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Unidad II: Volumen de Tránsito
Unidad II: Volumen de Tránsito
Objetivo de la Unidad:
Identificar los criterios y ecuaciones para el cálculo del volumen de tránsito
sobre un punto cualquiera en una carretera, para su posterior aplicación
en un aforo vehicular.
Introducción
Los estudios sobre volúmenes de tránsito son realizados con el objetivo
de
obtener información relacionada con el movimiento de vehículos y/o persona
sobre puntos o secciones específicas dentro de un sistema vial.
Sirven además como medida para determinar: la utilización vial, la capacidad
vial y la demanda del tránsito. Los errores que se cometan en la
determinación de volúmenes de tránsito se traducirán en problemas como
congestionamiento por volúmenes muy superiores a los proyectados.
Volumen del Tránsito
Se define como el número el número de vehículos o peatones que pasan por unpunto o sección transversal dado de un carril o de una calzada,
período determinado de tiempo. Se expresa como:
durante un
Q= N/T
Donde:
Q: Vehículos que pasan por unidad de tiempo (Vehículos/período)
N: Número total de vehículos que pasan.
T: Período determinado.
Ing. Moisés Suárez Campos. 1
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Unidades
Las unidades del tránsito son los vehículos de toda clase: automóviles, buses,
camiones, bicicletas, motocicletas, etc y los peatones. Pero con el objetivo simplificar la nomenclatura se
entenderá
únicamente a vehículos.
que “VOLUMEN” se
En dependencia de la duración
de tránsito:
del
tiempo se
tienen los siguientes
volúmenes
1. Volumen Horario veh/hr
2. Volumen diario
veh/día
3. Volumen semanal
veh/sem
4. Volumen anual veh/año
Transito promedio diario (TPD)
Se define como el número total
de vehículos que pasan durante un período
dado (en días completos) igual o menor a un año y mayor que un día, dividido
entre el número de días del período. Se utiliza en trabajos de planeación.
Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA)
Se define como el volumen total de vehículos que pasan por un punto de una
carretera en un período de un año.
TPDA= TA/365
Donde:
Ta= Tránsito Anual
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Tránsito Promedio Diario Mensual (TPDM)
TPDM= TM/(28,29,30,31)
Tránsito Promedio Diario Semanal (TPDS)
TPDM= TS/7
VOLUMENES HORARIOS
El volumen horario medido en un punto de una calzada representa la demanda
del tránsito allí y corresponde a la capacidad de la vía que se toma la
oferta vial.
Los volúmenes horarios se usan para proyectar detalles geométricos de la vía,
efectuar análisis de circulación y regular el tránsito.
Con base en la hora seleccionada se definen los siguientes volúmenes horarios
dados en vehículos por hora.
Volumen Horario Máximo Anual (VHMA)
Es el máximo volumen horario que ocurre en un punto o sección de calzada
durante un año determinado. En otras palabras es la hora de mayor
volumen de las 8760 horas del año.
Volumen Horario de Máxima Demanda (VHMD)
Es el máximo número de vehículos que pasa por un punto o sección de una
calzada durante sesenta minutos consecutivos. Es el volumen
representativo de los períodos de máxima demanda que se puedan
presentar durante un día
Volumen Horario de Proyecto (VHP)
Es el volumen
de
tránsito horario que
servirá
para determinar
las
características geométricas de la vía.Ing. Moisés Suárez Campos. 3
Unidad II: Volumen de Tránsito
Fundamentalmente se proyecta con un volumen horario pronosticado. No
se trata de considerar el número máximo de vehículos por hora que se
presentar dentro de
volumen horario
que admita cierto
un año, ya que exigiría una gran inversión, sino un
se pueda dar un número máximo de veces al año,
que de tolerancia a la ocurrencia de demandas extremas, que podrían quedar insatisfechas o con menores niveles
de
comodidad para la conducción.
Para determinar el volumen de tránsito de la hora pico o 30HD se acostumbra
graficar la curva de datos de volúmenes de tránsito horario registrados
durante todo un año en una estación permanente de registro de movimiento
vehicular por carretera, mostrando en el eje de las ordenada aquellos
volúmenes registrados de mayor a menor como el %TPDA, en el eje de
las abscisas se anota el número de horas del año con volumen mayor o
RELACIONES
TPDA
ENTRE VOLÚMENES HORARIOS MÁS ALTOS DEL AÑO Y EL
La curva desciende bruscamente hasta su punto de inflexión que ocurre
normalmente en la denominada trigésima hora de diseño (30HD), lo cual
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significa que para diseñar para ese volumen horario existen 29 horas en el
año en el que el volumen será excedido.
