PRACTICA Nº2(2012)

PRACTICA Nº2 1. Para un mismo punto sobre una vialidad, entre las 7:00 y las 8:30 horas, se realizaron dos aforos en días diferentes. Los volúmenes en vehículos mixtos registrados en periodos de 5minutos se presentan en la siguiente tabla.

Período Dia1 Dia2

7:00 7:05 81 50

7:05 7:10 58 50

7:10 7:15 58 42

7:15 7:20 122 27

7:20 7:25 97 63

7:25 7:30 83 63

Vehiculos mixtos/5 minutos 7:30 7:35 7:40 7:45 7:50 7:55 7:35 7:40 7:45 7:50 7:55 8:00 114 78 78 78 63 93 63 49 49 38 38 38

8:00 8:05 112 38

8:05 8:10 89 123

8:10 8:15 51 160

8:15 8:20 28 102

8:20 8:25 28 74

8:25 8:30 55 25

1) Dibuje los histogramas que muestren la variación del volumen en periodos de 5 y 15 minutos.2) Calcule el FHMD diario considerando los periodos de 5 y 15 minutos, respectivamente.3) Compare las dos situaciones y comente sus resultados. Solución.1) A continuación se presentan los histogramas de la variación de volumen en periodos de 5 y 15 minutos para el día 1 y 2, para esta representación de los histogramas se realizó una tabla representando los datos dados del aforo en periodos de 15 minutos: Vehiculos mixtos/15 minutos 7:00 7:15 7:30 7:45 8:00 8:15 Período 7:15 7:30 7:45 8:00 8:15 8:30 Dia1 197 302 270 234 252 111 Dia2 142 153 161 114 321 201



Periodos de 5 minutos



Periodos de 15 minutos

2) Para encontrar el FHMD se elaboraron tablas para encontrar el volumen horario de máxima demanda para periodos de 5 y 15 minutos para ambos días.  Para periodos de 5 minutos El volumen horario de máxima demanda se presenta desde las 7:10 hasta las 8:10 para el día 1 y de 7:25 a 8:25 para el día 2.

Período Dia 1 Dia 2 

7:00 8:00 1003 570

7:05 8:05 1034 558

7:10 8:10 1065 631

7:15 8:15 1058 749

7:20 8:20 964 824

7:25 8:25 895 835

7:30 8:30 867 797

VHMD 1065 835

FHMD 0.73 0.43

Para periodos de 15 minutos El volumen horario de máxima demanda se presenta desde las 7:15 hasta las 8:15 para el día 1 y de 7:30 a 8:30 para el día 2.

Período Dia 1 Dia 2

7:00 8:00 1003 570

7:15 8:15 1058 749

7:30 8:30 867 797

VHMD 1058 797

FHMD 0.876 0.621

3) Para ambos días el FHMD es menor en periodos de 5 minutos que el de 15 minutos:

Esto quiere decir que en períodos cortos de 5 minutos la frecuencia de paso es más irregular que en periodos de 15 minutos donde se presenta un flujo mayor. De igual manera podemos apreciar que el día 1 tiene un flujo mayor al del día 2 por lo tanto durante el primer día podrían presentarse posiblemente problemas de tránsito.

2. La tabla 8.10 muestra el patrón de variación del volumen de tránsito en periodos máximos, durante tres días diferentes, para una misma sección de una determinada vialidad.1) Dibuje los histogramas de la variación del volumen de tránsito en cada dia.2) Calcule el FHMD para cada dia.3) Comente como es el flujo de tránsito para cada día, independientemente el uno del otro.4) Compare los tres patrones y concluya. Tabla 8.10 Variación del volumen de tránsito en horas de máxima demanda 7:00 Período 7:15 Dia 1 105 Dia 2 98 Dia 3 405

7:15 7:30 105 402 405

Vehículos/15 minutos 7:30 7:45 8:00 8:15 7:45 8:00 8:15 8:30 392 506 598 304 402 503 406 107 405 405 496 496

8:30 8:45 198 610 405

8:45 9:00 106 100 297

Solución.1) Histogramas de variación de volumen de transito cada día.

