Flujo de Saturacion

 

Ejemplo 12.8 La figura 12.11 muestra, para una intersección localizada en una los volú volúmene menes s máximos máximos horari horarios os en vehí vehícul culos os mixtos mixtos,, los an ancho chos s de ca carril rriles es en metros metros y los mo movimi vimie e información: 6%

Porcentaje de autobuses:

9%

acceso Norte,

acceso de camiones. El FHMD es de

0.85

para todos los accesos

De Debi bido do a la di disp spon onib ibil ilid idad ad de ca carr rril iles es con con ba bahí hías as es espe peci cial ales es de vuel vuelta ta a la dere derech cha a en lo los s acce acceso sos s Es la derecha es compartida con movimientos de frente. 0% , Este Pendientes de los accesos: Norte y Sur Los vehículos llegan a la intersección en forma form a aleatoria No existen estacionamientos,

en las cercanias de la intersección

No existe paradas de autobuses

en las cercanias de la intersección

No existen conflictos peatonales en los accesos de la intersección. No hay presencia de bicicletas. Tiempo perdido por movimiento en el arranque:

4 seg.

El semáforo funciona en un ciclo prefijado de

120 seg.

con todos rojos de 2 segundos.

Tabla 12.6 Fases del semáforo, ejemplo 12.8 Fase No.

Acceso

Tiempo (segundos) Verde

Amarillo

1

Norte (N)

52

3

2 3 4

Oeste (W)

10

3

Sur (S)

21

3

Este (E )

17

3

Se quiere quiere evalu evaluar ar el nive nivell de servicio servicio de cada cada uno de lo los s grupos de de carriles, carriles, de cada cada uno de los los acces Con el propósito de seguir la metodología m etodología anteriormente expuesta, el problema se resuelve siguiendo 1.- Módulo d e Ajus te de Volú Volúmen men es  Median Medi ante te este este mó módu dulo lo se conv convie iert rten en lo los s veh ehíc ícul ulos os ho hora rari rio os (V (V)) da dado dos s en tasa tasas s de fl flu ujo (V (Vp) p) ut util iliz iza a proporción de giros. En la la Tabla Tabla 12 12.7, .7, se se presen presentan tan dich dichos os fl flujo ujos s cal calcul culado ados s de una una ma maner nera a sistemá sistemátic tica, a, y para para la cual cual s se eu

EB: sentido del flujo vehícular hacia el Este (acceso Oeste) WB: sentido del flujo vehícular hacia el Oeste (acceso Este) NB: sentido del flujo vehícular hacia el Norte (acceso Sur)

 

SB: sentido del flujo vehícular hacia el Sur (acceso Norte) LT: movimiento de vuelta a la izquierda TH: movimiento de frente o directo RT: movimiento de vuelta a la derecha Obsérv Obsé rves ese e qu que e pa para ra el ac acce ceso so No Nort rte e (S (SB) B) se han es esta tab ble leci cido do do dos s gr grup upos os de carr carril iles es,, el uno uno en un ca los accesos accesos Oeste (EB), (EB), Sur Sur (NB) y Este ((WB) WB) se confo conforma, rma, resp respectiv ectivamente, amente, en dos dos grupo grupos s de c carril arril

Tabla 1 Accesos

OESTE

sentido de flujo vehícular

EB

Movimientos

LT

TH

RT

Volumenes: V (veh./h)

50

194

-

0.85

0.85

-

Flujo ajustado: Vp (veh/h)

59

228

-

Grupo de carriles

L

T

-

Número de carriles: N

1

2

-

59

228

-

1.00

0

-

FHMD

Flujo del grupo: Vi (veh/h) Prop. De vueltas: PLT o PRT

2.2.- Módulo Módulo del flujo de saturación  Median Medi ante te es este te módu módulo lo se ca calc lcul ula a el fluj flujo o de satu satura raci ción ón ba bajo jo cond condic icio ione nes s prev preval alec ecie ient ntes es para para cada cada mediante factores. Para propósitos de este ejemplo. Se supone un flujo de saturación base de

1900

 v  ve ehículos lige

La tabla 12.8 12.8 muestra el cálculo de dichos flujos de saturación en v vehículos ehículos por hora de luz verde, par de frente y derecha, de acuerdo con la ecuación (12.36), se tiene

Tabla 12 Accesos Sentido de flujo vehícular  Grupo de carriles Número de carriles: N Flujo de saturacion base: So (autos/h verde/carril)

 

