Estudio de Flujo de Saturacion

ESTUDIO DE FLUJO DE SATURACION 

Elaborado por: SERGIO MUÑOZ

502542

VICTOR CARDENAS

502107

OSCAR GONZALEZ

502105

JULIAN AYALA

502097

Trabajo presentado como requisito parcial de la asignatura de TRANSITO Y TRANSPORTE al docente:

Ing. JAVIER AGULLON

UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL NOVIEMBRE 9 DE 2010

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

Se realizo el estudio de flujo de saturación para determinar el volumen vehicular  que puede soportar una intersección o un acceso. Se tomaron datos de campo y a estos se les realizó posteriormente un procesamiento para poder de definir los datos que se mostraran en numerales posteriores.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Establecer la metodología para la toma de información en campo y procesamiento de la misma, para el cálculo del flujo de saturación base en una intersección controlada con semáforo u o no controlada.

OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar el flujo de saturación de esta intersección. Determinar si sobre esta intersección circula alto volumen de transito. Calcular la capacidad de la intersección antes de colapsar.

Flujos de Saturación

Página 1

1. MARCO DE REFERENCIA

FLUJO DE SATURACIÓN Y TIEMPO PERDIDO: Se define como flujo de saturación al máximo volumen de tránsito que pudiera entrar en una intersección semaforizada, por un acceso, carril o carriles del mismo, si el semáforo exhibiese siempre su indicación verde. Ocurre en la realidad, cuando los vehículos desarrollan su máxima velocidad normal al entrar  en la intersección, partiendo generalmente del reposo en una cola; mientras los vehículos no alcancen la velocidad deseada por los conductores y puedan desarrollarla al entrar en la intersección, el volumen de tránsito en el punto de entrada es inferior al flujo de saturación. El flujo de saturación se suele expresar  en vehículos (por acceso, carril o carriles) por hora de verde. De acuerdo con lo establecido en el manual de capacidad vial (HCM) de los Estados Unidos (Transportation Research Board), se considera que un vehículo entra en una intersección cuando su eje trasero (que es prácticamente su extremo trasero) cruza por la Línea de Pare del acceso. Se define como intervalo de saturación o intensidad de saturación “S” al inverso del flujo de saturación expresado en segundos, el cual se acostumbra a medir en un solo carril, y representa aquella intensidad por carril a la que los vehículos pueden pasar a través de la intersección semaforizada en una sola cola. Este intervalo es el tiempo que media entre los pasos de la parte o eje trasero de dos vehículos consecutivos por la Línea de Pare.

S = 3600 / H Donde:

S: Intensidad de saturación en pcu/h/carril H: intervalo de saturación en segundos 3600: Número de segundos en una hora

Flujos de Saturación

Página 1

Al existir la cola de vehículos en un carril de un acceso a una intersección semaforizada, como la ilustrada en la Figura 1, y una vez iniciada la fase de verde, el vehículo Nº 1 arranca y entra en la intersección, el tiempo que demora esta operación, por efecto de la acción – reacción del conductor detenido, se define como el paso de entrada. Poco más de un segundo después arranca el vehículo Nº 2 y también entra en la intersección, el tiempo existente entre el paso del eje trasero del primer vehículo por la línea de pare y el ingreso del segundo vehículo a la intersección se define como entrada del vehículo; de manera similar se establece para el resto de vehículos de la cola. Inicialmente se debe realizar una revisión y depuración de la información de campo. Se escogen aquellos datos que se encuentran en condiciones ideales, descartando los valores de los primeros vehículos en cola y los ciclos en donde se presentan vehículos pesados. Una vez obtenidos los datos que permiten Realizar una óptima evaluación de la información se procede a efectuar el análisis estadístico, con el objeto de generar el flujo de Saturación base. R. Akcelik estudió la capacidad de intersecciones con semáforos basado en flujos de saturación, vehículos equivalentes, tiempo perdido y verde efectivo. Cuando el semáforo cambia a verde, el paso de los vehículos que cruzan la línea de parada se incrementa rápidamente a una tasa llamada flujo de saturación. Los actuales estándares en el Highway Capacity Manual, utilizan un flujo de saturación ideal de 1900 pc/hg/ln, para ambos casos: carril simple o multicarril. Esa tasa permanece constante hasta que la fila de vehículos se disipe o hasta que termine el verde. Mientras los vehículos aceleran hasta alcanzar una velocidad de marcha normal, la tasa de vehículos que cruzan la línea es menor durante los primeros segundos. Lo mismo sucede durante el periodo posterior a la terminación del verde.