2) Cálculo del FHMD para cada día Día1 Día2 Día3 Periodo Dia 1 Dia 2 Dia 3

7:00 8:00 1108 1405 1620

7:15 8:15 1601 1713 1711

7:30 8:30 1800 1418 1802

7:45 8:45 1606 1626 1802

qmax 598 503 496 8:00 9:00 1206 1223 1694

VHMD 1800 1713 1802

FHMD 0.753 0.851 0.908

3) y 4) Día 1.- este flujo tiene de acuerdo al histograma presentado un flujo concentrado desde las 7:30 a 8:30 Día 2.- este flujo es un poco irregular ya que se concentra inicialmente luego baja y finalmente se aprecia un pico bastante elevado de flujo. Día 3.- El flujo de este día es bastante regular ya que pasa casi el mismo número de vehículo en todos los intervalos. Podemos apreciar que existen diferencias de tráfico entre los tres días: por ejemplo para los días 1 y 3 el VHMD corresponde a la hora de 7:30 a 8:30, mientras que para el día 2 corresponde de 7:15 a 8:15; podemos concluir ya que el día 3 tiene un FHMD mayor ya que presenta un tráfico regular durante el lapso en que se realizó el aforo no así los días 1 y 2 donde se presentan variaciones del trafico siendo este concentrado o disperso.

3. Los datos de la tabla 8.11 pertenecen a la hora de máxima demanda del miércoles 16 de junio de 1993 en la intersección Periférico-Mazatan-Colorada de Hermosillo Sonora.1) Calcule el FHMD para toda la intersección.2) Calcule el FHMD para cada acceso.3) ¿Cuál sería un valor adecuado de análisis? Tabla 8.11 Variación del volumen de tránsito en la hora de máxima demanda en Hermosillo Sonora Vehículos mixtos/15 minutos Período

Acceso

Total en la Colorada Periférico Sur Mazatan Periférico Norte Interseccíon 8:00 8:15 217 228 42 152 639 8:15 8:30 146 257 41 131 575 8:30 8:45 118 174 48 159 499 8:45 9:00 134 253 51 154 592 Solución.1) ,2) y 3) En la tabla siguiente se presentan los correspondientes valores de los VHMD y FHMD para las vías de acceso y la intersección. El análisis más adecuado sería el del total de la intersección ya que en este punto está agrupado todo el tráfico de vehículos y el mismo puede presentar problemas de congestionamiento por que el volumen horario máximo se encuentra en dicha intersección en la tabla realizada podemos apreciar que la frecuencia de paso de vehículos en los accesos es similar a la de la intersección en total, excepto en el acceso a la colorada donde se puede dar una mayor frecuencia de paso de vehículos, pero en si se tomara al total de la intersección como base del análisis.

Vehículos mixtos/15 minutos Período 8:00 8:15 8:15 8:30 8:30 8:45 8:45 9:00 VHMD FHMD

Acceso Colorada 217 146 118 134 615 0.709

Periférico Sur 228 257 174 253 912 0.887

Total en la Mazatan Periférico Norte Interseccíon 42 152 639 41 131 575 48 159 499 51 154 592 182 596 2305 0.892 0.937 0.902