Volumen de tránsito de la hora pico para carreteras rurales
En carreteras rurales se utilizará para diseño un 30HD=15%
Volumen de tránsito de la hora pico para carreteras urbanas
En carreteras urbanas se utilizará para diseño un 30HD=10%
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RECUERDA
En los proyectos de carretera el volumen horario de proyecto (VHP), para el año
de proyecto en función del tránsito promedio diario anual (TPDA), se
expresa como:
VHP = K (TPDA)
DONDE:
K= 0.15 para carreteras rurales
K= 0.10 para carreteras urbanas
Comúnmente se utiliza el volumen de la 30ava hora, estimado al futuro
para proyecto.
Composición de los Volúmenes
La composición vehicular se mide en términos de porcentaje sobre el volumen
total, por ejemplo: porcentaje de camiones, automóviles, etc.
En dependencia del tipo de servicio y la localización de una carretera, es
indispensable tomar en debida cuenta que los vehículos pesados como
camiones, pueden llegar a alcanzar una incidencia significativa en la
composición del flujo vehicular, lo cual afecta directamente el diseño de las
carreteras y los espesores de pavimento.
En los vehículos pesados se sitúan los camiones con peso bruto total de 4 ton
métricas o más y los vehículos que presentan llantas dobles en el eje
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Composición Porcentual del Tránsito en las Carreteras de Nicaragua
Para fines de inventario, se usa una clasificación funcional simplificada así:
Carreteras Troncales (A): Son los corredores de tránsito internacional y
de conexión entre grandes centros urbanos. Facilitan la movilidad
entre puntos muy distantes del territorio nacional, aunque no proveen
accesos
Carreteras Colectoras (B): Conectan centros de población importantes
no atendido por la red troncal y los enlazan a ésta. Son de velocidad
más baja que las troncales, pero no prestan mucho servicio a las
propiedades. Ejemplo: La carretera San Benito – Juigalpa.
Carreteras Vecinales: Aseguran
para viajes relativamente
cortos. colectoras.
el acceso a terrenos aledaños y son
Las velocidades son menores que
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Variación de los volúmenes de tránsito
Es fundamental en la planeación y operación de la circulación vehicular,
conocer las variaciones periódicas de los volúmenes dentro de las horas de
máxima demanda, en las horas del día, en los meses del año, etc. Dicha
variación se analiza en función de su distribución por carriles, su
distribución
Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda
Es importante conocer la variación del volumen del tránsito dentro de las
horas pico y cuantificar la duración de los flujos máximos (qmáx), para así
realizar la planeación de los controles de tránsito para estos períodos
durante el día, tales como prohibición de estacionamientos, disposición de
los tiempos de los semáforos. Para la hora de máxima demanda se llama de M á x i m a d e ma n d a (FHMD) o F a c t or de HORA P I C O.
Factor Horario de Máxima Demanda (FHMD)
FHMD= VHMD/N *(qmáx)
Donde:
N: Número de períodos durante la hora de máxima demanda (HMD)
qmáx: Flujo máximo (número de vehículos)
Los períodos dentro de la hora de máxima demanda pueden ser de
minutos, utilizándose este último con mayor frecuencia.
5,10 ó 15
El factor de la hora de máxima demanda es:
FHMD= VHMD/4 *(qmáx) Para períodos de 15 minutos
FHMD= VHMD/12 *(qmáx) Para períodos de 5 minutos
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El FHMD es un indicador de las características del flujo de tránsito en
períodos máximos. Indica como están distribuidos los flujos máximos
durante la Hora Pico. Su mayor valor es la unidad (FHMD=1), lo que significa
que hay una distribución uniforme durante la hora. Valores bastantes
menores a la unidad
En dependencia de las fluctuaciones vehiculares dura la hora pico, se afectará
el volumen de tránsito de diseño por este factor. Al hacerlo se están
asumiendo las condiciones más exigentes de la demanda, a las cuales
debe responder la
En general se considera que cuando el FHMD<0.85, las condiciones operativas
de la carretera variarán sustancialmente.
Ejemplo de Cálculo del FHMD
Un aforo vehicular realizado sobre un punto de la Marginal Norte (CarreteraNorte en Managua), tomando en cuenta el sentido Parmalat-Grupo
Proporcionó la siguiente información para el período de tiempo en estudio.
Q.
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Períodos
(Hora : minuto)
Flujo cada 15
min.