Factor de ajuste por ancho de carriles: f w Factor de ajuste por vehículos pesados: f HV Factor de ajuste por pendiente del acceso: f g Factor de ajuste por estacionamiento: f p Factor de ajuste por bloqueo de buses: f bb Factor de ajuste por tipo de área: f a Factor de ajuste por utilizacion de carriles: f LU Factor de ajuste por vueltas a la izquierda: f LT Factor de ajuste por vueltas a la derecha: f RT Factor de ajuste izquierdo peatones y ciclistas: f Lpb Factor de ajuste derecho peatones y ciclistas: f Rpb Flujo de saturacion ajustado: Si (vehiculos/h verde) 3.- Módu Módu lo de an álisis de c apacid ad 

En es este te módu módullo se calc calcul ula a pa para ra cad cada gr grup upo o de carr carril iles es la cap capac acid ida ad ci y la re rellac ació ión n vol olu umen men a capa capaci ci don ond de se ha toma tomado do un ti tiem empo po de ver erde de ef efe ectiv ctivo o gi, eq equi uiva vale lent nte e al ti tiem empo po verd verde e ac actu tual al meno menos s un seg seg grupo de dos carriles (TR), según la ecuación (12.37), la capacidad es:

Tabla 12 Accesos Sentido de flujo vehícular  Grupo de carriles Número de la fase: i Tipo de fase: P = prefijada, A = accionada Tasa de flujo ajustado del grupo: vi (veh/h) Flujo de saturación ajustado: si (vehiculos/h verde) Tiempo verde efectivo: gi (s) Relación de verde: gi/C Capacidad del grupo de carriles: c i (veh/h) Relación volumen a capacidad: Xi = vi / ci relación de flujo: vi / si Grupo de carriles crítico por fase:

 

El grado de saturación crítico de la intersección, según la ecuación (12.40), es: Xc =

0.83

Quiere esto decir, que la intersección funciona al 83% de su capacidad en los grupos de carriles crític 4.4.- Módulo Módulo del nivel de servicio  Mediante Media nte este mó módulo dulo se calcula calculan n las demoras demoras para los grupos grupos de ca carriles, rriles, pa para ra los accesos accesos y p para ara to Tabla Accesos Sentido de flujo vehícular  Grupo de carriles Tasa de flujo ajustado del grupo: vi (veh/h) Relación de verde: gi/C Capacidad del grupo de carriles: ci (veh/h) ( veh/h) Relación volumen a capacidad: Xi = vi/ci Demora uniforme: d1 (s/veh) Demora incremental: d2 (s/veh) Demora por cola inicial: d3 (s/veh) Demora media por control del grupo: d i (s/veh) Nivel de servicio del grupo de carriles Demora por acceso: d A (s/veh) Nivel de servicio por acceso Demora en toda la intersección: di (s/veh) Nivel de servicio global de la intersección

Por lo tanto, según la tabla 12.3, el nivel de servicio global de la intersección es:

 

zona central central de la ciudad (Negocios)  

tos proteg protegido idos s en cad cada a una de las cuatro cuatro fases fases bajo bajo la cual cual ope opera ra la int inters ersecc ección ión.. Adicio Adicional nalment mente e se c

11%

acceso sur y

accesos Este y Oeste, no se permite perm ite el

e, Sur Sur y Oest Oeste, e, lo los s vehi vehicu culo los s re real aliz izan an es esta ta mani maniob obra ra sin sin la in infl flue uenc ncia ia de dell sema semafo foro ro;; exce except pto o lo los s del del ac 2%

 

y Oeste

-2%

distribuidos en cuatro fases, tal como aparece en la tabla 12.6

Rojo 65 107 96 100

   

s y de la intersección en forma global los diferentes módulos asi:

do el fa fac cto torr de la hora de máx máxima deman manda (FH (FHMD), y se establecen grup rupos de carri rilles asociado

 

tiliza, además, la siguiente simbología

 

rril rril (L (L)) para para la vue uelt lta a excl exclus usiv iva a a la izqu izquie ierd rda a y el ot otro ro en do dos s carr carril iles es (TR) (TR) pa para ra lo los s mo mov vim imie ien ntos tos de fr  s, el uno en un carril (L) para las vueltas exclusivas a la izquierda y el otro en dos carriles (T) para los

 

.7 Módulo de ajuste de volúmenes ESTE

SUR

WB

NB

LT

TH

RT

LT

TH

RT

LT

127

208

-

59

345

-

379

0.85

0.85

-

0.85

0.85

-

0.85

149

245

-

69

406

-

446

L

T

-

L

T

-

L

1

2

-

1

2

-

1

149

245

-

69

406

-

446

1.00

0

-

1.00

0

-

1.00

no de los grupos de carri rilles esta tab blecidos, a part rtiir de un flu flujo de satu tura rac ción base o en condiciones    

ros por hora de luz verde por carril. a cada uno de los grupos de carriles. Así por ejemplo, en el acceso Norte, por el grupo de dos carriles