4. En una sección transversal de una carretera rural de os carriles, se realizó un aforo vehicular en periodos de 15 minutos las 24 horas del día durante dos semanas consecutivas (14días). En la tabla 8.12 se resumen los volúmenes de tránsito en vehículos mixtos por hora.1) Para cada semana calcule los intervalos del TPDA en función del TPDS para los niveles de confiabilidad del 90% y 95%, ¿Cuál es su interpretación?2) Organice los volúmenes horarios de mayor a menor durante las dos semanas (son 336 volúmenes horarios) y expréselos como un porcentaje de transito promedio diario quincenal (TPDQ). De esta manera dibuje una gráfica de los volúmenes horarios como % de TPDQ en función de las horas de las dos semanas. Gráficamente por observación directa, trace la curva que más se aproxime a estos datos. Realice el ajuste por regresión matemática, ¿Cuál es su correlacion?3)Con base en las dos situaciones anteriores, ¿Cuál sería un valor adecuado a tomar en cuenta inicialmente como volumen horario de proycto?4)Dibuje un histograma de la distribución de los volúmenes diarios en las dos semanas.5)Dibuje un histograma de la distribución de los volúmenes horarios para el día sábado de la segunda semana.6)El volumen horario de máxima demanda se presenta el día sábado de la segunda semana entre las 17:00 y las 18:00 horas con 526 vehículos mixtos por hora en ambos sentidos, distribuidos en periodos de 5 minutos así: 30,36,40,42,48,50,52,58,56,44,38,32.Dibuje los histogramas de la distribución de volúmenes en la hora, en periodos de 5 y 15 minutos, y calcule los FHMD respectivos.7) Realice un análisis comparativo de los resultados de los numerales 4),5) y 6) que le permita caracterizar este flujo de tránsito. ¿qué consistencia existe entre el uno y los otros? Solución.1) ∑ ∑

Desviación Estándar √

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

√

√

√ Para un nivel de confianza de 90%

Para un nivel de confianza de 95%

Para un nivel de confianza de 90%

Para un nivel de confianza de 95%

(√

)

(√

)

2) Volúmenes horarios ordenados de mayor a menor expresados en porcentajes SEMANA 1 SEMANA 2 TOTAL lunes martes miercoles jueves viernes sabado domingo lunes martes miercoles jueves viernes sabado domingo QUINCENAL % 400 392 369 394 389 446 438 398 420 361 401 387 526 505 5826 7,86 394 348 341 376 382 423 415 392 410 349 372 379 376 427 5384 7,27 337 347 329 365 357 392 391 347 344 346 356 339 353 394 4997 6,74 328 338 319 340 345 346 358 328 320 325 355 338 337 369 4746 6,41 326 338 306 331 333 340 339 325 318 307 351 312 330 352 4608 6,22 324 336 297 320 328 331 328 321 317 293 325 307 319 352 4498 6,07 322 331 290 307 317 324 326 315 301 288 301 304 309 350 4385 5,92 314 325 287 306 314 323 324 310 298 280 301 283 308 330 4303 5,81 311 322 281 286 302 303 311 310 282 270 299 281 306 320 4184 5,65 280 309 269 284 291 303 308 294 261 264 277 281 305 300 4026 5,43 274 287 266 273 288 283 297 271 257 259 272 278 295 285 3885 5,24 272 276 256 272 263 261 287 270 250 252 261 262 290 278 3750 5,06 264 261 229 269 231 259 278 270 227 221 260 262 253 270 3554 4,80 256 227 220 260 216 238 192 269 210 215 235 254 230 190 3212 4,34 223 204 152 187 174 195 185 241 210 168 175 182 192 179 2667 3,60 182 186 152 178 159 157 122 169 162 141 171 163 171 140 2253 3,04 149 137 101 119 116 105 99 162 129 132 162 138 129 93 1771 2,39 97 89 78 93 82 101 87 102 94 85 95 94 99 86 1282 1,73 94 81 69 81 76 89 82 86 87 85 79 69 87 85 1150 1,55 83 71 66 77 73 69 53 72 69 82 69 65 87 68 1004 1,36 62 57 42 49 48 44 34 67 65 63 57 51 65 40 744 1,00 61 56 41 49 48 43 33 59 62 59 50 47 63 39 710 0,96 53 49 36 42 41 37 29 50 48 58 38 45 52 32 610 0,82 47 43 32 38 37 33 26 45 45 47 35 38 47 28 541 0,73 TOTAL 74090 100 TPDQ 5292