2. PROCEDIMIENTO Flujos de Saturación

Página 2

2.1 DESCRIPCION DEL ESTUDIO. En esos procedimientos se supone que los intervalos de saturación empiezan después del cuarto vehículo de la cola. Se registra el momento de entrada en la intersección del cuarto vehículo y también la entrada de otros vehículos después del séptimo. La diferencia entre los momentos de entrada registrados dividida entre la diferencia entre las posiciones, proporciona un estimativo del intervalo de saturación, que, combinado con otras medidas similares, se usa para estimar el flujo de saturación. El flujo de saturación se emplea generalmente para caracterizar condiciones en que la demanda de tránsito está muy próxima a la capacidad de la vía, así es que debe medirse en las horas pico de días entre semana. Como las colas que se necesitan para la medición del flujo de saturación deben ser por lo menos de ocho vehículos, según el HCM, se debe escoger un acceso a la intersección para el estudio en que las colas sean generalmente mayores de ocho vehículos. 2.2 PROCEDIMIENTO DE CAMPO Reconocimiento del Terreno: se hizo un recorrido sobre la calle 51 carrera 24. Puestos de aforo: se procedió a distribuir entre los integrantes del grupo cada

punto para la toma de datos con sus respectivos formatos. Medición y toma de datos : se tomo un tiempo base de cada ciclo del semáforo,

con un cronometro, donde se registro en los formatos asignados por el supervisor  se procedió a tomar la cantidad de vehículos que alcanzan a cruzar en el tiempo en que el semáforo esta en verde si no será saturación, entere el cuarto y el decimo vehículos

se tomara el tiempo

La información se registró en los

formatos asignados en clase hasta completar 15 ciclos de aforo El estudio se hará sobre el corredor ubicado en la calle 51 carrera 24, estudiando las respectivas intersecciones semafoizadas.

Flujos de Saturación

Página 3

Esta intersección cuenta con solo dos accesos: norte y occidente. El acceso oriental sobre la calle 51 cuenta con (2) dos carriles de los cuales se aforaron los (2) dos. El acceso sur sobre la carrera 24 cuenta con (1) un carril y el acceso norte sobre la carrera 24 cuenta con (1) un carril. De la carrera 24 se aforaron los dos accesos. FORMATO DE CAMPO

Al estar el semáforo en rojo se van contando los carros que están o se van uniendo a la fila y se identifica el primero el cuarto el séptimo, octavo, noveno, decimo, según sea el caso.

Flujos de Saturación

Página 1

En el instante en que empieza a circular el primer vehículo se inicia el cronometro, al momento de pasar el eje trasero del cuarto vehículo se toma este tiempo y seguidamente se referencia el tiempo del vehículo 7 o 8 o 9 o 10 según la fila. La fila tiene que tener como mínimo 7 vehículos en una sola cola, si no se cumple este criterio no sirve el ciclo y se esperara el siguiente, si en la cola hay más de diez vehículos siempre se debe referenciar el tiempo del vehículo número diez.

2.3.

PROCESAMIENTO

DE LA INFORMACIÓN

Y

GENERACIÓN

DE

RESULTADOS Una vez obtenida la información en las hojas de campo, se realiza el siguiente procedimiento en tablas de datos: •

Organización de los datos en tablas.

•

Creación del resumen de flujo de saturación.

•

Resumen de tiempos de arranque.