.8 Módulo del flujo de saturación OESTE

EST E

SUR

EB

WB

NB

L 1

T 2

L 1

T 2

L 1

T 2

1900

1900

1900

1900

1900

1900

 

0.93

1.00

0.93

1.00

0.93

0.97

0.90

0.90

0.90

0.90

0.92

0.92

1.01

1.01

0.99

0.99

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

0.80

0.95 1.00

1.00 1.00

0.95 1.00

1.00 1.00

0.95 1.00

1.00 1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1373

3109

1346

3047

1390

2437

da dad d (v/c (v/c))i, lo mism mismo o qu que e el gr grad ado o de satu satura raci ción ón crít crític ico o de la in inte ters rsec ecci ció ón Xc Xc.. La tab tabla 12 12.9 .9 pre rese sen nta el undo undo (4 segu segund ndos os perd perdid idos os en el ar arra ranq nque ue,, meno menos s 3 se segu gund ndos os de am amar aril illo lo gana ganado dos s al fi fina nal) l).. De nu nuev ev

 

.9 Módulo M ódulo de analisis de capacidad OESTE

EST E

SUR

EB

WB

NB

L

T

L

T

L

T

j2

j2

j4

j4

j3

j3

P

P

P

P

P

P

59

228

149

245

69

406

1373

3109

1346

3047

1390

2437

9

9

16

16

20

20

0.08

0.08

0.13

0.13

0.17

0.17

110

249

175

396

236

414

0.54

0.92

0.85

0.62

0.29

0.98

0.04

0.07

0.11

0.08

0.05

0.17







 

 

 

s.

da la intersección, las   2.10 Módulo del nivel de servicio OESTE

EST E

SUR

EB

WB

NB

L

T

L

T

L

T

59

228

149

245

69

406

0.08

0.08

0.13

0.13

0.17

0.17

110

249

175

396

236

414

0.54

0.92

0.85

0.62

0.29

0.98

53.1

54.8

51.1

49.4

43.5

49.6

15.1

35.4

34.0

6.1

2.6

36.2

0

0

0

0

0

0

68.2

90.2

85.1

55.5

46.1

85.8

E

F

F

E

D

F

85.7

66.7

80.0

F

E

F 54.1 D

D

 

 

onoce la siguiente zona zon a cen centra trall de l

0.9

zona zon a no centra centrall d

1

ceso ceso No Nort rte e do dond nde e la vue uelt lta aa

s con las tasas de flujo y la

No existen estaci

1

Existen estaciona

0.84

No ex exist iste e par parada ada

1

El nume numero ro de bus bus

0. 0.91 91

 

nte nte y de dere rech cha. a. Cada Cada un uno o de dos movimientos de frente.

 

NORTE SB TH

RT

635

45

0.85

0.85

747

53

TR

-

2

-

800

-

0.07

-

id ide eales ales,, el cual cual es ajus ajusta tad do

 

(TR) para los movimientos

NORTE SB L 1

TR 2

1900

1900

 

0.93

0.97

0.94

0.94

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

0.90

0.90

1.00

0.83

0.95 1.00

1.00 0.99

1.00

1.00

No existen conflictos con peatones y ciclistas con vueltas

1.00

1.00

No existen conflictos con peatones y ciclistas con vueltas

1420

2562

cá cálc lcul ulo o de es esto tos s eleme element ntos os,, , en el acceso Nort rte e, para el

NORTE SB L

TR

j1

j1

P

P

446

800

1420

2562

51

51

0.43

0.43

611

1102

0.73

0.73

0.31

0.31



·

ET = ?????

 

NORTE SB L

TR

446

800

0.43

0.43

611

1102

0.73

0.73

28.4

28.3

6.5

3.6

0

0

34.9

32.0

C

C

Suponiendo que la intersección grado de saturació saturación n del 50%, e enc encuent uentra ra que que e ell val valor or de l e es s 0. 0. intersecci inter secciones ones prefij prefijadas adas el valo suponiendo tambien que no hay 0), la demora d3 es igual a cero

33.0 C

De es esta ta ma mane nera ra,, lla ad dem emor ora a me me carr carril iles es,, de acue acuerd rdo o con con la ec ecua ua coordinació coord inación n PF de 1.00 1.00 (cuadr (cuadr

Niveles de Servicio  A B C D E F

Demor

 

N=

2

Nm =

45

N=

2

Nb =

45

 

 

a la izquierda

 

a la derecha

 

 corriente arriba posee un [1]

el cuadro 15-7 , se 858. Además, para r de k es 0.5.  

presencia de cola inicial (Qb = .