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Lunes 526 505 446 438 427 423 420 415 410 401 400 398 394 394 394 392 392 392 391 389 387 382 379 376

k 9,94 9,54 8,43 8,28 8,07 7,99 7,94 7,84 7,75 7,58 7,56 7,52 7,44 7,44 7,44 7,41 7,41 7,41 7,39 7,35 7,31 7,22 7,16 7,10

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

Martes 376 372 369 369 365 361 358 357 356 355 353 352 352 351 350 349 348 347 347 346 346 345 344 341

k 7,10 7,03 6,97 6,97 6,90 6,82 6,76 6,75 6,73 6,71 6,67 6,65 6,65 6,63 6,61 6,59 6,58 6,56 6,56 6,54 6,54 6,52 6,50 6,44

49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

SEMANA 1 Miercoles k 340 6,42 340 6,42 339 6,41 339 6,41 338 6,39 338 6,39 338 6,39 337 6,37 337 6,37 336 6,35 333 6,29 331 6,25 331 6,25 331 6,25 330 6,24 330 6,24 329 6,22 328 6,20 328 6,20 328 6,20 328 6,20 326 6,16 326 6,16 325 6,14

73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

Jueves 325 325 325 324 324 324 323 322 322 321 320 320 320 319 319 318 317 317 315 314 314 312 311 311

k 6,14 6,14 6,14 6,12 6,12 6,12 6,10 6,08 6,08 6,07 6,05 6,05 6,05 6,03 6,03 6,01 5,99 5,99 5,95 5,93 5,93 5,90 5,88 5,88

97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120

Viernes 310 310 309 309 308 308 307 307 307 306 306 306 305 304 303 303 302 301 301 301 300 299 298 297

k 5,86 5,86 5,84 5,84 5,82 5,82 5,80 5,80 5,80 5,78 5,78 5,78 5,76 5,74 5,73 5,73 5,71 5,69 5,69 5,69 5,67 5,65 5,63 5,61

121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

sabado 297 295 294 293 291 290 290 288 288 287 287 287 286 285 284 283 283 282 281 281 281 280 280 278

k 5,61 5,57 5,56 5,54 5,50 5,48 5,48 5,44 5,44 5,42 5,42 5,42 5,40 5,39 5,37 5,35 5,35 5,33 5,31 5,31 5,31 5,29 5,29 5,25

145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Domingo 278 278 277 276 274 273 272 272 272 271 270 270 270 270 269 269 269 266 264 264 263 262 262 261

k 5,25 5,25 5,23 5,22 5,18 5,16 5,14 5,14 5,14 5,12 5,10 5,10 5,10 5,10 5,08 5,08 5,08 5,03 4,99 4,99 4,97 4,95 4,95 4,93

169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192

Lunes 261 261 261 260 260 259 259 257 256 256 254 253 252 250 241 238 235 231 230 229 227 227 223 221

k 4,93 4,93 4,93 4,91 4,91 4,89 4,89 4,86 4,84 4,84 4,80 4,78 4,76 4,72 4,55 4,50 4,44 4,36 4,35 4,33 4,29 4,29 4,21 4,18

193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216

Martes 220 216 215 210 210 204 195 192 192 190 187 186 185 182 182 179 178 175 174 171 171 169 168 163

k 4,16 4,08 4,06 3,97 3,97 3,85 3,68 3,63 3,63 3,59 3,53 3,51 3,50 3,44 3,44 3,38 3,36 3,31 3,29 3,23 3,23 3,19 3,17 3,08

217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240

Miercoles 162 162 162 159 157 152 152 149 141 140 138 137 132 129 129 122 119 116 105 102 101 101 99 99

k 3,06 3,06 3,06 3,00 2,97 2,87 2,87 2,82 2,66 2,65 2,61 2,59 2,49 2,44 2,44 2,31 2,25 2,19 1,98 1,93 1,91 1,91 1,87 1,87

241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264

Jueves 97 95 94 94 94 93 93 89 89 87 87 87 87 86 86 85 85 85 83 82 82 82 81 81

k 1,83 1,80 1,78 1,78 1,78 1,76 1,76 1,68 1,68 1,64 1,64 1,64 1,64 1,63 1,63 1,61 1,61 1,61 1,57 1,55 1,55 1,55 1,53 1,53

