promedio Armenia‐Pereira 41 Km 41longitud promedio Pereira‐Manizales 59 Km 59Conductores regulares 1Proyección de tránsito futuro, lineal (y = mx + b) 1cariles por calzada 2 para ambas vías
1. Cálculo del factor de ajuste vehículos pesados
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESPT 17% 28%
ET 1.5 3.5
PB 6% 14%
ET 1.5 3.5
PR 0 0ER
.fHV 0.897 0.488
DESARROLLO DEL EJERCICIO
OBSERVACIONES
De tabal 21.9, HCM200, para el terreno acorde al tramo (Armenia‐Pereira: p=1%, L>1.6 Km/carril; Pereira‐Manizales: p=5%, L>1.6 Km/carril)
De tabal 21.9, HCM200, para el terreno acorde al tramo (Armenia‐Pereira: p=1%, L>1.6 Km/carril; Pereira‐Manizales: p=5%, L>1.6 Km/carril)No se consideran vehículos recreacionales
Nota: los datos se interpolan para PT y/o PB <= 25%, para datos superiores al 25% los datos se asumen al valor del 25%
2. Cálculo del factor de Tasa de Flujo
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALES
TPD (0) 14165 15561
i 1.5 1.6x 15 15
TPD (15) 17352 19296
VHDM (15) 2776 2894
VHDM (15)d 1943 1737
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALES
V 1943 1737
PHF 0.86 0.95N 2 2.fHV 0.897 0.488.fP 1 1
VP 1260veh/h/carril 1874veh/h/carril
3. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
VHDMd = %DmaxVHDM(Ambos sentidos), en un solo sentido
Antes de aplicar la ecuación 21‐3 debemos proyectar el tráfico a las condiciones solicitadas y calcular VHDM en ambos sentidos y en un solosentido, se sabe que las vías llevan 15 años de servicio , por tanto se obtiene:
OBSERVACIONES
Tasa de crecimiento tránsito anual(%)Años de proyección
TPD (Y) = i*TPD(0)*x + TPD(0)
VHDM = K*TPD (Ambos sentidos), se asume K dado en el ejercicio
OBSERVACIONESSe calcula VHMD dado en el ejercicio y se asume como el Volúmen máximo (en un sentido)
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESBFFS 80.00 85.00flw 1.00 1.00
flc 2.55 2.55
fA 4.00 4.00
fM 0.00 0.00
FFS 72.5 Km/h 77.5 Km/h
De tabla 21.6, HCM200, considerando que las vias tiene separador, ambas vías.
OBSERVACIONES
De tabla 21.4, HCM200, para un ancho de carril de 3.5 mDe tabla 21.5, HCM200, para 1.5 m de ancho total lateral libre, ambas vías.De tabla 21.7, HCM200, para el número de accesos por Km (6), ambas vías.
4. Determinación del nivel de servicio
FFS 72.5 Km/h 77.5 Km/h
VP 1260veh/h/carril 1874veh/h/carril
De las ecuaciónes:Armenia‐Pereira
S = FFS
Pereira Manizales
Del gráfico 21.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores y las siguientes ecuaciones
1260veh/h/carril <=1400 ok
Pereira‐Manizales
70<= 77.45 Km/h <=80 okse emplea la ecuación
Con este criterio se emplea la ecuación para el cálculo de S así:
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESFFS 72.5 77.5VP 1260 1874
S 72.5 Km/h 73.5 Km/h
Con este valor podemos clacular la densidad
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESVP 1259.8 1873.7S 72.45 73.5
D 17.39 Veh/Km/carril 25.48 Veh/Km/carril
Empleando el gráfico 21‐3, HCM200, obtenemos el nivel de servicio para estas condiciones
1874veh/h/carril >1400 ok
NIVEL DE SERVICIO: D EComo no se cumplen los requerimientos en las dos vías, de que se entregue la conceción con Nivel de Servicio C, se debe mirar las modificaciones que debe hacer la concesión para cumplir con este requisito.
OBSERVACIONES
OBSERVACIONES
1.50
0
15561
14165Velocidad a flujo libre base: 0Pereira‐Manizales: 85KPH 85Armenia‐Pereira: 80 KPH 80Puntos de acceso: 6 puntos/km 6
0Longitudes y FHP 0Pereira‐Manizales: 0.95 0.95Armenia‐Pereira: 0.86 0.86Longitudes asumirlas del plano digital. 0
0Distribución del tránsito en el sentido más cargado 0Equivalencia VHMD Pereira‐Manizales = 15% TPD, Dist. 60/40 15Equivalencia VHMD Armenia‐Pereira = 16% TPD, Dist 70/30 16Ancho de carriles promedio: 3.6. 0Ancho de bermas promedio: internas 0.5 m, externas 1.8m 0
0Pendiente promedio: 0Pereira‐Manizales = 5% Armenia‐Pereira = 1% 5
2. Suposiciones: Se asumen los siguientes datosterreno plano entre 0% y<=2%Terreno escarpado >2% y <=5%terreno montañoso mayor a 5%inclinaciones especiales en ascenso
VIAS MULTICARRILES
Considerando que él compromiso del Concesionario con el Estado en entregarla operando a lo sumo con Nivel de Servicio C, por lo tanto como especialista del Concesionario plantee las mejoras que habría necesidad de efectuar sustentadas técnicamente.