(vehículos mixtos)
5:30 - 5:45 364
5:45 - 6:00 355
6:00 - 6:15 332
6:15 - 6:30 304
6:30 - 6:45 297
Unidad II: Volumen de
Interpretación de los resultados
La hora de máxima demanda corresponde al período de las 5:30-6:30 P.M con
un volumen horario de máxima demanda de:
VHMD= 364+355+332+304=1355 Veh-mix /hora
El flujo máximo (qmáx) para períodos de 15 minutos corresponde al de las 5:30-
5:45, con un valor de 364 vehículos mixtos.
Por lo que el FHMD= (VHMD/4(qmáx))=1355/(4*364)
FHMD=0.93
Este resultado indica que los flujos máximos se distribuyen uniformemente en
toda la hora pico. Pues este valor es mayor a 0.85 y cercano a la unidad.Ing. Moisés Suárez Campos. 10
6:45 - 7:00 290
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Variación Horaria del volumen de Tránsito
Las variaciones de los volúmenes de tránsito a lo largo de las horas del día
dependen del tipo de ruta, según las actividades que prevalezcan en
ellas, puesto que hay rutas de tipo turístico, agrícola, comercial, etc.
En las carreteras de tipo turístico por ejemplo, durante la semana el tránsito
transcurre normalmente durante todo el día, pero durante Sábado y pueden llegar volúmenes
demanda máxima.
sumamente
altos, encontrándose
varias
horas con
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Unidad II: Volumen de
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Unidad II: Volumen de
Variación diaria del volumen de tránsito
En las calles de la ciudad la variación de los volúmenes de tránsito diario no es
muy pronunciada entre semana, osea que están más o menos distribuidos
en los días laborales, sin embargo, los más altos volúmenes ocurren los
Ejemplo: El regreso de los estudiantes que estudian en Managua, procedentes
de Estelí.
Las fechas especiales como el día de las Madres, Navidad, etc., marcan grandes
diferencias en los volúmenes de tránsito tanto en el casco urbano como en
el rural.
Variación mensual del volumen de tránsito
Hay meses que las carreteras y las calles llevan mayores volúmenes de tránsito
que otros, presentando variaciones notables.
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Unidad II: Volumen de Tránsito
En el caso de Nicaragua, los volúmenes más altos se presentan para la
temporada de SEMANA SANTA, en las vacaciones escolares y a fin de año por
NAVIDAD. Por esta razón los volúmenes de tránsito promedio diario que
caracterizan cada mes son distintos, dependiendo también en cierta manera
de
Variación por sentido
En la mayoría de las vías urbanas y en algunas vías rurales hay grandes
diferencias entre el tránsito que circula en un sentido y el que va en
sentido contrario en un momento determinado.
Estimación de los volúmenes futuros de tránsito
El pronóstico del volumen de tránsito futuro, por ejemplo el TPDA del año de
proyecto, para el mejoramiento o construcción de una nueva carretera,
deberá basarse no solamente en los volúmenes normales actuales, sino en
los incrementos del tránsito que se esperan utilicen la nueva carretera.
Para calcular el Tránsito Futuro se utiliza la siguiente expresión:
TF=TA+IT
Donde:
TA: Tránsito Actual
IT: Incremento del Tránsito
Recuerda: Una carretera nueva se proyecta para 20 años. Para reconstrucción
o rehabilitación se proyecta para 10 años.
Tránsito Actual (TA)
Es el volumen de tránsito que usará la carretera mejorada o la nueva carretera
en el momento de quedar completamente en servicio. Este se compone
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Tránsito Existente (TE) y del Tránsito Atraído (T At) a ella por la
reconstrucción de la misma. En el caso de la apertura de un camino el TA se
compone sólo del Tránsito Atraído (T At).TA= TE + T At (Reconstrucción)
TA= T At (Apertura)
El tránsito actual se puede establecer a partir de aforos vehiculares sobre las
viabilidades de la región que influyan en la nueva carretera, estudios de
origen y destino, o utilizando parámetros
socioeconómicos que se identifiquen
En área rural como no se dispone de la información mencionada, es suficiente
la utilización de las series históricas de los aforos vehiculares en términos
de los volúmenes de TPDA, representativos de cada año.
Tránsito Atraído (T At)
Para la estimación del tránsito atraído, se debe tener un conocimiento de las
condiciones locales, de los orígenes y destinos vehiculares y del grado
de atracción de todas las vías.
A su vez la cantidad de tránsito atraído depende de la capacidad y de los
volúmenes de las carreteras existentes, por ejemplo, si están
saturadas o congestionadas, la atracción será mucho mayor.