265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288

Viernes 79 78 77 76 73 72 71 69 69 69 69 69 68 67 66 65 65 65 63 63 62 62 61 59

k 1,49 1,47 1,45 1,44 1,38 1,36 1,34 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,28 1,27 1,25 1,23 1,23 1,23 1,19 1,19 1,17 1,17 1,15 1,11

289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312

Sabado 59 58 57 57 56 53 53 52 51 50 50 49 49 49 48 48 48 47 47 47 47 45 45 45

k 1,11 1,10 1,08 1,08 1,06 1,00 1,00 0,98 0,96 0,94 0,94 0,93 0,93 0,93 0,91 0,91 0,91 0,89 0,89 0,89 0,89 0,85 0,85 0,85

313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336

Domingo 44 43 43 42 42 41 41 40 39 38 38 38 37 37 36 35 34 33 33 32 32 29 28 26

k 0,83 0,81 0,81 0,79 0,79 0,77 0,77 0,76 0,74 0,72 0,72 0,72 0,70 0,70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,62 0,60 0,60 0,55 0,53 0,49

De acuerdo a la regresión logarítmica obtenida se logró una correlación de

3) El valor más adecuado para tomar en cuenta inicialmente como volumen horario de proyecto es el treintavo valor que corresponde aproximadamente a 361 vehículos mixtos/hora. 4) Distribución de volúmenes diarios en las dos semanas

5) Histograma de la distribución de volúmenes horarios del día sábado para la segunda semana

6) Histograma de la distribución de volúmenes para periodos de 5 y 15 minutos y cálculo de FHMD

Horas 17:00 17:05 17:10 17:15 17:20 17:25 17:30 17:35 17:40 17:45 17:50 17:55

17:05 17:10 17:15 17:20 17:25 17:30 17:35 17:40 17:45 17:50 17:55 18:00 TOTAL FHMD 5 FHMD 15

Semana 2 Sábado 30 36 40 42 48 50 52 58 56 44 38 32 526 0,76 0,79

Histogramas para periodos de 5 y 15 minutos:

106

140

166

114

7) Se observa que en el inciso 4 el comportamiento de los volúmenes de la semana tienen un flujo similar durante la semana y solamente el día sábado presenta un pico en cierta hora de ese día. De acuerdo al inciso 5 se analiza el día sábado para obtener la hora en la que se presenta el volumen pico el cual se obtuvo entre las 17:00 y 18:00 es la hora en la que se lleva a cabo el mayor flujo de vehículos. Para el inciso 6 se analiza el comportamiento de esta hora en específico en periodos de 5 y 15 minutos y así de esa forma poder determinar de manera más detallada para que periodo de la hora de máxima demanda es que se presenta el flujo mayor de vehículos que como podemos ver esta el periodo de 5 minutos esta en las 17:35 o en el caso del periodo de 15 minutos el volumen máximo se encuentra a las 17:30. La consistencia que existe entre los incisos analizado es que todos en conjunto se encargan de determinar el VHMD y la capacidad máxima (q máx) para un día de la semana.

5. Con los datos dados anteriormente en la tabla 8.1 del ejemplo 8.2.1, dibuje la variación mensual de los volúmenes de tránsito y calcule los factores de ajuste mensual. Tabla 8.1 Volúmenes de transito semanal durante un año MES (Nº de días)

ENERO (31)

FEBRERO (28)

MARZO (31)

ABRIL (30)

MAYO (31)

JUNIO (30)

SEMANA NUMERO

TRANSITO SEMANAL (Veh/semana)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

15424 16728 16415 14827 10424 11728 10439 11314 12425 11624 13719 12824 12327 28472 34214 27628 24482 18431 19157 18472 19454 21623 22613 22714 23408 23718

MES (Nº de días)

JULIO (31)

AGOSTO (31)

SEPTIEMBRE (30)