Con los datos recolectados en campo se procesa la información y se generan los resultados.

Flujos de Saturación

Página 1

ACCESOSUR

 R  A  C   1   L  I  

ACCESOORIENTAL

   4    2    A    R    E    R    R    A    C CALLE51

CARRIL2 CARRIL1

   R    A    C    1    L    I

ACCESONORTE

Flujos de Saturación

Página 2

ACCESO: ORIENTAL CARRIL № 1 INTERSECCION: Calle 51 con Carrera 24

CICLO

TIEMPO EN SEGUNDOS

TIEMPO EN SEGUNDOS ENTRE EL 4 Y EL ….. ⁰

1 AL 4

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

9,04 7,09 11,19 8,21 12,53 9,17 10,31 9,49 9,73 8,21 8,59 7,85 9,33 9,44 10,01

5,99 5,91

SUMATORIA

140,19

42,00

54,24

43,48

0,00

a

b

c

d

⁰

⁰

Flujos de Saturación

⁰

8

⁰

9

⁰

10

⁰

10,18 4,91 7,48 12,05 10,01 12,92 16,11 4,9 14,45 11,52 10,48 6,33 6,48

Página 2

 

RESUMEN DE FLUJO DE SATURACION.

ACCESO

CARRIL № 1

CARRIL № 2 TOTAL veh/h

NORTE

1572.78

NO APLICA

1572.78

SUR

1480.93

NO APLICA

1480.93

ORIENTAL

1489.41

996.34

2485.75

RESUMEN TIEMPO DE ARRANQUE. ACCESO

CARRIL № 1

CARRIL № 2  

NORTE SUR ORIENTAL

140.65 132.51 140.19

NO APLICA

PROMEDIO  sg.

NO APLICA

194.18

9.38 8.83 22.29

3. RESULTADOS •

Localización de un plano zona de estudio

•

Condiciones físicas del acceso estudiado (pavimento, señalización, ciclo).

Flujos de Saturación

Página 3

•

Presentación de la hoja de campo establecida para la toma de información

•

Resumen de los datos recolectados por carril del acceso analizado.

•

Elaborar un cuadro comparativo

•

Identificar posibles soluciones

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Con la información recolectada en cada acceso se puede definir el flujo de saturación, este dato numérico nos indica la cantidad de vehículos / hora, que podrán circular en el acceso o la intersección, este dato puede estar muy ligado con el volumen de diseño de la vía.

5. RECOMENDACIONES Observando los datos obtenidos después de realizar el estudio, podemos identificar que el volumen vehicular es alto, por tal motivo podríamos recomendar  los siguientes aspectos: •

Calibración de los semáforos.

•

Evaluar la posibilidad de ampliar la sección transversal de esta vía ya que es un corredor muy transitado de la ciudad.

•

Buscar o construir rutas alternas a esta para disminuir el volumen vehicular.

•

Establecer paraderos para el transporte público, y que estos sean utilizados para disminuir el tiempo de paso entre intersecciones.

BIBLIOGRAFÍA

Flujos de Saturación

Página 1

•

Libro de prácticas. Ingeniero Wilson Vargas Vargas.

•

Transportation Research Board, Highway capacity Manual HCM, 1994

•

Manual de Planeación y Diseño para la Administración del Tránsito y el Transporte, Secretaría de Tránsito y Transporte de Bogotá, año 2005

ANEXOS 1. LOCALIZACIÓN DEL ESTUDIO

ACCESOSUR

 R  A  C   1   L  I  

ACCESOORIENTAL

   4    2    A    R    E    R    R    A    C CALLE51

CARRIL2 CARRIL1

   R    A    C    1    L    I

ACCESONORTE

Flujos de Saturación

Página 1

Flujos de Saturación

Página 3

2. FORMATOS DE TOMA DE INFORMACION DE CAMPO

Flujos de Saturación

Página 4

Flujos de Saturación

Página 5

Flujos de Saturación

Página 6

Flujos de Saturación

Página 7

Flujos de Saturación

Página 8