 

ia por control de este grupo de ción (12.41) y con un factor de [1]

15-5 )

a por control (seg/veh) 10 >10-20 >20-35 >35-55 >55-80 >80

 

VEHICULOS MIXTOS POR HORA 3.3

3.3

3.0

2

3.3

3.3

3.0

108 45 3.0

227

408

379

3.6 3.6

104 104

2.0

127

3.0

50

3.6 3.6

97 97

3.6

59

216

129

3.0

3.3

3.3

114

86

3.0

3.3

3.3

2.0

3.6

DISTA

FASES

 

1

 

2

 

3

Figura 12.11

 

4

Niveles de servicio en intersecciones con semaforos

 

N E

O S

3.6 3.6 3.6 3.0 2.0 3.6 3.6 3.0

CIAS EN METROS

 

Tabla 12.4 Datos necesarios para el analísis de cada grupo de carriles Parámetro

Tipo de condición Tipo de área Número de carriles N ancho promedio de carriles, W (m) Geométricas

Pendiente, G (%) Existencia de carriles exclusivos, LT o RT Longitud de bahías, LT o RT., Ls(m) Estacionamiento Volumen de demanda por movimiento, V(veh/h) Tasa de flujo de saturación base, so (vehiculos livianos/h/carril) Factor de la hora de m áxima demanda, FHMD Porcentaje de vehículos pesados, HV(%)

Tránsito

Tasa de flujo peatonal en el acceso, v ped (peatones/h)  Autobuses locales que paran en la intersección, Nb (autobuses/h) (autobuses/h) actividad de estacionamiento, Nm (maniobras/h) Tipo de llegadas, AT proporción de vehículos que llegan en verde, P Velocidad de aproximación, S A (km/h) Longitud del ciclo, C (s) Tiempo verde, G (s)  Amarillo + todo verde, intervalo intervalo de cambio y despeje, entreverde, Y (s)

Semáforos

Operación accionada o prefijada Botón peatonal Verde mínimo peatonal, Gp (s) Plan de fases Período de análisis, T(h)

 

Tabla 12.5 Factores de ajuste a la tasa de flujo de saturación Factor  Ancho de carril carril

Vehiculos pesados Pendiente

Fórmula

Definición de variables

  f w = 1+((W-3.6) / 9)

W = ancho de carril (m)

  f HV HV = 100 / (100+%HV(ET-1))

%HV = porcentaje de vehículos pesados del grupo.

  f g = 1 - (%G / 200)

%G = porcentaje de vehículos pesados del grupo N = número de carriles del grupo

Estacionamiento

  f p = (N-0.1-18 Nm / 3600) / N

Bloqueo de buses

  f bb bb = (N-14.4 N B / 3600) / N

Nm = número de maniobras de estacionamiento/h.

N = número de carriles del grupo NB = número de buses que paran por hora

Tipo de Area

  fa = 0.900 en CBD   fa = 1.000 en otras áreas

CBD = Distrito Central de Negocios (centro de la ciudad)

Vg = tasa de flujo de demanda no ajustada del Utilización de carriles

LU = Vg / Vg1 N   f LU

grupo carril (veh/h). Vg1 = de tasa de flujo de demanda no ajustada del carril con el volumen mas alto del grupo. N = número de carriles del grupo.

Fase protegida: Vueltas a la izquierda

Carril exclusivo: f LT LT  = 0.95 Carril compartido: f LT LT = 1 / (1.0+0.05PLT)

PLT = proporción de vueltas a la izquierda en el grupo de carriles

Carril exclusivo: f RT RT = 0.85 Vueltas a la derecha

Carril compartido: f R RT T =1.0 - 0.15 P RT

PRT = proporción de vueltas a la derecha en el grupo de carriles

Carril simple: f RT RT = 1.0 - 0.135 P RT  Ajuste: LT f Lpb Lpb = 1.0 - P LT (1 - ApbT) (1 - PLTA)  Ajuste: RT Bloqueo por peatones y bicicletas

f Rpb Rpb = 1.0 - P RT (1 - ApbT ) (1 - PRTA)

Fuente: TRB. Highway Capacity Manual. HCM 2000

PLT = proporción de vueltas a la izquierda en el grupo de carriles  ApbT = ajuste a la fase permitida PLTA = proporción de vueltas a la izquierda que usan la fase protegida. PRT = proporción de vueltas a la derecha en el grupo de carriles. PRTA = proporción de vueltas a la derecha que usan la fase protegida.

 

Notas W>= 2.4 m. Si W>= 4.8 m, analizar como dos carriles ET = 2.4 autos / pesado  -6 35-55

E

>55-80

F

>80