OCTUBRE (31)

NOVIEMBRE (30)

DICIEMBRE (31)

SEMANA NUMERO

TRANSITO SEMANAL (Veh/semana)

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

23418 25614 27516 26618 25091 35220 32474 31823 29427 26324 24715 22074 21981 19424 18716 19418 18473 20422 19744 18429 17716 26428 27624 30784 33424 29463

Solución.-A partir de la tabla anterior calcularemos los respectivos tránsitos mensuales, tránsitos promedios diarios mensuales y el correspondiente TPDA; inicialmente graficaremos la variación mensual de los volúmenes de tránsito. TM (Veh/mes) enero 63394 febrero 43905 marzo 62919 abril 114796 mayo 97137 junio 92453 julio 128257 agosto 128944 septiembre 95094 octubre 76031 noviembre 76311 diciembre 147723 TA 1126964 MES

El factor de ajuste mensual (Fm) se define como

De esta manera encontramos los correspondientes factores de ajuste para cada mes presentados en la siguiente tabla. TM (Veh/mes) enero 63394 febrero 43905 marzo 62919 abril 114796 mayo 97137 junio 92453 julio 128257 agosto 128944 septiembre 95094 octubre 76031 noviembre 76311 diciembre 147723 TA 1126964 TPDA(veh/día) 3088 MES

TPDM (Veh/día) 2045 1569 2030 3827 3134 3082 4138 4160 3170 2453 2544 4766

TPDM /TPDA

Fm

0.66 0.51 0.66 1.24 1.01 1.00 1.34 1.35 1.03 0.79 0.82 1.54

1.51 1.97 1.52 0.81 0.99 1.00 0.75 0.74 0.97 1.26 1.21 0.65

CAPACIDAD 1. A lo largo de un tramo extenso, sobre terreno en lomerío, una autopista urbana de 4 carriles (2 por sentido) fluye, durante un día laborable, un volumen horario máximo de 120 camiones y 1880 vehículos ligeros, con un factor de la hora de máxima demanda de 0.95. La anchura de los carriles es de 3.3 metros cada uno. Se encuentran obstrucciones laterales exactamente en los bordes de la calzada a ambos lados. La velocidad de proyecto es de 95 km/h. Determine: 1) El nivel de servicio sobre la autopista.2) El flujo de servicio máximo a nivel D. Solución.- Como primer paso encontraremos el volumen total y los respectivos porcentajes de vehículos.

1) Determinamos el nivel de servicio para el cual la correspondiente formula será: ( )

(

)

( )

El nivel de servicio sobre la autopista será de nivel C 2) Para un nivel de servicio D interpolando para una velocidad de 95 km/h tenemos una relación (V/C)=0.834; por tanto el flujo máximo será: ( )

El flujo para un nivel de servicio D será de 2129 vph/sentido.

2. Un tramo extenso de una autopista tiene las siguientes características:  8 carriles(4 por sentido)  Ancho de cada carril: 3.60 metros.  Acotamientos a la derecha con anchos mayores a 1.8 metros.  Distancia libre lateral de 0.60 metros a una barrera longitudinal situada en la línea de separación central.  Terreno en lomerío  Composición vehicular: 5% camiones y 4% autobuses, para un día laborable.  Velocidad de proyecto: 80 km/h.  Factor de la hora de máxima demanda: 0.90 Determine los flujos máximos de servicio para os niveles B y D. Solución.- Inicialmente determinaremos el flujo máximo para un nivel de servicio B extrapolando los valores de la tabla 3-1 ya que no se presenta un valor para nivel de servicio para dicho nivel: ( )

(

)

(

)

El flujo para un nivel de servicio B será de 2628 vph/sentido.

De igual manera para un nivel de servicio D: ( )

El flujo para un nivel de servicio D será de 4957 vph/sentido.