Con los datos obtenidos en el ejercicio anterior se procede a cambiar condiciones de diseño y ver los resultados.
La tasa de crecimiento promedio del tránsito registrada en los 5 últimos años para los tramos viales Armenia – Pereira es del 1.5% anual yPereira – Manizales del 1.6%.
Tránsito Promedio Diario:
Pereira‐Manizales: 15561 veh/día/ambos sentidos, 58%VL, 14%B 28%C
Armenia‐Pereira: 14165 veh/día/ambos sentidos, 77%VL, 6%B, 17C%
inclinaciones especiales en ascensolongitud promedio Armenia‐Pereira 41 Km 41longitud promedio Pereira‐Manizales 59 Km 59Conductores regulares 1Proyección de tránsito futuro, lineal (y = mx + b) 1cariles por calzada 3 para ambas vías
1. Cálculo del factor de ajuste vehículos pesados
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESPT 17% 28%
ET 1.5 3.5
PB 6% 14%
ET 1.5 3.5
PR 0 0ER
.fHV 0.897 0.488
DESARROLLO DEL EJERCICIO
OBSERVACIONES
De tabal 21.9, HCM200, para el terreno acorde al tramo (Armenia‐Pereira: p=1%, L>1.6 Km/carril; Pereira‐Manizales: p=5%, L>1.6 Km/carril)
De tabal 21.9, HCM200, para el terreno acorde al tramo (Armenia‐Pereira: p=1%, L>1.6 Km/carril; Pereira‐Manizales: p=5%, L>1.6 Km/carril)No se consideran vehículos recreacionales
Nota: los datos se interpolan para PT y/o PB <= 25%, para datos superiores al 25% los datos se asumen al valor del 25%
2. Cálculo del factor de Tasa de Flujo
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALES
V 1943 1737
PHF 0.86 0.95N 3 3.fHV 0.897 0.488.fP 1 1
VP 840veh/h/carril 1249veh/h/carril
3. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESBFFS 80.00 85.00flw 0.00 0.00
flc 1.60 1.60
fA 4.00 4.00
fM 0.00 0.00
FFS 74 4 Km/h 79 4 Km/h
De tabla 21.6, HCM200, considerando que las vias tiene separador, ambas vías.
OBSERVACIONESSe calcula VHMD dado en el ejercicio y se asume como el Volúmen máximo (en un sentido)
OBSERVACIONES
De tabla 21.4, HCM200, para un ancho de carril de 3.6 mDe tabla 21.5, HCM200, para 2.3 m de ancho total lateral libre y 6 carriles total, ambas vías.De tabla 21.7, HCM200, para el número de accesos por Km (6), ambas vías.
FFS 74.4 Km/h 79.4 Km/h
4. Determinación del nivel de servicio
FFS 74.4 Km/h 79.4 Km/h
VP 840veh/h/carril 1249veh/h/carril
De las ecuaciónes:Armenia‐Pereira
S = FFS
Pereira Manizales
Del gráfico 21.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores y las siguientes ecuaciones
840veh/h/carril <=1400 ok
Pereira‐Manizales
S = FFS
Con este criterio se emplea la ecuación para el cálculo de S así:
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESFFS 74.4 79.4VP 840 1249
S 74.4 Km/h 79.4 Km/h
Con este valor podemos calcular la densidad
VARIABLE ARMENIA‐PEREIRA PEREIRA‐MANIZALESVP 839.9 1249.1S 74.40 79.4
D 11.29 Veh/Km/carril 15.73 Veh/Km/carril
Empleando el gráfico 21‐3, HCM200, obtenemos el nivel de servicio para estas condiciones
1‐ Aumento del ancho de carriles a 3.6 m2. Aumento de un carril a cada calzada (6 carriles en total)3. Aumento de la Berma externa a 1.8 m a cada calzada
Las demás condiciones se conservan para ambas vías
1249veh/h/carril <=1400 ok
NIVEL DE SERVICIO: C CCon las condiciones que se resumen a continuación se cumplen los requerimientos de entregar las vías a nivel de Servicio C al año 15 del inicio de la concesión:
OBSERVACIONES
OBSERVACIONES
TPD año 2005: 8561 vehículos 8561Tasa de crecimiento anual: 1.5% 1.5Volumen HMD: 15% TPD 15Reparto HMD: 70/30 0Derecho de vía disponible: 50 metros 0Nº de carriles por sentido: 1 0Ancho de carril: 3.5 m 3.5Ancho de bermas: 1.50 m 0Radio de curva más cerrada: 556 m 556Deflexión de la curva más cerrada: 55º 55Tipo de terreno: Plano 0Estado de la superficie: 2 mm/m 0Zonas de no rebase: 21% 21Composición vehicular: 70–18–12 0FHP: 0.96 0.96
Suposiciones:Accesos por Kilómetro 12 Se supone un valor medio ya que no hay datos
Vía clase I
SOLUCIÓN.