Los usuarios componentes del tránsito atráido a una carretera nueva, no
cambian su origen y destino, ni su modo de viaje, pero la eligen motivados
por una mejora en los tiempos de recorrido, en la distancia, en las
características
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Unidad II: Volumen de Tránsito
Incremento del Tránsito (IT)
Es el incremento del tránsito que se espera use la nueva carretera en el año
futuro seleccionado como de proyecto.
Este incremento se compone del crecimiento normal del tránsito (CNT),
Tránsito Generado (TG) y del Tránsito Desarrollado (TD).
IT= CNT+TG+TD
Crecimiento Normal del Tránsito (CNT): Es el incremento del volumen
de tránsito debido al aumento normal en el uso de los vehículos
(adquisición de más vehículos cada día). Tránsito Generado: Consta de aquellos viajes vehiculares, distintos a
los
del transporte público, que no se realizarían si no se construyese
la nueva carretera. Al tránsito generado se le asignan tasas de
incremento entre el 5% y el 25% del tránsito actual, con un período de
generación de
Tránsito Desarrollado (TD): Es el incremento del volumen del tránsito
debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. A diferencia
del tránsito generado, el tránsito desarrollado continúa actuando
por muchos años después que la nueva carretera ha sido puesta al En carreteras construidas con altas especificaciones, el suelo
lateraltiende a desarrollarse más rápidamente de lo normal, generando un
tránsito adicional el cual se considera como un tránsito desarrollado,
con valores del orden del 5% del tránsito actual.
TD= 5%TA
Por lo tanto el Tránsito Futuro se calcula así:
TF=TA+IT
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Unidad II: Volumen de Tránsito
TF=(TE+T AT)+
Factor de Proyección (FP)
El factor de proyección es la relación entre el tránsito futuro y el tránsito
actual. Deberá especificarse para cada año futuro. El valor utilizado
para nuevas vías proyectadas para veinte años, oscila entre 1.5 a 2.5.
FP= TF/TA
Si se tiene el factor de proyección y el tránsito actual, el tránsito futuro se
calcula así:
TF=FP*(TA)
Recuentos sobre volúmenes de tránsito
Los estudios sobre volúmenes de tránsito se realizan con el propósito de
obtener datos reales relacionados con el movimiento de vehículos y/o
personas, sobre puntos o secciones específicas de una vía. Dichos datos se
expresan con relación al tiempo.
El tipo de datos recolectados dependerá del uso que se le vaya a dar. Algunos
estudios requieren detalles como la composición vehicular y los movimientos
direccionales, mientras que otros sólo exigen conocer los volúmenes totales.
También en algunos casos es necesario aforar vehículos en ciertas horas
específicas.
El procedimiento común es realizando conteo sobre la vía.
Aforo
Es la enumeración de los vehículos que pasa por uno o varios puntos de una
vía o vías, clasificándolos de acuerdo con distintos criterios.
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Unidad II: Volumen de Tránsito
ClasificaciónDe acuerdo con el criterio, procedimiento y equipo empleado, podemos
distinguir los siguientes tipos de aforos:
Aforos Manuales: Son a cargo de personas, son útiles para conocer elvolumen de los movimientos direccionales en las intersecciones, los
volúmenes por carril individual y la composición vehicular.
2. Aforos Automáticos: Tradicionalmente
se
usan contadores
mecánicos de ejes de vehículos activados por mangueras neumáticas.
3. Aforos fotográ f icos: Es una técnica sofisticada con el auxilio de
cámaras adaptadas a computadoras.
Aplicaciones de los volúmenes de transito
1. Los volúmenes de tránsito anual (TA)
• Determinar los patrones de viaje sobre áreas geográficas.
• Calcular índices de accidentes.
2. Los volúmenes de tránsito promedio diario (TPD)
• Medir la demanda actual en calles y carreteras.
• Evaluar los flujos de tránsito actuales con respecto al sistema vial.
• Localizar áreas donde se necesite realizar ampliaciones en la
construir nuevas.
vía o
3. Los volúmenes de Tránsito horario
• Determinar la longitud y magnitud de los períodos de máxima demanda.
• Evaluar deficiencias de capacidad.
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Unidad II: Volumen de
• Establecer controles en el tránsito como: colocación deseñales,
semáforos y marcas viales; jerarquización
de calles, sentidos de
circulación y rutas de tránsito; y prohibición de estacionamientos,
paradas y maniobras de vueltas.
4. Las tasas de flujo
• Analizar flujos máximos.
• Analizar variaciones del flujo máximo dentro de las horas
demanda.
de
máxima
• Analizar limitaciones de capacidad en el flujo de tránsito.
• Analizar las características de los volúmenes máximos.
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