3. Uno de los sentidos de una autopista, de velocidad de proyecto de 95 km/h, se bifurca en dos ramales: el ramal de la izquierda en tres carriles con obstrucciones laterales a 1.2 metros a ambos lados, y el ramal de la derecha en 2 carriles con obstrucciones laterales a 1.2 metro a un lado y sin obstrucciones al otro lado. Estos ramales después de recorrer un tramo extenso en terreno plano, se vuelven a unir en una sola calzada de 5 carriles. Todos los carriles son de 3.30 metros de ancho. La composición vehicular es de 12% camiones y 10% autobuses, con un factor de la hora de máxima demanda de 0.83.Para un volumen de entrada a la bifurcación de 2500 vehículos por hora durante un fin de semana, distribuya (asigne) los vehículos por los dos ramales de tal manera que se obtenga un nivel de servicio C balanceado. Solución.Ramal Izquierdo.(

)

( (

) )

Ramal Derecho.(

)

( (

) )

Para un nivel de servicio C balanceado se tendrá como resultado los siguientes volúmenes por cada ramal:

4. Se desea conocer el número de carriles necesarios de cierta sección de una autopista rural para proporcionar un nivel de servicio B. La sección está compuesta de un tramo largo de 8km en terreno plano, seguido de un subtramo de 1.6km sobre una pendiente sostenida del 3% el volumen de demanda es de 2400 vehículos por hora de usuarios habituales, los cuales incluyen 20% de camiones. Se quiere proveer condiciones geométricas ideales. Solución.- Para condiciones geométricas ideales adoptaremos una velocidad de proyecto de 112 km/h y que la autopista no posee obstrucciones laterales, y un FHMD DE 0.95. 

Para el tramo plano

(

)

(

)

( )

 Para e tramo con pendiente El único factor que varía es el fVP calculado a continuación:

(

Obtendremos un promedio ponderado

Se adoptaran 4 carriles por sentido

)

5. Se requiere evaluar las condiciones de servicio de una carretera que tiene las siguientes características:  4 carriles (2 por sentido) de 3.6 metros cada uno, con acotamientos de 2.0 metros y sin faja separadora central.  Velocidad de proyecto de 112km/h.  Se distinguen sobre la carretera 3 tramos extensos, cada uno con las siguiente características para un día habitual: Tramo1, con un volumen de demanda de 2400 vph/ambos sentidos, compuesto por 13% camiones y 18% autobuses.Tramo2, con un volumen de demanda de 2800 vph/ambos sentidos, compuesto por 10%camiones y 25%autobuses.Tramo3, con un volumen de demanda de 3000vph/ambos sentidos, compuesto por 10% camiones y 10% autobuses. Considere para los tres tramos un factor de la hora de máxima demanda de 0.95. Determine el nivel de servicio de cada tramo y el nivel de servicio promedio en toda la carretera. Solución. Tramo 1

(

)

(

)

( )

( )



Tramo 2

(

( )

)

(

)

( )



Tramo 3

(

)

(

)

( )

( )

El promedio de los niveles de servicio de los tres tramos será: ( )

El servicio promedio en toda la carretera será de 0.44 es decir un servicio promedio nivel B.

6. Se quiere determinar el número de carriles necesarios de un segmento de una carretera rural multicarril, que a nivel de servicio B puede acomodar un volumen horario de proyecto direccional de 1000 vehículos, con 15% de camiones y 9% de autobuses y un factor de la hora de máxima demanda de 0.85. Los conductores que se esperan son usuarios regulares. El segmento se encuentra en una pendiente de 6% sobre una longitud de 1600m. La velocidad de proyecto está limitada a 95km/h. Se proyectan carriles de 3.60 metros de ancho, acotamientos adecuados libres de obstáculos y sección transversal no dividida. Solución.-

( )

Calcularemos dos fvp uno para un Ec=9 para carreteras de cuatro carriles y otro para Ec=8 para carreteras de 6 carriles, y veremos cuál delos N obtenidos guarda mayor relación con respecto a los valores de Ec adoptados

(

)

(

)

( )

No guarda relación debería obtener un 2 carriles por sentido ya que el Ec adoptado para determinar el N anterior correspondía para carreteras de 4 carriles ambos sentidos. (