VIAS DOS CARRILES
Nos han contratado por parte de la interventoría de la Concesión de Occidente para revisar el estudio de tránsito del tramo vial Glorieta La Punta – Te del Rosal en el cual justifica que no se requiere mejoras en la sección transversal de la vía en el horizonte 2006‐2012, ya que las condiciones operacionales de la vía en la hora de máxima demanda no lo justifica. ¿Será verdad?
Para poder determinar si la razón que expone el Constructor en cuanto a no modificar la sección transversal de la vía en el horizonte 2006‐2012 esnecesario primero conocer el Nivel de Servicio de la Vía al año 2006 y sus componentes, para poder compararlos con el Nivel de Servicio del año2012 y sus componentes. Con estos niveles de servicio se analiza si las condiciones son aceptables o definitivamente se deben proponer solucionesde mejora, por lo menos para que la demanda no sea mayor que la Capacidad de la Vía.
Teniendo en cuenta los siguientes parámetros básicos (sector típico), nuestra tarea es revisar el estudio y solicitar al Concesionario las adecuaciones a la sección vial a que haya lugar, sustentados en cálculos y argumentos técnicos que permitan establecer las condiciones de operación en el horizonte del estudio, planteando las recomendaciones correspondientes.
DESARROLLO DEL EJERCICIO
Como el IRI es de 2mm/m se adopta la tabla 8 del Método INVIAS para hacer correcciones de velocidad si viene al caso
Para determinar la velocidad a flujo libre se adopta la tabla 12 del método INVIAS para calcularla de acuerdo al radio y deflexión
VARIABLE VALOR
TPD (0) 8561
i 1.5x 1
TPD (2006) 8689
VHDM (2006) 1303
0
VHDM (2006)d 912
14165VARIABLE VALOR
TPD (0) 8561
i 1.5x 7
TPD (2012) 9460
VHDM (2012) 1419
VHDM (2012)d 993 La repaarcición es 70/30, se toma la repartición más desfavorable
OBSERVACIONES
Como VHMD es igual a K*TPD, se toma el valor propuesto de K =15 para el presente análisis
Antes de realizar los cálculos se hacen las proyecciones de tránsito para los años 2006 y 2012 y determinar los VHMD para cada año.
OBSERVACIONES
Como VHMD es igual a K*TPD, se toma el valor propuesto de K =15 para el presente análisis
La repaarcición es 70/30, se toma la repartición más desfavorable
1.5A. Cálculo del factor de ajuste pendiente.
1.00
VARIABLE VALOR
.fG 1.00
B. Cálculo del valor de ajuste por vehículos pesados (fHV)
= 0.97
VARIABLE VALORPT 0.12
ET 1.10
PB 0.18
ET 1.10
PR 0.00ER
.fHV 0.971
C. Cálculo de la tasa de flujo y otros
1. Análisis de Nivel de Servicio al año 2006.
OBSERVACIONES
PARA VHDM = 1303 Vh/h y VHDMd = 912Vh/h, de tabla 20.7, con el tipo de terreno Plano
OBSERVACIONES
PARA VHDM = 1303 Vh/h y VHDMd = 912Vh/h, de tabla 20.9, con el tipo de terreno Plano
PARA VHDM = 1303 Vh/h y VHDMd = 912Vh/h, de tabla 20.9, con el tipo de terreno Plano
VARIABLE VALOR
V 1303
PHF 0.96.fG 1.00.fHV 0.97
VP 1398veh/h
VPd 979veh/h
chek1 979veh/hchec2 1398veh/h
D. Cálculo de Velocidad de Flujo libre a la hora pico
VARIABLE VALORBFFS 74.46
Fls 2.80
fA 8.00
FFS 63.7 Km/h
con ancho de carril = 3.5 m y ancho de bermas de 1.5 m, se toman valores de tabla 20.5 del HCM2000
Con la condición más desfavorable considerada por nosotros, número de accesos por Km 12, de la tabla 20.6 HCM2000
OBSERVACIONES
V = VHMD(2006)
Se toma el mayor facto de la distribución vehicular (70%)