)

(

)

( )

Si guarda relación tiene 3 carriles por sentido ya que el Ec adoptado para determinar el N anterior correspondía para carreteras de 6 carriles ambos sentidos. Por tanto el número de carriles será de 3 por sentido

7. Una carretera rural de dos carriles está compuesta de dos tramos extensos con las siguientes características:  Tramo 1: terreno plano, anchos de carril de 3.60 metros, acotamientos de 1.8 metros y restricción de rebase del 20%.  Tramo 2: terreno ondulado, anchos de carril de 3.60 metros, acotamientos de 1.2 metros y restricción de rebase del 60%.  El volumen horario máximo es de 700 vehículos en ambos sentidos, con una distribución direccional de 20/80, compuestos por 10% camiones y 5% autobuses, y un factor de la hora de máxima demanda de 0.92.  La velocidad de proyecto es 95 km/h Determine el nivel de servicio al cual funciona cada tramo y el de toda la carretera. Solución.-

Tramo 1:

Nivel A B C D E

(V/C) 0.12 0.24 0.39 0.62 1

Fa 1 1 1 1 1

Fd Ec 0.83 2 0.83 2.2 0.83 2.2 0.83 2 0.83 2

Eb 1.8 2 2 1.6 1.6

Fvp 0.88 0.85 0.85 0.88 0.88

FS(vph/ambsent) 244.63 476.72 774.67 1275.12 2056.64

Para el tramo 1 el nivel de servicio ofrecido es el nivel C Tramo 2:

Nivel A B C D E

(V/C) 0.05 0.17 0.32 0.48 0.91

Fa 0.92 0.92 0.92 0.92 0.97

Fd Ec 0.83 4 0.83 5 0.83 5 0.83 5 0.83 5

Eb 3 3.4 3.4 2.9 2.9

Fvp 0.71 0.66 0.66 0.67 0.67

FS(vph/ambsent) 76.36 239.13 450.12 686.47 1372.17

Para el tramo 2 el nivel de servicio ofrecido es el nivel E El nivel de servicio de toda la carretera será un nivel D

8. Una carretera rural de dos carriles que acomoda un volumen horario máximo de 300 vehículos (180 en un sentido y 120 en el otro), tiene las siguientes características:  Velocidad de proyecto de 95 km/h  Ancho de carriles de 3.30 metros  Ancho de acotamientos de 0.60 metros  Restricción de rebase del 60%  Pendiente del 5% en una longitud de 3200 metros  Composición vehicular de 7% camiones y 12% autobuses, con un factor de la hora de máxima demanda de 0.90 Determine:1) El nivel de servicio ofrecido y su velocidad de operación. 2) La capacidad y su velocidad correspondiente. Solución.La distribución direccional será: ⁄ ( )

(

)

Para determinar los correspondientes factores de corrección restantes se realizó la siguiente tabla: Nivel A B C D E

Vel media(Km/h) 88 80 72 64 48

(V/C) 0.12 0.41 0.75 0.94 1

Fa 0.75 0.75 0.75 0.75 0.88

Fd 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87

E 91 18.4 10.2 7.5 4.8

Eo 2.1 1.6 1.4 1.3 1.3

(

)

Ip 1.78 0.34 0.18 0.12 0.07

Fp 0.41 0.79 0.88 0.91 0.95

Pc/vp 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37

Evp 56.66 11.76 6.69 5.02 3.35

Fvp FS(vph/ambsent) 0.09 7.76 0.33 193.40 0.48 576.30 0.57 884.84 0.69 1402.46

Calculo de la velocidad de operación:

1) El nivel de servicio ofrecido es C y la velocidad de operación es de 77 km/h

Capacidad y velocidad correspondiente: Igualamos la ecuación anterior con la de la curva: (

)

La velocidad de operación será: (

)

2) La capacidad de la carretera es de 1476 vph/ambos sentidos; con una velocidad de 53km/h