<1700 veh/h OK<3200 veh/h OK
OBSERVACIONES
VARIABLE VALORBFFS 74.46
Velocidad máxima por radio de curvatura
77.00
fA 0.967
E. Cálculo de la velocidad de promedio de viaje
VARIABLE VALORFFS 63.66
VP 1398
FfNP 0.914
ATS 45.3 Km/h
F. Cálculo del factor de ajuste pendiente para la velocidad promedio de viaje.
1.00
VARIABLE VALOR
.fG 1.00
G. Cálculo del valor de ajuste por vehículos pesados (fHV) para la velocidad promedio de viaje
Con el porcentaje de zonas de no rebase del 21% y el valor de VP para ambas direcciones y tabla 20.11 de HCM200 (se hizo interpolación)
OBSERVACIONES
PARA VP = 1398 Vh/h y VPd = 979Vh/h, de tabla 20.7, con el tipo de terreno Plano
OBSERVACIONESValor calculado
Valor calculado
OBSERVACIONES
Valor tomado de Tabla 12 de la metodología INVIAS
Valor tomado de Tabla 8 de la metodología INVIAS para un IRI de 2mm/m
Para determinar BFFS, empleamos las suposiciones expuestas al inicio del ejercicio, ya que la vía analizada es en nuestro medio
= 1.00
VARIABLE VALORPT 0.12
ET 1.00
PB 0.18
ET 1.00
PR 0.00ER
.fHV 1.00
OBSERVACIONES
PARA VP = 1398 Vh/h y VPd = 979Vh/h, de tabla 20.10, con el tipo de terreno Plano
PARA VP = 1398 Vh/h y VPd = 979Vh/h, de tabla 20.10, con el tipo de terreno Plano
H. Cálculo de la tasa de flujo y otros para la velocidad promedio de viaje
VARIABLE VALOR
V 1303
PHF 0.96.fG 1.00.fHV 1.00
VP 1357veh/h
VPd 950veh/h
chek1 950veh/hchec2 1357veh/h
H. Cálculo del porcentaje de demora en seguimiento
VARIABLE VALOR
OBSERVACIONES
V = VHMD(2006)
Se toma el mayor facto de la distribución vehicular (70%)
<1700 veh/h OK<3200 veh/h OK
OBSERVACIONES
Vp 1357
BPTSF 69.7%
VARIABLE VALOR
BPTSF 69.7%
Ffd/np 4.03%
PTSF 73.7%
OBSERVACIONES
PARA VP = 1357 Vh/h de tabla 20.12, con distribución de 70/30 y zonas restringidas del 21%. NOTA: COMO NO HAY UNA DISTRIBUCIÓN 70/30 SE ASUMEN LOS VALORES MÁS DESFAVORABLES DE LA DISTRIBUCIÓN 60/40 (dato interpolado)
Año 2006
I. DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE SERVICIO AL AÑO 2006
VARIABLE VALORATS 45.3 Km/hPTSF 73.7%
4. La anterior premisa nos obliga a analizar las condiciones de geometría (tipo de curvas, radio de curvaturas, pendientes promedio/longitud, entre otros) pero esto requiere un estudio más avanzado para obtener datos confiables, o que sean entregados, como no existen nuestro alcance termina con este análisis.
3. De acuerdo a la hipótesis del Contratista en que el Contratista expresa que no se requieren hacer mejoras a la sección transversal del Sector vial, seguramente tiene razón ya que no se hallará el aumento de servicio aumentando Ancho de Bermas y carriles, ni mejorando el IRI (porque el valor presentado es muy bueno), la solución hay que buscarla es en correcciones de geometría del sector.
2. Ahora bién la condición de recibo debe ser acorde al compromiso del Consecionario con el Cliente, la cual no se expresa en el ejercicio. Estas condiciones pueden ser: 1) que no se exceda la capacidad comparada con la demanda (Nivel de servicio de entrega E) 2) Suponiendo que es norma recibirlo con el Nivel C será necesario que hay que hacer con esta vía para aumentar el Nivel a este grado para el año 2012.
NIVEL DE SERVICIO: E
1. De acuerdo a los cálculos la capacidad ya está a punto de ser excedida la demanda, luego no hay más que analizar. Si se proyecta para el año 2012 tendremos una condición aún más extrema.
OBSERVACIONES
Del gráfico 20.3, HCM200, se decide cual será el valor final de S con base en los datos anteriores